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万用表外壳设计原理图解_万用表外壳设计原理图解大全

发布时间:2023-03-22 00:59:47 作者:定制工业设计网 126

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万用表外壳设计原理图解_万用表外壳设计原理图解大全

一、万用表的原理是什么?

万用表原理是串联分压(电压档位),并联分流(电流档位),在一给定电源下通过电阻网络分压与被测电阻间的电压关系可测量电阻。

万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等,是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等。

万用表是一种带有整流器的、可以测量交、直流电流、电压及电阻等多种电学参量的磁电式仪表。对于每一种电学量,一般都有几个量程。又称多用电表或简称多用表。万用表是由磁电系电流表(表头),测量电路和选择开关等组成的。通过选择开关的变换,可方便地对多种电学参量进行测量。

万用表的直流电流档是多量程的直流电压表。表头并联闭路式分压电阻即可扩大其电压量程。万用表的直流电压档是多量程的直流电压表。表头串联分压电阻即可扩大其电压量程。分压电阻不同,相应的量程也不同。

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二、数字万用表的工作原理是什么?

万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头,就会有电流指示,在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。

详细解释:

  1. 测直流电流原理:在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。

  2. 测直流电压原理:在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。

  3. 测交流电压原理:加装一个并、串式半波整流电路,将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。

  4. 测电阻原理:在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。

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三、指针万用表的工作原理

指针系仪表分为磁电式和电磁式两种,现在指针系仪表多数以磁电式仪表为主,根据磁路不同磁电式仪表又分为,内磁,外磁,内外磁,三种,所以讲解下磁电式仪表,其中外磁表头的指针万用表很容易受到外磁场的干扰而引起测量不准现象,所以外磁表头的指针万用表一般会在万用表后盖板上设计一块金属屏蔽板,金属屏蔽板的作用就是屏蔽外界电磁场干扰让表头测量的更佳精准,而内磁表头的指针万用表是不会设计的,因为外磁表头很容易引入外界电磁场干扰,而引起测量不准现象,所以通过在万用表后盖板上设计金属屏蔽板来进行外磁屏蔽,从而让外磁表头测量的更佳精准。
下面介绍下磁电式仪表的表头:
磁电式仪表的表头是由:动圈,定圈,阻尼器,弹簧游丝,以及指针,几部分组成,其中动圈和定圈的作用主要是通入电流产生磁场力,弹簧游丝的作用主要是产生反作用力矩带动表针偏转,阻尼器的作用是,当指针受到磁场力的作用而偏转时会产生一定的惯性而阻尼器的作用就是吸收这部分惯性让指针可以尽快的停止在某一点上以达到快速读数的目的。
机械式仪表的动作原理:是靠流过表头的电流产生磁场力来带动游丝,游丝来带动表针偏转,根据流过表头电流大小不同,产生的磁场力大小也不同,所以游丝带动表针偏转的幅度也就不同,从而指示出测量信号的大小。跟电流表工作原理相同。
下面以国产MF-47为例讲解指针表原理与维修:
MF-47型指针表的表头是一个微安(μA)级的直流电流表,它的满偏转度为46.2微安,也就是说表头满篇电流为46.2微安,其工作原理:当有电流信号流过表头,表针会受到磁场力的作用而偏转,(因为有电流的地方就会产生磁场)根据磁场力大小不同,表针偏转的幅度也不同,也就是说,流过表头电流越大产生的磁场力越强,所以游丝带动表针偏转的幅度也就越大流过表头电流越小,产生的磁场力越若所以游丝带动表针偏转的幅度也就越小,它们成正比关系。
指针万用表调零方法与调零原理:

机械调零:指针没有指向0位使用螺丝刀拧动机械调零旋钮将指针归0,机械调零原理,机械调零旋钮内部接着一个机械调零螺丝,通过拧动机械调零旋钮相当于拧动机械调零螺丝,从而将指针归0

欧姆调零:将万用表打到电阻挡,因为在万用表里只有电阻挡才用内部电池工作,短接表笔相当于短接内部电池有电流流过表头,表针偏转,表针没有指向0位,拧动电阻调零电位器将指针归0,欧姆调零原理:电阻调零电位器控制一个可调电阻,通过拧动电阻调零电位器相当于改变可调电阻的电阻值从而改变流过表头电流大小来进行调零。

