物理：万能表的基本操作方法及步骤

Question

关键的步骤要清楚、明白、简单、直接！

Answer 1

万用表(multimeter)是一种用来测量电流,电压,电阻,晶体管等的多用表,具有量程广,使用和携带方便等优点.万用表分为指针式和数字式两种.

(一),指针式万用电表

1.MF500型万用表外形

指针式万用表是通过指针在表盘上偏转位置的变化来指示被测量的数值.

实验室采用的是MF500型万用表.该表的直流电压灵敏度为20kΩ/v,量程齐全,性能稳定,应用广泛,许多维修资料所标识的电压,电阻的参考值多采用该表测量得到.

2.正确的使用方法

(1)机械零位调整:使用前应首先检查指针是否在零位,若不在零位,调整零位调整器,使指针调至零位.

(2)正确连接表笔:红表笔应插入标有"+"的插孔,黑表笔插入"-"的插孔.测直流电流和直流电压时,红表笔连接被测电压,电流的正极,黑表笔接负极.

用欧姆挡"Ω"判断二极管的极性时,注意"+"插孔是接表内电池的负极,"-"插孔是接表内电池的正极.

(3)测量电压时,万用表应与被测电路并联;测量电流时,要把被测电路断开,将万用表串联接在被测电路中.注意:测量电流时应估计被测电流的大小,选择正确的量程,MF500型的保险丝为0.3A～0.5A,被测电流不能超过此值.某些万用表有10A的档位,可以用来测量较大电流.

(4)量程转换:应先断电,绝对不容许带电换量程;根据被测量放在正确的位置,切不可使用电流挡或欧姆挡测电压,否则会损坏万用表.

(5)合理选择量程挡:测量电压,电流时,应使表针偏转至满刻度的1(2或2/3以上;测量电阻时,应使表针偏转至中心刻度附近(电阻挡的设计是以中心刻度为标准的).

测交流电压,电流时,注意被测量必须是正弦交流电压,电流,而被测信号的频率也不能超过说明书上的规定.

测10V以下的交流电压时,应该用10V专用刻度标识读数,它的刻度是不等距的.

(6)测电阻时,应先进行电表调零.方法是将两表笔短路,调节"调零"旋钮使指针指在零点(注意欧姆的零刻度在表盘的右侧).如调不到零点,说明万用表内电池电压不足,需要更换新电池.测量大电阻时,两手不能同时接触电阻,防止人体电阻与被测电阻并联造成测量误差.每变换一次量程,都要重新调零.如果以上方法不能调零,有可能万用表的绕线电阻(阻值约为几欧的电阻)烧断,需拆开进行维修并校正.

在表盘上有多条刻度线,对应不同的被测量,读数时要在相应的刻度线上读取数值.为提高测量精度尽量使指针处于中间位置.

测量值的读取:将测量时指针所标识的读数乘以量程倍率,才是所测之值.测量电阻时注意手不要接触两表笔或被测电阻的金属端,以免引入人体感应电阻,使读数减小,尤其是对于R×10K档测试影响较大.

(7)万用表使用完毕,将转换开关放在交流电压最大挡位,避免损坏仪表.

(8)万用表长期不用时,应取出电池,防止电池漏液,腐蚀和损坏万用表内零件,万用表的电池有普通5号(1.5v)和层叠电池(9v)两种.其中9v用于测量10k以上的电阻和判别小电容的漏电情况.

(9)由于万用表的电阻档R×10K采用9V电池,不可检测耐压值很低的元件.

(二),数字万用表

数字万用表,它采用了集成电路模数转换器和数显技术,将被测量的数值直接以数字形式显示出来.数字万用表显示清晰直观,读数正确,与模拟万用表相比,其各项性能指标均有大幅度的提高.

使用方法及注意事项

(1)插孔的选择 数字万用表一般有四个表笔插孔,测量时黑表笔插入COM插孔,红表笔则根据测量需要,插入相应的插孔.测量电压和电阻时,应插入V,Ω插孔;测量电流时注意有两个电流插孔,一个是测量小电流的,一个是测量大电流的,应根据被测电流的大小选择合适的插孔.

