项目17 万用表的制作 17.1实训目的 (1)通过万用表组装实训，进一步熟悉万用表结构、工作 原理和使用方法。 (2)了解电路理论的实际应用，熟悉仪表的装配和调试工 艺，提高专业技能
项目17 万用表的制作 （1）通过万用表组装实训，进一步熟悉万用表结构、工作 原理和使用方法。 （2）了解电路理论的实际应用，熟悉仪表的装配和调试工 艺，提高专业技能。 17.1 实训目的
17.2实训原理 万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。 指示器俗称表头，用来指示被测电量的数值，通常为磁电式 微安表。表头是万用表的关键部分，万用表的灵敏度、准确 度及指针回零等大都决定于表头的性能。表头的灵敏度是以 满刻度的测量电流来衡量的，满刻度偏转电流越小，灵敏度 越高。一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。 测量电路的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微 小直流电流，它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。 分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小 电流，分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所 需的低电压；整流电路将被测的交流，通过整流转变成所需 的直流电
17.2 实训原理 万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。 指示器俗称表头，用来指示被测电量的数值，通常为磁电式 微安表。表头是万用表的关键部分，万用表的灵敏度、准确 度及指针回零等大都决定于表头的性能。表头的灵敏度是以 满刻度的测量电流来衡量的，满刻度偏转电流越小，灵敏度 越高。一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。 测量电路的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微 小直流电流，它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。 分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小 电流，分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所 需的低电压；整流电路将被测的交流，通过整流转变成所需 的直流电
万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现， 转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。转换开关 有固定触点和活动触点，它位于不同位置，接通相应的触点， 构成相应的测量电路。 万用表基本原理(MF-47型万用表)，如图17-5所示
万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现， 转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。转换开关 有固定触点和活动触点，它位于不同位置，接通相应的触点， 构成相应的测量电路。 万用表基本原理（MF-47型万用表），如图17-5所示
图17-5万用表基本原理图
1 . 1 1 k BATT 500 50 5 0.5 0.25 0.5 2.5 10 50 250 500 1000 500 250 50 10 ×10K ×1K ×100 ×10hF ×E 1 OFF DCmA DCV ACV Ω 8 . 1 8 K 1000 10A 0.05 COM - + 6.5 NPN PNP e b c c b e 1 0 1 1 0 0 . 9 4 2 0 k 2 0 k 0 . 5 A 5 K 2 . 6 5 K 1 7 . 4 K 1 4 1 K 1 5 1 6 5 1 . 7 8 K 5 5 . 4 K 4.5M 2.25M 1.8M 360K 10K 21K (120+220)Ω 46.2 A + - 2.543K 10 F 1.5V 9V 6.75M 6.75M 500V 图17-5万用表基本原理图
下面以MF-47型万用表为例，分部介绍电路参数的测量原理。 直流电流的测量 万用表的直流电流档，实质上 46.A 120+220 是一个多量程的磁电式直流电流 表，它应用分流电阻与表头并联 以达到扩大测量的电流量程。根 据分流电阻值越小，所得的测量 量程越大的原理，配以不同的分 500 05 流电阻，构成相应的测量量程。 在电路中，各分流电阻彼此串联， 然后与表头并联，形成一个闭合 环路，当转换开关置于不同位置 10A 时，表头所用的分流电阻不同， 构成不同量程的档位，如图17-6所 图17-6直流电流测量电路 示
下面以MF-47型万用表为例，分部介绍电路参数的测量原理。 1、直流电流的测量 万用表的直流电流档，实质上 是一个多量程的磁电式直流电流 表，它应用分流电阻与表头并联 以达到扩大测量的电流量程。根 据分流电阻值越小，所得的测量 量程越大的原理，配以不同的分 流电阻，构成相应的测量量程。 在电路中，各分流电阻彼此串联， 然后与表头并联，形成一个闭合 环路，当转换开关置于不同位置 时，表头所用的分流电阻不同， 构成不同量程的档位，如图17-6所 示。 0 . 9 4 1 0 5 K 1 . 1 1 K 2 . 6 5 K 1 0 1 120+220 10A 0.05 500 50 5 0.5 46. A 图17-6 直流电流测量电路
