如何使用万用表？

电气和电子学是建立在精确测量所有电路参数、寻找它们之间的关系以及相互影响程度的基础上的科学。 因此，能够使用通用的测量仪器——万用表是非常重要的。 它们结合了更简单的专用设备：电流表、电压表、欧姆表等。 通过缩写名称，它们有时被称为万用表，尽管“测试仪”这个词在西方更为常见。 让我们弄清楚如何使用万用表以及它的用途是什么？

内容

• 1 目的和功能
• 2 万用表装置
• 3 电气参数测量
  • 3.1 电流强度测定
  • 3.2 电压测量
  • 3.3 如何用万用表测量电阻
• 4 检查电路元件
  • 4.1 了解二极管和 LED
  • 4.2 检查双极晶体管
  • 4.3 如何用测试仪测试场效应晶体管
  • 4.4 如何用万用表测试电容器
• 5 导线连续性
• 6 如何在汽车中使用万用表

目的和功能

万用表设计用于测量电路的三个主要参数：电压、电流和电阻。 对于这组基本功能，通常会添加用于检查导体完整性和半导体设备健康状况的模式。 更复杂和更昂贵的设备能够确定电容器的电容、线圈的电感、信号的频率，甚至是研究中的电子元件的温度。 根据工作原理，万用表分为两组：

1. 模拟 - 基于磁电电流表的过时类型，辅以用于测量电压和电阻的电阻器和分流器。 模拟测试仪相对便宜，但由于输入阻抗低，往往非常不准确。 模拟系统的其他缺点包括极性敏感性和非线性标度。
   

   模拟设备的一般视图

2. 数字 - 更准确和现代的设备。 在中等价位的家用型号中，允许的误差不超过 1%，对于专业型号 - 可能的偏差在 0,1% 以内。 数字万用表的“心脏”是由逻辑芯片、信号计数器、解码器和显示驱动器组成的电子单元。 信息显示在液晶易失性屏幕上。

家用数字测试仪误差不超过1%

根据使用目的和具体情况，万用表可以制成各种外形尺寸并使用不同的电流源。 最普遍的是：

1. 带探头的便携式万用表在日常生活和专业活动中最受欢迎。 它们由配备电池或蓄电池的主单元组成，柔性导体探头连接到该主单元。 为了测量特定的电气指标，将探头连接到电子元件或电路部分，并从设备的显示屏上读取结果。
   

   便携式万用表用于日常生活和工业：电子、自动化和调试期间

2. 钳形表 - 在这种设备中，探针的接触垫在弹簧加载的钳口上互锁。 用户通过按下特殊键将它们分开，然后将它们卡入需要测量的链条部分。 通常，钳形表允许连接经典的柔性探头。
   

   钳形表允许您在不断开电路的情况下测量电流

3. 固定式万用表由家用交流电源供电，具有高精度和广泛的功能，可以与复杂的无线电电子元件配合使用。 主要应用领域是电子设备的开发、原型设计、维修和维护中的测量。
   

   固定式或台式万用表最常用于电气实验室

4. 示波器 - 万用表或示波器 - 一次组合两个测量仪器。 它们既可以是便携式的，也可以是固定的。 此类设备的价格非常高，这使其成为纯粹的专业工程工具。
   

   示波器是最专业的设备，专为电动机驱动器、电力线和变压器的故障排除而设计。

如您所见，万用表的功能可以在相当宽的范围内变化，并且取决于设备的类型、外形尺寸和价格类别。 因此，家用万用表应提供：

• 确定导体的完整性；
• 在家庭电网中搜索“零”和“相位”；
• 测量家用电网中的交流电压；
• 测量小功率直流电源（电池、蓄电池）的电压；
• 测定电子设备健康的基本指标——电流强度、电阻。

家用万用表通常归结为测试电线、检查白炽灯的健康状况以及确定电池中的剩余电压。

在日常生活中，万用表用于测试电线、检查电池和电路。

同时，对专业模特的要求要严格得多。 它们是针对每个特定情况单独确定的。 在高级测试人员的主要功能中，值得注意的是：

• 可对二极管、晶体管和其他半导体器件进行全面测试；
• 电容器的电容量和内阻的测定；
• 确定电池的容量；
• 特定特性的测量——电感、信号频率、温度；
• 能够在高压和电流下工作；
• 测量精度高；
• 设备的可靠性和耐用性。