(2)测量量程的选择

根据被测量选择合适的量程范围,测直流电压置于DCV量程,交流电压置于ACV量程,直流电流置于DCA量程,交流电流置于ACA量程,电阻置于Ω量程.

·当数字万用表仅在最高位显示"1"或"-1"时,说明已超过量程,须调整量程.

·用数字万用表测量电压时,应注意它能够测量的最高电压(交流有效值),以免损坏万用表的内部电路.

·测量未知电压,电流时,应将功能转换开关先置于高量程挡,然后再逐步调低,直到合适的挡位.

·测量交流信号时,被测信号波形应是正弦波,频率不能超过仪表的规定值,否则将引起较大的测量误差.

·测量10欧以下的小电阻时,必须先短接两表笔测出表笔及连线的电阻,然后再测量中减去这一数值,否则误差较大.

(3)与模拟表不同,数字万用表红表笔接内电池的正极,黑表笔接内部电池的负极.测量二极管时,将功能开关置于""挡,这时的显示值为二极管的正向压降,单位为V.若二极管接反,则显示为"1".

(4)测量晶体管的hfe时,由于工作电压仅为2.8V,测量的只是一个近似值.

(5)测量完毕,应立即关闭电源;若长期不用,则应取出电池,以免漏电.

(三),万用表的测量方法

1.测电阻

(1)测量时电路要先断电,

(2)实际测量中选择万用表不同档位测量同一电阻,测的结果会有差别,具体情况具体分析

(3)测量集成电路或晶体管时,由于PN结的作用,需进行正反两次测量.

2.测电压

(1)利用测量元件"压降"的方法检查电路是否正常

(2)测量电压超过24V时,双手一定要拿在表笔的绝缘处,以防触电危险.

3.测电流

(1)直接测量法

(2)间接测量法:测量电路中电阻两端的电压,通过计算求得电流值.

二,信号发生器

实验室采用的是深圳美创的SM-1641多功能信号发生器,具有高度稳定性,多功能等特点.能直接产生正弦波,三角波,方波,斜波,脉冲波,且具有VCF输入扩展功能,TTL/CMOS可与OUTPUT作同步输出,波形对称可调并具有反向输出,直流电平可连续调节,频率计可作内部频率显示,也可外测频率.

主要技术特性:

(1)频率范围:0.1Hz～5MHz

(2)波形:正弦波,三角波,方波,斜波,脉冲波

(3)输出阻抗:50Ω±10%,幅度:不小于20Vp-p,衰减:20dB,40dB

(4)频率计:

测量范围:1Hz～10MHz

输入阻抗:不小于1MΩ/20pF

灵敏度:100mVrms

最大输入:150V(AC+DC)

(5)面板标志与功能说明

序号

面板标志

名 称

作 用

1

电源开关

按下开关,电源接通

2

FUNCTION

波形选择

(1)输出波形选择

(2)与SYM,INV配合,可得到正,负锯齿波和

脉冲波

3

频率选择开关

频率选择开关与"8"配合选择工作频率

4

Hz

频率单位

指示频率单位,灯亮有效

5

kHz

频率单位

频率单位,灯亮有效

6

GATE

闸门显示

此灯闪烁,说明频率计正在工作

7

数字LED

所有内部产生频率或外测时的频率均由6个LED显示

8

FREQ

频率调节

内测和外测频率(按下)信号选择

9

EXT

-20dB

外接输入衰减20dB与"3"配合选择工作频率

外测频率信号衰减选择,按下时信号衰减20dB

10

COUNTER

计数器输入

外测频率时,信号从此输入

11

PULL TO VAR RAMP/PULSE

斜波,脉冲波调节按钮

拉出此旋钮,可以改变输出波形的对称性,产生斜波,脉冲波且占空间比可调,将此旋钮推进则为对称波形.

12

VCF IN

VCF输入

外接电压控制频率输出端

13

PULL TO VAR RAMP/PULSE

直流偏置调节按钮

拉出旋钮可设定任何波形的直流工作点,顺时针方向为正,逆时针分析为负,将此旋钮推进则直流电位为零.