测量原理: DC:直流 AC:交流
DCV直流电压挡测量原理:通过内部电阻串联分压来扩大测量量程,改变直流电压挡中串联分压电阻的阻值就可以改变测量量程的范围。
DCA直流电流挡测量原理:通过内部电阻并联分流来扩大测量量程改变直流电流挡中并联分流电阻的阻值就可以改变测量量程的范围。
ACV交流电压挡测量原理:通过内部电阻串联分压来扩大测量量程,在走半波整流电路将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量,因为指针表的表头是一个直流电流表,表头无法流过交流信号所以必须要在交流电压挡中加上一个半波整流电路做整流器将被测量的交流信号经过整流器变为直流信号流过表头来测量,所以说测量一次交流电就要经过整流二极管整流一次,交流电压挡必须走整流器将被测量的交流信号整流变为直流信号流过表头来测量。
交流电正半周时经过D1整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量,交流电负半周时经过D2整流,这里的D2是为了保护D1整流二极管,为了防止 交流电正负半周时都经D1整流,由于交流电压信号过大很容易将D1击穿,所以加了一个D2整流二极管,这样的话正半周时经过D1整流将交流信号变为直流信号流过表头来测量,负半周时经过D2整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量。
Ω电阻挡测量原理:电阻挡是在万用表里唯一一个使用电池工作的档位,指针表内部有两块电池一块1.5V一块9V,电阻挡共分为五个量程,其中RX10K使用内部9V RX1K RX100 RX10 RX1四个档位共用内部1.5V,如果被测电阻阻值很大,则流过被测电阻的电流就很小,这时候表针偏转的幅度就很小说明被测电阻阻值很大,如果被测电阻阻值很小,则流过被测电阻的电流就很大,这时候表针偏转的幅度也就很大,说明被测电阻的阻值很小。
MF-47万用表保护电路讲解:
1:表头保护:表头钳位保护,利用两只IN4001硅整流二极管并联构成双向限幅二极管接入表头目的是防止勿用电流挡去测量电压而烧表头这样的话输入电压信号会被双向限幅二极管牵制在0.7V即硅二极管导通电压,从而来保护表头。
表头跨接电容C1作用是给表头滤波,防止流过表头的直流信号有杂波影响测量误差。
R1是限流保护电阻,防止流过表头电流过大而烧表头。
2:所有档位使用闭路式分流器:直流电压挡。交流电压挡,直流电流挡所有分压电阻和分流电阻都是串联起来的这样的话一只分压电阻或分流电阻损坏该档位所有量程都是无法使用的。
3:输入保险管:FUSE 250V/0.5A输入电流值大于(AC/DC)0.5A该保险管会自动熔断,以达到保护后级电路目的。
新型MF-47,电阻挡设计一个压敏电阻,做过压保护元件,为了防止用电阻挡去测量220V交流电压而烧电阻挡电阻,以及其它元件,所以在电阻广东会计一个压敏电阻,即使使用万用表电阻挡去测量220V电压也不比害怕烧万用表。
MF-47指针表维修:MF-47分为,表头故障,和电路方面故障。
电路方面故障1:输入保险管250V/0.5A容易烧断引起没有电流输入所有档位均无法使用,换掉该保险管,排除。 故障2:交流电压挡中整流器中半波整流电路中整流二极管击穿或开路引起交流电压挡无法使用或者测量不准现象,换一个同型号硅整流二极管。
故障3:电阻挡以及电阻调零电路故障,9V电池电压偏低1.5V电池电压偏低引起电阻挡故障。电阻挡接线断线或虚焊引起电阻挡故障。故障4:直流电流挡中分流电阻损坏,因直流电流挡中分流电阻阻值都是比较小的,如果不慎用小量程去测量大电流就会烧分流电阻和输入保险管。故障5:我们知道直流电压挡和交流电压挡中分压电阻阻值都是比较大的,比如直流电压挡1000V量程内部接的分压电阻是10MΩ 500V量程内部接的分压电阻阻值是5MΩ 250V量程内部接的分压电阻是4MΩ 50V量程内部接分压电阻是800KΩ,阻值都是比较大的,一般不容易损坏,只有直流电压挡和交流电压挡中10V量程以下容易损坏因为10V量程以下的分压电阻阻值都是在几十欧-几百欧,勿用他们测量电流就很容易烧掉他们。
表头故障维修:表头故障分为,机械故障,和保护电路故障,先将保护电路故障
1:双向限幅二极管击穿或开路,测量表头上双向限幅二极管击穿或开路急时更换同型号整流管排除, 跨接电容(滤波电容)C1击穿,由于充电电压过高,引起充电电流多大,将其击穿,限流电阻R1损坏,由于流过表头电流过大而将限流保护电阻R1冲断。换掉。
2:机械方面故障:1:表针被打歪,是由于测量直流电压或直流电流时,表笔正负极接反引起表针反打而将表针打歪,2:表针无法偏转,是由于动圈或定圈失磁引起的,3:表针无法偏转,是由于弹簧游丝变松,或弹簧游丝损坏引起的,4:阻尼器损坏引起指针受到磁场力的作用而偏转左右乱晃无法立即停止下来,5:调零电阻损坏引起表头无法调零。

