指針萬用表最基本且最常用的功能是測量電壓、電流和電阻的大小,為了讓讀者能深入理解并掌握這些功能,下而簡單介紹一下指針萬用表電壓、電流和電阻的測量原理。
1.—直流電流的測量原理 A82C251
直流電流的測量原理示意圖如圖2-4所示,虛線框內(nèi)為萬用表測量直流電流時的內(nèi)部等效圖。
測直流電流時,首先將電路斷開(將圖2-4所示電路中的開關(guān)S斷開),再讓紅表筆接開關(guān)一端(紅表筆要接在靠近電源正極的一端,也就是高電位處),黑表筆接開關(guān)另一端(低電位處),這時電路中的電流會流進電流表,其途徑是:電源的正極→電阻R→紅表筆流入→電流表→黑表筆流出→燈泡→電源的負(fù)極。有電流流進電流表會使表針擺動,在刻度線上指示電流值的大小。電路電流越大,流進電流表的電流越大,表針擺動幅度越大,在刻度線上指示電流值也就越大。圖2-4中的S1為電流擋位選擇開關(guān),R1、R2為分流電阻(R1>R2),主要起分流作用。因為流進萬用表的電流一路會流過S1、R1或R2,從而可減少流進電流表的電流,這樣可防止電流表被燒壞。當(dāng)被測電路的電流較小時,可將開關(guān)Sl置于“1”處,由于R1的阻值較大,經(jīng)R1分流的電流小;當(dāng)被測電路的電流較大時,可將開關(guān)Sl置于“2”處,由于R2的阻值較小,經(jīng)R2分流的電流大,這樣可保證在測大電流時電流表不會燒壞。
在萬用表測量電流時,表內(nèi)需要用電阻與表頭并聯(lián)進行分流,測量的電流越大,并聯(lián)分流的電阻阻值越小,所以在選大電流測量擋時,萬用表內(nèi)部的電阻阻僮很小。 2.直流電壓的測量原理
直流電壓的測量原理示意圖如圖2-5所示,虛線框內(nèi)為萬用表測量直流電壓時的內(nèi)部等效圖。
測量時將紅表筆接電池的正極(高電位處),黑表筆接電池的負(fù)極(低電位處),于是有電流流過電流表,其途徑是:電池正極→紅表筆流入→降壓電阻R1→擋位切換開關(guān)S1→電流表→黑表筆流出→電池負(fù)極。有電流流過電流表,表針會擺到一定的角度,從而指示電壓值的大小。降壓電阻用來降低加到電流表上的電壓(因為如果電流表兩端電壓高,流過電流會很大,電流表易被燒壞),測量的電壓越高,要求降壓電阻的阻值越大,這樣才能有效地保護電流表。更換電壓測量擋就能改變降壓電阻的大小。在圖2-5中,當(dāng)測量的直流電壓很高時,可將擋位切換開關(guān)置于“2”位置,將電阻R2接入電路,因為R2的阻值大,測量時R2上的電壓很高,電流表上的電壓不會很大,流過的電流也就不大,從而保證了在測高電壓時電流表不會被損壞。
在用萬用表測電壓時,表內(nèi)需要用電阻與表頭串聯(lián)進行降壓限流,測量的電壓越高,串聯(lián)降壓電阻的阻值越大。所以在選高電壓測量擋時,萬用表內(nèi)部的電阻阻值很大。 3.電阻阻值的測量原理 AAT4610AIGV-T1
電阻阻值的測量原理示意圖如圖2-6所示,虛線框內(nèi)為萬用表測電阻阻值時的內(nèi)部等效圖。
在測電阻阻值時,被測電阻不能提供電流,所以在測電阻阻值時,萬用表內(nèi)部需要用電池來提供電源(測電壓或電流時,萬用表內(nèi)部不需要電池)。測量時將紅、黑表筆分別接被測電阻R兩端,于是有電流流過電流表,途徑是:電池正極→R1→電流表→黑表筆→被測電阻R→紅表筆→電池負(fù)極,電流表表針擺動到一定角度來指示被測電阻的阻值大小。電阻R的阻值越大,流過電流表的電流越小,表針擺動幅度越小,指示阻值越大。
注意,在測電壓或電流時,若流過電流表的電流小,表針擺動幅度小,指示電壓和電流的值就小,而測電阻時情況 恰好相反,故萬用表刻度盤上歐姆刻度線標(biāo)注的數(shù)值大小與電壓、電流刻度線相反。
這里需要重點說明的是,在測電阻時,萬用表內(nèi)部需要用到電池(測電壓、電流時內(nèi)部電池處于斷開狀態(tài)),并且紅表筆接內(nèi)部電池的負(fù)極,黑袁筆接內(nèi)部電池的正極。
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