重要的是要记住，万用表是一种相当复杂的电气设备，应妥善处理并小心处理。

万用表装置

大多数现代万用表都配备了详细的说明，描述了使用该设备的操作顺序。 如果您有这样的文档 - 不要忽略它，熟悉设备型号的所有细微差别。 我们将讨论使用任何万用表的主要方面。

标准开关包括：电阻、电流和电压测量，以及连续性测试

为了选择操作模式，使用一个开关，通常与一个开关结合使用（“关闭”位置）。 对于家用电器，它允许您设置以下最大测量限值：

• 直流电压：0,2V； 2伏； 20伏； 200伏； 1000伏；
• 交流电压：0,2V； 2伏； 20伏； 200伏； 750 伏；
• 直流电流：200 uA； 2毫安； 20毫安； 200毫安； 2A（可选）； 10 A（分离位置）；
• 交流电（此模式并非在所有万用表中都可用）：200 μA； 2毫安； 20毫安； 200毫安；
• 电阻：20欧姆； 200 欧姆； 2 千欧； 20 欧姆； 200 欧姆； 2兆欧； 20 或 200 MΩ（可选）。

一项单独的规定用于测试二极管的性能并确定导体的完整性。 此外，晶体管测试插座位于硬开关的侧面。

预算万用表的一般开关布局 

使用设备首先要将开关设置到所需位置。 然后连接探头。 有两种常见的手写笔位置：垂直和水平。

标有接地图标和铭文 COM 的连接器为负极或接地 - 黑线连接到它； 连接器，指定为 VΩmA，设计用于测量不超过 500 mA 的电阻、电压和电流； 标有 10 A 的连接器设计用于测量从 500 mA 到指定值范围内的电流

如上图所示，垂直排列时，探头的连接方式如下：

• 在上部连接器中 - 在测量高电流强度（高达 10 A）模式下的“正”探头；
• 在中间连接器中 - 所有其他模式下的“正”探头；
• 在下部连接器 - “负”探头。

在这种情况下，使用第二个插座时的电流强度不应超过 200 mA

如果连接器水平放置，请仔细遵循万用表外壳上印刷的符号。 如图所示的设备，探头连接如下：

• 在最左侧的连接器中 - 处于高电流测量模式（最高 10 A）的“正”探头；
• 在左侧的第二个连接器中 - 标准测量模式下的“正”探头（最高 1 A）；
• 左侧的第三个连接器是所有其他模式下的“正”探头；
• 在最右边的连接器中是“负”探头。

这里的主要内容是学习如何阅读符号并遵循它们。 请记住，如果不遵守极性或选择错误的测量模式，您不仅会得到错误的结果，还会损坏测试仪电子设备。

电气参数测量

每种测量类型都有一个单独的算法。 重要的是要知道如何使用测试仪，即了解在哪个位置设置开关、将探头连接到哪个插座、如何打开电路中的设备。

用于测量电流、电压和电阻的测试仪连接图

电流强度测定

该值无法从源头测量，因为它是电路部分或某个电力消费者的特征。 因此，万用表串联在电路中。 粗略地说，测量设备取代了封闭源-消费者系统中的一部分导体。

测量电流时，必须将万用表串联在电路中

根据欧姆定律，我们记得电流强度可以通过源电压除以消耗电阻来获得。 因此，如果由于某种原因您无法测量一个参数，则可以通过了解其他两个参数来轻松计算。

电压测量

在电流源或消费者处测量电压。 在第一种情况下，将万用表的正极探头连接到电源的“正”（“相位”），将负探头连接到“负”（“零”）就足够了。 万用表将承担消费者的角色并显示实际电压。

为了不混淆极性，我们将黑色探头连接到 COM 插孔和源的负极，红色探头连接到 VΩmA 连接器和正极

第二种情况，电路没有开路，设备与消费端并联。 对于模拟万用表，观察极性很重要，数字万一出现错误只会显示负电压（例如，-1,5 V）。 当然，不要忘记电压是电阻和电流的乘积。