四、万用表使用方法图解_万用表使用方法小口诀

万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等,是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。下面和我来看看它的使用 方法 吧!
万用表使用方法
1.万用表的结构(500型) 万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

(1)表头:它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表,万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小,表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大,其性能就越好。表头上有四条刻度线,它们的功能如下:第一条(从上到下)标有R或Ω,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。第二条标有∽和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的 其它 位置时,即读此条刻度线。第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线。第四条标有dB,指示的是音频电平。

(2)测量线路 测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,它由电阻、半导体元件及电池组成 它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程,经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。

(3)转换开关 其作用是用来选择各种不同的测量线路,以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般有两个,分别标有不同的档位和量程。

2.符号含义

(1)∽ 表示交直流

(2) V-2.5KV 4000Ω/V 表示对于交流电压及2.5KV的直流电压挡,其灵敏度为4000Ω/V

(3)A-V-Ω 表示可测量电流、电压及电阻

(4)45-65-1000Hz 表示使用频率范围为1000 Hz以下,标准工频范围为45-65Hz

(5)2000Ω/V DC 表示直流挡的灵敏度为2000Ω/V 钳表和摇表盘上的符号与上述符号相似(其他因为符号格式不对不能全部写上『表示磁电系整流式有机械反作用力仪表 『表示三级防外磁场『表示水平放置)

3.万用表的使用

(1)熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。

(2)进行机械调零。

(3)根据被测量的种类及大小,选择转换开关的挡位及量程,找出对应的刻度线。

(4)选择表笔插孔的位置。

(5)测量电压:测量电压(或电流)时要选择好量程,如果用小量程去测量大电压,则会有烧表的危险;如果用大量程去测量小电压,那么指针偏转太小,无法读数。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程挡,然后逐渐减小到合适的量程。

a交流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于交流电压的合适量程上,万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。

b直流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于直流电压的合适量程上,且“+”表笔(红表笔)接到高电位处,“-”表笔(黑表笔)接到低电位处,即让电流从“+”表笔流入,从“-”表笔流出。若表笔接反,表头指针会反方向偏转,容易撞弯指针。

(6)测电流:测量直流电流时,将万用表的一个转换开关置于直流电流挡,另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上,电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路,然后按照电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联,则因表头的内阻很小,会造成短路烧毁仪表。其读数方法如下: 实际值=指示值×量程/满偏

(7)测电阻:用万用表测量电阻时,应按下列方法*作:

a选择合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的,所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜,且指针越接近刻度尺的中间,读数越准确。一般情况下,应使指针指在刻度尺的1/3~2/3间。

b欧姆调零。测量电阻之前,应将2个表笔短接,同时调节“欧姆(电气)调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡,都要再次进行欧姆调零,以保证测量准确。

c读数:表头的读数乘以倍率,就是所测电阻的电阻值。

(8)注意事项

a在测电流、电压时,不能带电换量程

b选择量程时,要先选大的,后选小的,尽量使被测值接近于量程

c测电阻时,不能带电测量。因为测量电阻时,万用表由内部电池供电,如果带电测量则相当于接入一个额外的电源,可能损坏表头。

d用毕,应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。

4.数字万用表 现在,数字式测量仪表已成为主流,有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比,数字式仪表灵敏度高,准确度高,显示清晰,过载能广东会,便于携带,使用更简单。下面以VC9802型数字万用表为例,简单介绍其使用方法和注意事项。