14

TTL/CMOS OUT

TTL/CMOS输出

输出波形为TTL/CMOS 脉冲可作为同步信号.

15

PULL TO TTL CMOS LEVEL

TTL/CMOS调节

拉出此旋钮可得TTL脉冲波

将此推进为CMOS脉冲波并且其幅度可调

16

OUTPUT

信号输出

输出波形,阻抗50Ω

17

ATTENUATOR

输出衰减

按下按钮可产生-20dB或-40dB衰减

18

PULL TO INV AMPLITUDE

斜波倒置开关幅度调节旋钮

(1)与"11"配合使用,拉出时波形反向

(2)调节输出幅度大小

三,示波器

示波器是利用电子射线的偏转来复现电信号瞬时值图像的一种仪器.不但可以象电压表,电流表,功率表测量信号幅度,也可以象频率计,相位计那测试信号周期,频率和相位;而且还能测试调制信号的参数,估计信号的非线性失真等.

Y通道是由Y轴衰减器和Y轴放大器组成部分的,以适应观察不同幅度的各种电信号.X通道中的扫描电路是一个能连续产生周期性线性电压的锯齿波发生器.为了能在荧光屏上看到一个稳定的待测信号波形,必须使锯齿波电压的周期是待测信号周期的整数倍.图中同步电路的作用就是用来迫使锯齿波电压的周期满足上述要求的.其中"内"同步是利用被测信号强迫同步.而"外"同步则是利用外部所加的电压强迫同.X通道中还有一个外部输入(X输入),有了它可以扩展示波器的功能,观察Y=f(X)的图形.例如测二极管的伏安特性,电机的转矩特性等.

另外还有示波器及电源系统,辅助性调节电路(亮度,聚焦,垂直和水平位移等)以及示波器电源和校正信号等.校正信号发生器是专门用来产生频率和幅度都是固定的连续方波(幅度0.5V,频率1KHz),以校准X轴及Y轴的刻度.

示波器的使用

1.示波器测量电流

测量时需要一个精度高,阻值很小而且是已知的无感电阻器,测得电压后根据欧姆定律换算成实测电流值.

2.示波器测量电压

(1)被测信号频率较低:可采用探头.如果信号幅度较小,用10:1探头灵敏度太低时,可直接用屏蔽线连接示波器Y轴输入端与测试点.

(2)被测信号频率较高:用探头要比用屏蔽线或普通电缆失真小,精度高.但测试距离将受探头电缆长度的限制,其灵敏度将随探头的衰减而有所下降.一般测量高频时可采用同轴电缆.

测交流电压,一般是测量交流电压波形的峰值电压或某两点的电位差值.其测量结果经过计算得出被测两点间的电位差.即用屏面上被测两点之间的垂直偏转距离乘以Y轴偏转灵敏度,即被测两点间的电位差.

测直流电压,所用示波器频响必须是从直流开始.首先调节垂直位移按钮,使扫描线处于某一水平刻度线上作为零电平线,输入被测电压信号,测出扫描线从零电平偏移的垂直距离,即被测直流电压=垂直偏转距离×Y轴偏转灵敏度×探头衰减系数.

3.示波器测量波形时间

示波器水平扫描开关微调在校准位置时,扫描开关各档的刻度值,表示屏幕上水平刻度所代表的时间值.因此示波器可以直接测得整个波形(或波形的任何部分).

4.示波器测量频率

可利用时间测量法确定频率.

5.示波器测量相位

用于双踪示波器,在示波器屏幕上同时显示两条光迹,按坐标刻度测量这两条光迹有关点间的距离,将测得的距离换算成相位差.

6.实验室采用的是美创的V-212示波器,波段宽度20MHz.面板

(1)电源开关:按下打开电源,按出关断电源

(2)电源指示灯

(3)聚焦开关:与亮度开关配合使用,尽可能调细波形线.

