電子測量與儀器論文.doc

電子測量原理論文模擬式萬用表在電子測量中的應用班級：電子信息工程學號：20114075163姓名：于運佳日期：2014.4.5模擬式萬用表與數(shù)字萬用表的比較，數(shù)字式萬用表為何不能取代模擬表。本文重點介紹模擬式萬用表在的電工電子測量中的相關(guān)應用和原理。萬用表是身邊必備的測量器具之一。在電工測量儀表中，最大眾化的萬用表是一種集元器件的檢驗、電路的導通試驗、電源電壓檢驗等多功能于一體的儀表，應用起來十分便利。萬用表具有直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流（模擬萬用表中沒有）以及電阻等五種基本測量功能。還可以具有蓄電池檢驗、溫度測量和晶體三極管hFE特性檢驗等測量功能。萬用表中，有指針型的模擬式萬用表和數(shù)字顯示的數(shù)字式萬用表。指針表和數(shù)字表1.1指針表和數(shù)字表的比較和選用（1）指針表讀取精度較差，但指針擺動的過程比較直觀，其擺動速度幅度有時也能比較客觀地反映了被測量的大??；數(shù)字表讀數(shù)直觀，但數(shù)字變化的過程看起來很雜亂，不太容易觀看。（2）指針表內(nèi)一般有兩塊電池，一塊低電壓的1.5V，一塊是高電壓的9V或15V，其黑表筆相對紅表筆來說是正端。數(shù)字表則常用一塊6V或9V的電池。在電阻檔，指針表的表筆輸出電流相對數(shù)字表來說要大很多，用R1檔可以使揚聲器發(fā)出響亮的“噠”聲，用R10k檔甚至可以點亮發(fā)光二極管（LED）。（3）指針表內(nèi)阻一般在20K/V左右，相對數(shù)字表來說比較小，測量精度相比較差。某些高電壓微電流的場合甚至無法測準，因為其內(nèi)阻會對被測電路造成影響。數(shù)字表電壓檔的內(nèi)阻很大，一般在11M，使流入儀表的電流近似為零，其電池內(nèi)阻引起的電壓降可以忽略。但極高的輸出阻抗使其易受感應電壓的影響，在一些電磁干擾比較強的場合測出的數(shù)據(jù)可能是虛的。（4）模擬式指針表的標尺盤上很多，使用時也要注意檔位轉(zhuǎn)換和測量量程的切換，使用復雜。數(shù)字式表使用簡單，即使沒有電學知識亦可以放心使用總之，在相對來說大電流高電壓的模擬電路測量中適用指針表，比如電視機、音響功放。在低電壓小電流的數(shù)字電路測量中適用數(shù)字表，比如BP機、手機等。不是絕對的，可根據(jù)情況選用指針表和數(shù)字表。圖片如下：1.2指針表不能被數(shù)字表取代的原因由前面的介紹可知，如果把模擬式萬用表與數(shù)字式萬用表進行比較，在所有的項目上數(shù)字式萬用表都占有優(yōu)勢。但是，作為常用測量儀表的指針式目前仍被大量使用著。這是因為數(shù)字萬用表在其諸多優(yōu)點的反面也有不足之處，可以列舉如下：（1）對于變化量，數(shù)字顯示時讀數(shù)困難。而指針式儀表可以通過指的擺動來了解變化量。（2）導通試驗時，近似0歐姆的場合和電阻很大的場合下，用數(shù)字顯示時大小關(guān)系難以讀取。在）這一點上，指針式萬用表可以通過指針的偏轉(zhuǎn)從感覺上來了解導通狀態(tài)。（3）用于維修檢查和修理的萬用表在多數(shù)場合下，有百分之幾的測量誤差不成問題。在這一點上，由于數(shù)字式萬用表顯示的精度高、位數(shù)多，讀取時反而要花費不必要的精力。因此，數(shù)字式萬用表的高精度往往造成其使用上的困難，而模擬式萬用表有著過去長期使用的經(jīng)驗而至今應用廣泛。萬用表萬用表的使用技巧（1）測喇叭、耳機、動圈式話筒。用R1檔，任一表筆接一端，另一表筆點觸另一端，正常時會發(fā)出清脆響量的“噠”聲。如果不響，則是線圈斷了，如果響聲小而尖，則是有擦圈問題，也不能用。 （2）測電容。用電阻檔，根據(jù)電容容量選擇適當?shù)牧砍蹋⒆⒁鉁y量時對于電解電容黑表筆要接電容正極。、估測微波法級電容容量的大?。嚎蓱{經(jīng)驗或參照相同容量的標準電容，根據(jù)指針擺動的最大幅度來判定。