(1)使用方法

a使用前,应认真阅读有关的使用 说明书 ,熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用.

b将电源开关置于ON位置。

c交直流电压的测量:根据需要将量程开关拨至DCV(直流)或ACV(交流)的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示。

d交直流电流的测量:将量程开关拨至DCA(直流)或ACA(交流)的合适量程,红表笔插入mA孔(<200mA时)或10A孔(>200mA时),黑表笔插入COM孔,并将万用表串联在被测电路中即可。测量直流量时,数字万用表能自动显示极性。

e电阻的测量:将量程开关拨至Ω的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔。如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,万用表将显示“1”,这时应选择更高的量程。测量电阻时,红表笔为正极,黑表笔为负极,这与指针式万用表正好相反。因此,测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。

(2).使用注意事项

a如果无法预先估计被测电压或电流的大小,则应先拨至最高量程挡测量一次,再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。

b满量程时,仪表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。

c测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。

d当误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。

e禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。

f当显示“ ”、“BATT”或“LOW BAT” 时,表示电池电压低于工作电压。
万用表结构组成
万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

万用表是电子测试领域最基本的工具,也是一种使用广泛的测试仪器。万用表又叫多用表、三用表(A,V,Ω也即电流,电压,电阻三用)、复用表、万能表,万用表分为指针式万用表和数字万用表,还有一种带示波器功能的示波万用表,是一种多功能、多量程的测量仪表。一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量、温度及半导体(二极管、三极管)的一些参数。数字式万用表已成为主流,已经取代模拟式仪表。与模拟式仪表相比,数字式仪表灵敏度高,精确度高,显示清晰,过载能广东会,便于携带,使用也更方便简单。

表头

万用表的表头是灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号,刻度线和数值。符号A一V一Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线,其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线,其右端为零,左端为∞,刻度值分布是不均匀的。符号“-”或“DC”表示直流,“~”或“AC”表示交流,“~”表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。

表头上还设有机械零位调整旋钮,用以校正指针在左端零位。

选择开关

万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择测量项目和量程。

一般的万用表测量项目包括:“mA”;直流电流、“V(-)":直流电压、“V(~)”:交流电压、“Ω”:电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。

表笔和表笔插孔

表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔,黑色表笔插入标有“-”号的插孔。

表头(指针式)

它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表,万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小,表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大,其性能就越好。表头上有四条刻度线,它们的功能如下:第一条(从上到下)标有R或Ω,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。第二条标有∽和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的其它位置时,即读此条刻度线。第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线。第四条标有dB,指示的是音频电平。

表头(数字式)

数字万用表的表头一般由一只A/D(模拟/数字)转换芯片+外围元件+液晶 显示器 组成,

万用表的精度受表头的影响,万用表由于A/D芯片转换出来的数字,一般也称为3 1/2位数字万用表,4 1/2位数字万用表等等。最常用的芯片是ICL7106(3位半LCD手动量程经典芯片,后续版本为7106A,7106B,7206,7240等等),ICL7129(4位半LCD手动量程经典芯片),ICL7107(3位半LED手动量程经典芯片)。

测量线路

测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,它由电阻、半导体元件及电池组成

它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程,经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。

转换开关

其作用是用来选择各种不同的测量线路,以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般是一个圆形拨盘,在其周围分别标有功能和量程。
万用表设计原理
数字万用表的测量过程由转换电路将被测量转换成直流电压信号,

再由模/数(A/D)转换器将电压模拟量转换成数字量,然后通过电子计数器计数,最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。

万用表测量电压、电流和电阻功能是通过转换电路部分实现的,而电流、电阻的测量都是基于电压的测量,也就是说数字万用表是在数字直流电压表的基础上扩展而成的。

数字直流电压表A/D转换器将随时间连续变化的模拟电压量变换成数字量,再由电子计数器对数字量进行计数得到测量结果,再由译码显示电路将测量结果显示出来。逻辑控制电路控制电路的协调工作,在时钟的作用下按顺序完成整个测量过程。

万用表

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