如何用万用表测量电阻

在断电的情况下测量导体、接收器或电子元件的电阻。 否则，设备损坏的风险很高，测量结果将不正确。

如果测量电阻的值已知，则选择大于该值的测量限值，但尽可能接近该值

要确定参数值，只需将探头连接到元件的相反触点 - 极性无关紧要。 注意广泛的测量单位 - 使用欧姆，千欧，兆欧。 如果您将开关设置为“2 MΩ”模式并尝试测量一个 10 欧姆的电阻，则万用表刻度上将显示“0”。 我们提醒您，可以通过将电压除以电流来获得电阻。

检查电路元件

任何或多或少复杂的电子设备都由一组组件组成，这些组件通常放置在印刷电路板上。 大多数故障正是由这些组件的故障引起的，例如电阻器的热破坏、半导体结的“击穿”、电容器中电解质的干燥。 在这种情况下，维修减少为查找故障并更换零件。 这是万用表派上用场的地方。

了解二极管和 LED

二极管和 LED 是基于半导体结的最简单的无线电元件之一。 它们之间的结构性差异仅是由于 LED 的半导体晶体能够发光这一事实。 LED的主体是透明或半透明的，由无色或有色的化合物制成。 普通二极管封装在金属、塑料或玻璃外壳中，通常涂有不透明的油漆。

半导体器件包括变容二极管、二极管、齐纳二极管、晶闸管、晶体管、热敏电阻和霍尔传感器

任何二极管的一个特征是能够仅在一个方向上通过电流。 零件的正极称为阳极，负极称为阴极。 确定 LED 引线的极性很简单 - 阳极腿较长，内部大于阴极。 传统二极管的极性必须在网上搜索。 在电路图中，阳极用三角形表示，阴极用长条表示。

电路图上的二极管图像

要使用万用表检查二极管或 LED，只需将开关设置为“连续性”模式，将元件的阳极连接到设备的正极探针，将阴极连接到负极。 电流将流过二极管，将显示在万用表的显示屏上。 然后你应该改变极性，确保电流不会反向流动，即二极管没有“断”。

检查双极晶体管

双极晶体管通常表示为两个连接的二极管。 它具有三个输出：发射极 (E)、集电极 (K) 和基极 (B)。 根据它们之间的导电类型，有“pnp”和“npn”结构的晶体管。 当然，您需要以不同的方式检查它们。

双极晶体管上的发射极、基极和集电极区域的图像

检查具有 npn 结构的晶体管的顺序：

1. 万用表的正极探头连接到晶体管的基极，开关设置为“振铃”模式。
2. 负探头串联接触发射极和集电极 - 在这两种情况下，设备都必须记录电流的通过。
3. 正极接集电极，负极接发射极。 如果晶体管是好的，万用表的显示将保持为一个，如果不是，数字会改变和/或会发出哔哔声。

具有 pnp 结构的晶体管以类似的方式检查：

1. 万用表的负极探头连接到晶体管的基极，开关设置为“振铃”模式。
2. 正极探针串联接触发射极和集电极 - 在这两种情况下，设备都必须记录电流的通过。
3. 负极接集电极，正极接发射极。 控制该电路中没有电流。

如果万用表有晶体管探头，任务将大大简化。 诚然，应该记住，强大的晶体管无法在探头中进行检查 - 他们的结论根本不适合插座。

为了在万用表上测试双极晶体管，通常会提供一个探头

探头分为两部分，每部分与一定结构的晶体管配合工作。 将晶体管安装在所需的部分，观察极性（基极 - 在插座“B”中，发射极 - “E”，集电极 - “C”）。 将开关设置到位置 hFE - 增益测量。 如果显示仍然为 XNUMX，则晶体管有故障。 如果数字发生变化，则该部分正常，其增益对应于规定值。

如何用测试仪测试场效应晶体管

场效应晶体管比双极晶体管更复杂，因为在它们中信号由电场控制。 这种晶体管分为n沟道和p沟道，它们的结论得到了以下名称：

• 监狱 (Z) – 大门 (G)；
• 源 (I) - 源 (S)；
• 排水 (C) - 排水 (D)。

您将无法使用内置在万用表中的探头来测试场效应晶体管。 我们将不得不使用更复杂的方法。

使用测试仪检查场效应晶体管触点的示例

让我们从 n 沟道晶体管开始。 首先，它们通过用接地电阻交替接触端子来消除静电。 然后将万用表设置为“振铃”模式并执行以下操作序列：

1. 将正极探针连接到源极，将负极探针连接到漏极。 对于大多数场效应晶体管，此结处的电压为 0,5-0,7 V。
2. 将正极探针连接到栅极，将负极探针连接到漏极。 一个应该留在显示器上。
3. 重复第 1 段中指示的步骤。您必须修复电压的变化（既可以下降也可以增加）。
4. 将正极探针连接到源极，将负极探针连接到栅极。 一个应该留在显示器上。
5. 重复第 1 段中的步骤。电压应恢复到其原始值 (0,5-0,7 V)。

