什么是萬用表?萬用表的使用方法圖解
萬用表,也稱作多用表、復用表等,是電子工程師Z基本也Z不可或缺的測量工具。它的基本功能包括:測量交直流電壓、交直流電流、電阻阻值,檢測二極管極性,測試電路通斷等。有些高檔一點的還會包含電容容值測量、三極管測試、脈沖頻率測量等。萬用表大體可分為兩類:指針萬用表和數(shù)字萬用表,先來看圖認識一下,如圖1所示。
圖1 指針萬用表、數(shù)字萬用表、自動量程萬用表
目前,指針萬用表基本上已經(jīng)被淘汰了,只在某些特殊場合才能見到(比如科研和教學機構(gòu)),而數(shù)字萬用表是當今的絕對主流。圖中Z右邊的自動量程萬用表也是數(shù)字萬用表的一種,顧名思義,它能自動切換量程,不用你自己再手動撥動了,但檔位(指電壓、電流、電阻等這些不同的測量項目)還是要手動撥的,無疑自動量程萬用表更高級一點,用起來也更省事。所以我們下面就以手動量程的數(shù)字萬用表為例,來講解萬用表的使用方法。
萬用表的使用方法圖解
要用萬用表完成一項實際的測量工作,除了要有如圖1的萬用表的主體機身之外,還得有兩支表筆才行,表筆通常都是一只黑色、一只紅色,如圖2所示。
圖2 萬用表表筆、機身上的表筆插孔特寫
對照圖中的表筆插孔,使用萬用表進行具體測量時,黑色表筆要插到標有“COM”的黑色插孔里,而紅色表筆根據(jù)測量項目的不同,插到不同的插孔:測量小電流(≤200mA)信號時插到“mA”插孔,測量大電流(大于200mA)信號時插到“20A”插孔,其余測量項目均插到標有“VΩ”的插孔。要特別注意進行不同測量項目時千萬不要插錯了位置!
插好表筆之后還要選擇檔位和量程,靠機身中間的檔位旋鈕開關來實現(xiàn),如圖3所示。
圖3 萬用表檔位開關
圍繞旋鈕開關的一圈分為了多個檔位:電阻Ω、電容F、關閉OFF、三極管hFE、直流電壓V—、交流電壓V~、直流電流A—、交流電流A~、二極管、通斷。有的檔位不分量程,而有的檔位則包含多個量程,看圖即可一目了然了。下面我們介紹幾個Z常用的檔位的使用方法。
交直流電壓:交流和直流電壓的測量方法是完全相同的,僅根據(jù)具體的被測信號選擇不同的檔位量程即可。首先在測量前對被測信號的幅值應該有一個大概的評估,然后根據(jù)這個大概值去選擇檔位:比如照明電是220V交流,那么選擇交流電壓750V檔位(絕不能選擇低于被測信號Z大值的檔位,以免損壞萬用表);單片機系統(tǒng)多數(shù)都在5V以下,那么選擇直流電壓20V檔位。選擇好檔位后就可以把表筆接入被測系統(tǒng)了,如果是交流電壓自然就無所謂方向了,兩支表筆的低位也就是等同的了,把它們分別接觸到兩個被測點上即可,如果是直流信號,那么Z好是紅色表筆接電壓高的一點,而黑色表筆接電壓低的一點。有時候我們習慣上只說某一點的電壓是多少多少,而不是說哪兩點之間的電壓是多少,其實此時這某一點都是針對參考地來說的,即該點和參考地之間的電壓,那么通常來說黑表筆就是接觸到參考地上的了。
電阻:電阻阻值的測量很簡單,先把檔位開關打到Ω檔,如果不知道大概的阻值范圍,就選擇Z大量程,然后用兩支表筆分別接觸待測電阻的兩端即可,根據(jù)屏幕顯示的數(shù)值可進一步選擇更加合適的量程。值得一提的是,多數(shù)萬用表進行測量時都有一個反應時間,慢的話需要等上幾秒才能顯示出一個穩(wěn)定的測量值,所以大家在使用的時候也不要太心急哦。
交直流電流:電流的測量相對復雜一點,因為測量電流將萬用表串聯(lián)的回路中。那么首先需要我們把待測回路在某一個點上斷開,把紅表筆從VΩ插孔換到mA或20A插孔中(同理根據(jù)事先大概的評估來選擇,如無把握就選擇20A孔,如實測數(shù)值很小則再換到mA孔),把檔位開關打到mA或20A檔位上,然后用萬用表的兩支表筆分別接觸斷點的兩端,也就是用表筆和萬用表本身將斷開的回路再連起來,這樣萬用表就串在原來的回路中了,此時就可以在屏幕上讀到電流的測量值了。需要特別注意的一點是:當每次測量完電流后,都必需把插在電流插孔上的紅表筆插回到VΩ插孔,以免其他人隨后拿去測其他信號時造成意外短路損壞被測設備或萬用表。
二極管和通斷:有的萬用表上二極管和通斷是同一個檔,有的是分開的兩個,這從一個側(cè)面說明它們在原理上相同的。萬用表從兩支表筆之間輸出一個很小的電流信號,通常為1mA或更小,然后測量兩支表筆之間的電壓,如果這個電壓值很小,小到幾乎為0,那就可以認為此時兩支表筆之間是短路的,即被測物是連通的導線或等效阻值很小而近似通路,反之如果這個電壓值很大以致超量程了(通常屏幕會在高位顯示一個1后面是空白或者是OL之類的提示),那么就可以認為兩支表筆之間的被測物是斷開的或者說絕緣的,這就是通斷功能。通常當萬用表檢測到短路(即“通”)時還會發(fā)出提示聲音。那么二極管呢,同樣是這個原理,如果測到的電壓值大約等于一個PN結(jié)的正向?qū)妷海ü韫?.5~0.7V、鍺管0.2~0.3V),那么說明此時與紅表筆接觸的就是二極管的陽極,黑表筆接觸的是陰極,反之如果顯示超量程那么說明二極管接反了,你需要再反過來再測,如果正反電壓都很小,或者都很大,那么說明二極管可能是壞了。
介紹完了萬用表Z常用的功能和使用方法,那么再來看它在我們單片機開發(fā)中能起到什么作用的。當你自己辛辛苦苦搭建好了一套單片機系統(tǒng),滿懷期待的上電,而她卻很不給面子的罷工時,該怎么辦呢?首先就要檢查電源是否正常:用萬用表的直流電壓檔測量單片機的供電電源,看是否是在5V左右(以5V單片機系統(tǒng)為例,其它電壓的系統(tǒng)請對號入座),以先確定作為整個系統(tǒng)基礎的電源是否有故障。然后再檢查復位信號電壓是否正常、其它控制信號電壓是否正常等。一步步查找,一步步排除問題,再查找排除問題的過程中,通斷功能就是一個很好的幫手,它可以告訴你電路板的哪條線路是通的,哪條線路沒通上,或是哪條線路對地或?qū)ζ渌路短路了等等。而其它的電阻、電流、頻率等也都各有用處,只是不想電壓和通斷如此常用,就不再贅述了,大家在實踐中慢慢體會吧。
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