试验七万用表的结构和原理.doc

实验七万用表的结构和原理万用表一般可用来测量直流电流、直流电压、直流电阻和音频电平等电量 ，有的万用表还可以用来测量交流电流和电容、 电感以及晶体管参数等由于万用表的结构紧凑，携带方 便,因此它是电路实验和电气维修的常用工具之一万用袤的结构万用表的型号较多,例如MF-27. MF-30. MF-40等,但他们的结构相似,主要由表头、 测量电路及转换开关组成•1. 表头万用表表头一般采用高灵敏度的磁电系测量机构 ，它的满刻度偏转电流（即满偏电流）-般为几微安到几十微安之间 ，满偏电流愈小，灵敏度则愈高，电压挡的内阻则愈大•表头内部线圈的直流电阻叫做表头内阻 Rg, —般在几百欧姆到几千欧姆之间 •表头的刻度盘上有许多条标尺,如Q、V mA, dB.有的万用表还有 uF mH, 3等标2. 测量电路万用表能够测量多种电量 ，并具有多挡量限，主要是通过测量电路的变换 ,把被测量变换成磁电系表头所能测量的直流电流，万用表的测量电路实质上就是由多量限的直流电流 表、直流电压表、整流式交流电压表，欧姆表等测量电路组合而成的 测量功能愈多，测量 范围愈广，则测量电路愈复杂.图7-1为MF-30型万用表电路图。

MH3D型万四翠的电阻元件符号名称阴整蒂号名 称呢 值可变找绕电阻lkQ线绕电阻23.2 Q线绕电阻L5Q统绕电阻25130线绕电阻13"碳膜电阻177k 0线绕电阻1350碳膜电阻21kQ线绕电阻13500碳膜电阻224k D族膜电阻2.25k Q碳膜电阻J 7.2k D碳膜电阻碳膜电阻79.6k 0可变統绕电阻un碳膜电阻402k Q碳膜电阻2.05k Q碳膜电阻2MQ线绕奄位器4k 0 碳膜电阻43,7K 03470 Q&Dz LA7DiTV6^nuT g- X ^Inro-匚=x2笔-X nd0图7" MF-30型万用表电路图3.转换开关转换开关是变换万用表电路连接的部件 ，用它可以选择示同测量种类和不同量限它是由许多固定接触点、固定连接片和活动接触点〈俗称 ”转动刀”）组成的转动刀的位置，可使固定连接片和固定接触点接通和断开 ，能构成不同的测量电路，达到选择不同测量 种类和不同量限的目的一般采用多刀多掷波段开关或专用转换开关来完成万用表的测量原理1.直流电流的测量原理万用表的直流电流档实质上就是多量限的磁电系电流表 ，从电工学中可知，磁电系表头并联分流电阻后就可以扩大其量限 ，若并联多个分流电阻，即构成多量限的电流表图7-2为MF-30型万用表直流电流挡电路图。

该电路中的Rs = R 1 + R 2++R9o图几2 MF-30型万用表直流电流挡电路图2.直流电压的测量原理由电工学可知•磁电系电压表串联分压电阻可以扩大其量限 ，若串联多个分压电阻，即 构成多量限的电压表根据分压电阻的接法不同，可分为单独配用式和共用式两种电路 ，分别 如图7-3和图7-4所示图共用式电路图 图7/单独配用式电路图3.交流电压的测量原理万用表的表头为磁电系测量机构，只有通过直流电流才能使线圈偏转 ，因此测量交流电压时，要经过整流电路把交流电压变换为直流电压后才能进行测量通常万用表采用两只二极管组成的半波整流电路 ，见图7-5当被测电压为正半周时，A 端为平，B端为负，则D1通，D2截止，表头通过电流：若被测电压为负半周时，D 1截止，D 2 导通，表头不再通过反向电流，而D2由导边，可使D两端的反向电压大大降低，防止D1被反 向击穿.万用表的标尺可以按上述关系设计，直接读取正弦交流电压的有效值輛亠庫* fly 妬*—u u500V L&OV 10VL ■■ U »图7-5万用表的半波整流电路7-6 MF-30 型万用表交流电压挡电路图交流电压扩大量限的方法和直流电压表相同。

图7-6为MF-30型万用表交流电压挡电路图1.直流电阻的测量原理万用表的电阻挡实质上就是多量限的欧姆表 ，在以前的实验中己叙述过欧姆表测量 电阻的原理，这里主要介绍电阻挡量限的扩大问题从欧姆表的原理可知，似乎一个量限就可以测量从零到无穷大内各种数值的电阻 ，但事实上并非如此，由于通过表头的电流 I与被测电阻 RA呈非线性关系，当被测电阻 Rx在 10RT-RT/10 (RT为电阻挡中心电阻值)之间的范围内变化时，电路电流的变化才比较明显 ， 刻度较为清晰，而当Rx> >Rt时，表头电流I的变化很小，标尺刻度稠密，读数难以辨认，所以 必须设法扩大电阻挡的量限为了读数方便，电阻挡各量限采用同一条标尺刻度 ，则各电阻挡的中心电阻值应取十进位的一般万用表电阻挡采用以下两种方法来扩大量限1) 在保持电池电压不变的情况下 ，改变与表头并联的分流电阻阻值 ，当电阻挡改变时，能维持有足够的电流通过表头2) 提高电池的电压在高电阻挡 ｛例如R 10k档〉可采用电压为 9V和I5V的积层电池， 来维持表头有足够的电流通过 •图7-7为MF-30型万用表的电阻挡电路 图7-7 MF-30型万用表电阻挡电路思考题1. 万用表有哪些部分组成 ?各有什么功能 ?2. 现有万用表表头一只,已知Rg =3470 Q , Ig = 40.6 卩A,需要有50卩A 0.5mA 5mA50mA 500m五挡直流量限，试计算各挡的环形分流电阻阻值。

3. 什么要确定万用表各电阻挡的中心电阻值 ?。