(4)标尺亮度

(5)光迹偏转:使屏幕尽可能水平

(6)亮度控制:顺时针旋转加亮亮度,逆时针旋转降低亮度

(8)AC输入线

(9)通道1输入:BNC接头方式输入当在X-Y方式操作时,用作X轴

(10)通道2输入:BNC接头方式输入当在X-Y方式操作时,用作Y轴

(11)(12)输入耦合开关(AC-地—DC)AC:输入信号AC通过,DC被阻挡;

DC:AC,DC信号能通过

(13)(14)电压/每格选择

(15)(16)垂直轴 放大×5倍

(19)(20)X轴移动

(21)方式选择

CH1方式:只能看到通道1的波形

CH2方式:只能看到通道2的波形

ALT方式:通道1和通道2的波形同时稳定在屏幕上显示

CHOP:低于250KHz的波形,通道1和通道2的波形能稳定地显示

ADD:CH1和CH2的波形迭加

(22)CH1输出接口

五,电烙铁的使用

电烙铁分为内热式和外热式.实验室多用20～30W的内热式电烙铁.

1.新烙铁的处理

新烙铁使用前先做"吃锡"处理.步骤如下:

(1)将焊锡适量放入松香水或锡膏中.

(2)将新烙铁头插入已放入焊锡的松香水或锡膏.

(3)新烙铁通电,加热后逐渐使电烙铁头上锡.

(4)上锡后,断电冷却电烙铁.

2.把握好焊接温度

焊接不同的元器件,烙铁的使用温度应略有差异.焊接晶体管和集成电路时,烙铁的温度应该较低,焊接底板或地线时温度要求高些.

当烙铁头碰到松香时,如果发出"咝啦"的声响,且有一股烟冒出,此时焊出的焊点浑圆发亮;如果烙铁碰到松香后只是慢慢冒烟无"咝啦"的声响,说明温度较低,此时焊接焊点发粘发脆,容易照成焊.如果冒烟太多或"咝啦"的声响太响,说明温度较高,焊接时容易损坏线路板焊点和元器件.

3.注意要点

(1)有良好的接地,防漏电击穿和损坏元器件.另外还要有防静电措施.

(2)保持清洁,去除烙铁头的氧化物.

(3)不要空烧,不用的烙铁应切断电源,避免烙铁的电热丝烧坏.

(4)吸锡:将元器件的引脚焊锡去掉,可借助吸锡器完成.这里介绍一个简易的方法,可用加热烙铁配合多股细铜线点醮松香吸锡,待锡流到多股细铜丝后,可见焊点的锡基本清除.

六,常用元器件

电子元器件是组成电子产品的基础,了解常用电子元器件的种类,结构,性能,掌握元器件的识别和检测方法是衡量学生掌握电子技术基本技能的一个重要项目,也是学生参加工作所必须掌握的技能.通过本次实训,要求学生基本掌握常用电子元器件的识别和检测方法.

掌握电阻器的种类,符号,标志和测量方法

掌握电容器的种类,符号,标志和测量方法

掌握电感器的种类,符号,标志和测量方法

掌握二极管的种类,符号,特点和测量方法

掌握三极管的种类,符号,特点和测量方法

掌握集成电路的种类,系列和查阅其管脚功能的方法

(一) 电子元器件的基本知识和检测方法

电子元器件种类很多,常用的有电阻器,电容器,电感器,半导体器件和集成电路等.

1,电阻器

电阻器(简称电阻)是在电子电路中用得最多的元件之一,在电路中起限流和分压的作用.

(1)电阻器的类型

电阻器主要有如下几种类型:

从结构上可将电阻器分为固定电阻器和可变电阻器两大类.

固定电阻器的阻值是固定不变的,阻值的大小即为它的标称阻值.固定电阻器在电路中的符号如图所示,文字符号用大写字母"R"表示.

固定电阻器按其材料的不同可分为碳质电阻,碳膜电阻,金属膜电阻,线绕电阻器等.

可变电阻器的阻值可以在一定的范围内调整,它的标称阻值是最大值,其滑动端到任意一个固定端的阻值在0和最大值之间连续可调.

可变电阻器又分成可调电阻器和电位器两种.可调电阻器有立式和卧式之分,分别用于不同的电路安装.电位器就是