所參照的電容不必耐壓值也一樣，只要容量相同即可，例如估測一個100F/250V的電容可用一個100F/25V的電容來參照，只要它們指針擺動最大幅度一樣，即可斷定容量一樣。、估測皮法級電容容量大?。阂肦10k檔，但只能測到1000pF以上的電容。對1000pF或稍大一點的電容，只要表針稍有擺動，即可認為容量夠了。、測電容是否漏電：對一千微法以上的電容，可先用R10檔將其快速充電，并初步估測電容容量，然后改到R1k檔繼續(xù)測一會兒，這時指針不應回返，而應停在或十分接近處，否則就是有漏電現(xiàn)象。對一些幾十微法以下的定時或振蕩電容（比如彩電開關(guān)電源的振蕩電容），對其漏電特性要求非常高，只要稍有漏電就不能用，這時可在R1k檔充完電后再改用R10k檔繼續(xù)測量，同樣表針應停在處而不應回返。 （3）檢測二極管、三極管、穩(wěn)壓管的好壞。因為在實際電路中，三極管的偏置電阻或二極管、穩(wěn)壓管的周邊電阻一般都比較大，大都在幾百或幾千歐姆以上，這樣，我們就可以用萬用表的R10或R1檔來在路測量PN結(jié)的好壞。在路測量時，用R10檔測PN結(jié)應有較明顯的正反向特性（如果正反向電阻相差不太明顯，可改用R1檔來測），一般正向電阻在R10檔測時表針應指示在200左右，在R1檔測時表針應指示在30左右（根據(jù)不同表型可能略有出入）。如果測量結(jié)果正向阻值太大或反向阻值太小，都說明這個PN結(jié)有問題，這個管子也就有問題了。這種方法對于維修時特別有效，可以很快速地找出壞管，甚至可以測出尚未完全壞掉但特性變壞的管子。比如當你用小阻值檔測量某個PN結(jié)正向電阻過大，如果你把它焊下來用常用的R1k檔再測，可能還是正常的，其實這個管子的特性已經(jīng)變壞了，不能正常工作或不穩(wěn)定了。（4）測電阻。重要的是要選好量程，當指針指示于1/32/3滿量程時測量精度最高，讀數(shù)最準確。尤其要注意的是，在用R10k電阻檔測兆歐級的大阻值電阻時，不可將手指捏在電阻兩端，因為這樣相當與和有數(shù)十K人的手的電阻并聯(lián)，所側(cè)的是并聯(lián)后的合成電阻而不是被測大電阻值。（5）檢查線路。確定是哪一條線路出問題，打到蜂鳴器的位置，將線路一頭對地，另一頭和萬用表紅表筆相接觸，萬用表黑表筆對地，若線路是好的，蜂鳴器就會響；其次在設(shè)備帶電情況下，根據(jù)電源情況選擇交流或直流，將萬用表兩筆頭接觸在要檢查的元器件進線側(cè)進行電壓測量。（6）判斷壓電陶瓷的好壞。壓電陶瓷是一種人工合成的壓電材料。當受到外界壓力時，兩面會產(chǎn)生電荷，電荷量與壓力成正比，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。壓電陶瓷具有壓電效應，即在外電場作用下，會產(chǎn)生形變，所以壓電陶瓷片可用作發(fā)聲元件。利用壓電陶瓷片的壓電效應，可用萬用表判斷其好壞。將壓電陶瓷片的兩極引出兩根導線，然后把陶瓷片平放到桌子上，將兩根引線分別接至萬用表兩表筆上，把萬用表撥至最小電流擋，然后用鉛筆橡皮頭輕按陶瓷片，若萬用表指針明顯擺動，說明陶瓷片完好，否則，說明已損壞。（7）辨別三級管的集電極和發(fā)射極。萬用表測量三極管放大倍數(shù)的接線狀態(tài)下，如果有放大能力，對PNP管而言是紅表棒接集電極，對NPN管子則是黑表棒接集電極，表的兩筆任接在剩下的兩個未知電極上，用手捏住表筆和管子的引腳，然后用舌頭按在已知的基極上，覺的不衛(wèi)生就用個手指頭碰在基極上，然后再交換表筆，結(jié)果是一次表針擺動很大，一次幾乎不動，可區(qū)分出集電極和發(fā)射極了。（8）用萬用表判斷揚聲器的正負極。首先，把指針式萬用表撥到直流05mA擋，然后將兩表筆分別接在待測揚聲器的兩個焊片上。用手輕按揚聲器的紙盆，觀察萬用表指針的擺動方向，若指針正向偏轉(zhuǎn)，則紅表筆接的是揚聲器負極，黑表筆接的是揚聲器正極。反之，紅表筆接的是正極，黑表筆接的是負極。