任何与标准值的偏差都表明场效应晶体管出现故障。 以相同顺序检查具有 p 通道跃迁的部件，在每一步中将极性更改为相反。

如何用万用表测试电容器

首先，您应该确定要测试的电容器 - 极性或非极性。 所有电解电容器和一些固态电容器都是极性的，而非极性的，通常是薄膜或陶瓷，其电容要小很多倍（纳米和皮法）。

电容器是具有恒定或可变电容值和低电导率的两端器件，用于积累电场的电荷。

如果电容器已经使用过（例如，从电子设备上焊接），则必须将其放电。 不要用电线或螺丝刀直接连接触点——这充其量会导致部件损坏，最坏的情况是会导致触电。 使用白炽灯泡或强大的电阻器。

电容测试可分为两种——实际性能测试和电容测量。 任何万用表都可以应付第一个任务，只有专业和“高级”的家用型号才能应付第二个任务。

电容值越大，显示屏上的值变化越慢。

要检查零件的健康状况，请将万用表开关设置为“振铃”模式并将探头连接到电容器触点（必要时观察极性）。 您将在显示屏上看到一个数字，该数字将立即开始增长 - 这是为电容器充电的万用表电池。

为了检查电容器的电容，使用了一个特殊的探头。

使用“高级”万用表测量电容也不难。 仔细检查电容器外壳并找到以微米、纳米或皮法为单位的电容名称。 如果使用三位数代码（例如 222、103、154）而不是容量单位，请使用特殊表格对其进行解密。 确定标称电容后，将开关置于适当位置，将电容器插入万用表外壳上的插槽中。 检查实际容量是否与标称容量相符。

导线连续性

尽管万用表具有多种功能，但它们的主要家庭用途是电线的连续性，即确定它们的完整性。 看起来它可以更简单 - 我将电缆的两端与“高音”模式下的探头连接起来，就是这样。 但是这种方法只会指示存在接触，而不会指示导体的状态。 如果内部有撕裂，导致在负载下产生火花和燃烧，那么万用表的压电元件仍然会发出声音。 最好使用内置的欧姆表。

声音信号，也称为“蜂鸣器”，可显着加快拨号过程

将万用表开关设置到“一欧姆”位置，并将探头连接到导体的两端。 几米长的绞合线的正常电阻为 2-5 欧姆。 电阻增加到10-20欧姆表示导体部分磨损，20-100欧姆表示严重断线。

有时在检查铺设在墙上的电线时，使用万用表很困难。 在这种情况下，建议使用非接触式测试仪，但这些设备的价格相当高。

如何在汽车中使用万用表

电气设备是汽车最易损坏的部件之一，对运行状况非常敏感，及时诊断和维护。 因此，万用表应该成为工具包中不可或缺的一部分——它将有助于识别故障、确定其发生的原因以及可能的维修方法。

万用表是诊断车辆电气系统不可缺少的设备

对于有经验的驾驶者来说，会生产专门的汽车万用表，但在大多数情况下，家用型号就足够了。 她必须解决的主要任务包括：

• 监测电池上的电压，这在汽车长时间闲置或发电机运行不正确的情况下尤为重要；
• 测定漏电流，寻找短路；
• 检查点火线圈、起动机、发电机绕组的完整性；
• 检查发电机的二极管电桥、电子点火系统的部件；
• 监测传感器和探头的健康状况；
• 确定保险丝的完整性；
• 检查白炽灯、拨动开关和按钮。

许多驾驶者面临的问题是万用表电池在最不合时宜的时刻放电。 为避免这种情况，请在使用后立即关闭设备并随身携带备用电池。

万用表是一种方便且用途广泛的设备，在日常生活和专业人类活动中都不可或缺。 即使具有基本的知识和技能水平，也可以显着简化电器的诊断和维修。 在熟练的手中，测试仪将帮助解决最复杂的任务——从信号频率控制到集成电路测试。

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