2 直流电压的测量 万用表的直流电压档， 46.IA 实质上是一个多量程的 直流电压表，它应用分 压电阻与表头串联来扩 大测量电压的量程，根 据分压电阻值越大，所 得的测量量程越大的原 250 50 10 DAV 理，通过配以不同的分 压电阻，构成相应的电 "o 压测量量程。测量电路 如图17-7所示。 图17-7直流电压测量电路
2、 直流电压的测量 万用表的直流电压档， 实质上是一个多量程的 直流电压表，它应用分 压电阻与表头串联来扩 大测量电压的量程，根 据分压电阻值越大，所 得的测量量程越大的原 理，通过配以不同的分 压电阻，构成相应的电 压测量量程。测量电路 如图17-7所示。 4 M 8 0 0 K 4 0 K 5 K 1 5 0 K 120+220 10 2.5 0.5 0.25 250 50 2 . 6 5 K DAV 46. A 图17-7 直流电压测量电路
、交流电流，电压的测量 磁电式仪表本身只能测量直 流电流和电压。测量交流电 46.A 120+220 压和电流时，采用整流电路 将输入的交流，变成直流， 实现对交流的测量。其整流 正 电路一般有半波整流和全波 周 周 整流，其整流元件一般都采 100500 用晶体二极管。万用表测量 ACV 的交流电压只能是正弦波。 万用表通常采用的是半波整 流测量电路，如图17-8所示。 图17-8交流电压测量电路
3、交流电流、电压的测量 磁电式仪表本身只能测量直 流电流和电压。测量交流电 压和电流时，采用整流电路 将输入的交流，变成直流， 实现对交流的测量。其整流 电路一般有半波整流和全波 整流，其整流元件一般都采 用晶体二极管。万用表测量 的交流电压只能是正弦波。 万用表通常采用的是半波整 流测量电路，如图17-8所示。 4 . 5 M 1 . 8 M 3 6 0 K 2 . 2 5 M 120+220 500 250 50 10 1000 8 3 . 3 K ACV 正 半 周 负 半 周 正 半 周 负 半 周 46. A 图17-8 交流电压测量电路
4、电阻的测量 46.A (120+220)2 万用表测量电阻电路，如图 17-9所示，工作原理是欧姆定 21K☐ 10K 律： I= R+R。+R 其中：R为串联电阻；为被测 d 1Xi0×100XK10 电阻；Ra为表头内阻；E为电 源的电压；为被测电路的电 流。 图17-9电阻测量电路
4 、 电阻的测量 万用表测量电阻电路，如图 17-9所示，工作原理是欧姆定 律： 其中：R为串联电阻；为被测 电阻；Ra为表头内阻；E为电 源的电压；为被测电路的电 流。 R Ra Rx E I + + = 1 5 1 6 5 1 . 7 8 K 5 5 . 4 K 1 4 1 K (120+220)Ω ×1K 1 7 . 4 K 21K 10K ×1 ×10 ×100 ×10K 46. A 图17-9 电阻测量电路
当=0，电路中电流最大，指针偏转角最大，为满偏，零刻度 值，一般为表头最右端。 当=0，电流为零，指针无偏转，为无穷大刻度值，一般为表 头最左端。 当为其他值时，指针在零刻度值和无穷大刻度值间偏转。 当=Ra+R时，此时的电流为最大电流的一半，指针定位于表 头刻度尺中间，为欧姆档中心值。欧姆档的刻度分布是不均 匀的，它的刻度值是自右向左递增的，右半部刻度稀疏，左 半部刻度紧密。 由于电池电压值在每次使用过程后的不稳定性，一般在电路 中还要设置调零电阻，通过调整阻值的大小，使指针定位在 零刻度，确保测量精度
当=0，电路中电流最大，指针偏转角最大，为满偏，零刻度 值，一般为表头最右端。 当=∞，电流为零，指针无偏转，为无穷大刻度值，一般为表 头最左端。 当为其他值时，指针在零刻度值和无穷大刻度值间偏转。 当=Ra+R时，此时的电流为最大电流的一半，指针定位于表 头刻度尺中间，为欧姆档中心值。欧姆档的刻度分布是不均 匀的，它的刻度值是自右向左递增的，右半部刻度稀疏，左 半部刻度紧密。 由于电池电压值在每次使用过程后的不稳定性，一般在电路 中还要设置调零电阻，通过调整阻值的大小，使指针定位在 零刻度，确保测量精度
173实训所需仪表和材料 1、所需材料与器件 (1)电阻 见表17-6。 表17-6所需电阻阻值表 0.940 165 8.182 83.3k 1.8M2 1202(5%) 6.52 1.11K 17.4k 141k2 2.25M 2 2202(5%) 10 1.78 21kQ 150k2 4M2 20kQ(5%) 15Q 2.5k2 40k2 360k2 4.5M2 0.05 (线绕) 1019 5k0 55.4k 800k2 6.75M 注：电阻精度除注明外，其余均为1%
17.3 实训所需仪表和材料 （1）电阻 见表17-6。 1、所需材料与器件 表17-6 所需电阻阻值表 0.94Ω 165Ω 8.18Ω 83.3k Ω 1.8MΩ 120Ω(5%) 6.5Ω 1.11K Ω 17.4k Ω 141kΩ 2.25M Ω 220Ω(5%) 10Ω 1.78k Ω 21kΩ 150kΩ 4MΩ 20kΩ(5%) 15Ω 2.5kΩ 40kΩ 360kΩ 4.5MΩ 0.05Ω （线绕） 101Ω 5kΩ 55.4k Ω 800kΩ 6.75M Ω 注：电阻精度除注明外，其余均为1%