2.2萬用表的使用（1）熟悉表盤上各符號的意義及各個旋鈕和選擇開關(guān)的主要作用。（2）進行機械調(diào)零。（3）根據(jù)被測量的種類及大小，選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)的擋位及量程，找出對應的刻度線。（4）選擇表筆插孔的位置。（5）測量電壓：測量電壓（或電流）時要選擇好量程，如果用小量程去測量大電壓，則會有燒表的危險；如果用大量程去測量小電壓，那么指針偏轉(zhuǎn)太小，無法讀數(shù)。量程的選擇應盡量使指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3左右。如果事先不清楚被測電壓的大小時，應先選擇最高量程擋，然后逐漸減小到合適的量程。交流電壓的測量：將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交、直流電壓擋，另一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓的合適量程上，萬用表兩表筆和被測電路或負載并聯(lián)即可；直流電壓的測量：將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交、直流電壓擋，另一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電壓的合適量程上，且“+”表筆（紅表筆）接到高電位處，“-”表筆（黑表筆）接到低電位處，即讓電流從“+”表筆流入，從“-”表筆流出。若表筆接反，表頭指針會反方向偏轉(zhuǎn)，容易撞彎指針。（6）測電流：測量直流電流時，將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電流擋，另一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于50uA到500mA的合適量程上，電流的量程選擇和讀數(shù)方法與電壓一樣。測量時必須先斷開電路，然后按照電流從“+”到“-”的方向，將萬用表串聯(lián)到被測電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。如果誤將萬用表與負載并聯(lián)，則因表頭的內(nèi)阻很小，會造成短路燒毀儀表。其讀數(shù)方法如下：實際值指示值量程/滿偏（7）測電阻：用萬用表測量電阻時，應按下列方法作：a機械調(diào)零。b選擇合適的倍率擋。萬用表歐姆擋的刻度線是不均勻的，所以倍率擋的選擇應使指針停留在刻度線較稀的部分為宜，且指針越接近刻度尺的中間，讀數(shù)越準確。c歐姆調(diào)零。測量電阻之前，應將2個表筆短接，使指針剛好指在歐姆刻度線右邊的零位。如果指針不能調(diào)到零位，說明電池電壓不足或儀表內(nèi)部有問題。d讀數(shù)：表頭的讀數(shù)乘以倍率，就是所測電阻的電阻值。2.3使用萬用表應注意的事項(1)在使用萬用表之前，應先進行“機械調(diào)零”，即在沒有被測電量時 ，使萬用表指針指在零電壓或零電流的位置上。 (2)在使用萬用表過程中，不能用手去接觸表筆的金屬部分 ，這樣一方面可以保證測量的準確，另一方面也可以保證人身安全。 (3)在測量某一電量時，不能在測量的同時換檔，尤其是在測量高電壓或大電流時，更應注意。否則，會使萬用表毀壞。如需換擋，應先斷開表筆，換擋后再去測量。并且每換一次倍率擋，在測量電阻時都要再次進行歐姆調(diào)零，以保證測量準確。 (4)萬用表在使用時，必須水平放置，以免造成誤差。同時， 還要注意到避免外界磁場對萬用表的影響。（5）萬用表使用完畢，應將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓的最大擋。如果長期不使用，還應將萬用表內(nèi)部的電池取出來，以免電池腐蝕表內(nèi)其它器件?？梢哉f無論是指針表還是電子表都在測量中