第三节
指针式万用表的使用

一、指针式万用表的技术特性

指针式万用表具有以下技术特性。

1．准确度高

根据规定，万用表的准确度等级一般在1.0～5.0级之间。通常万用表直流电流挡的基本误差为±1%～±2.5%，直流电压挡的基本误差为±1.5%～±2.5%，交流电压挡的基本误差为±2.5%，电阻挡的基本误差为±2.5%～±4%。

2．灵敏度高

万用表的灵敏度高含有双重含义，即做电流测量时反应灵敏，而做电压测量时，仪表的内阻高（分流作用小）。因为万用表采用磁电式表头，故有此特点。

例如，国产MF10型万用表，由于它采用了10μA的高灵敏度表头，在1V、10V、50V和100V各直流电压挡，其电压灵敏度可高达100kΩ/V；在交流电压挡可达20kΩ/V。

3．用途广

万用表不但能交直流两用，还可测量电平（分贝）、功率、电感、电容及音频电压等，是电工测量较理想的常用仪表。

4．功率消耗小

在电压挡，万用表所消耗的功率与万用表电压挡内阻成反比，所以灵敏度越高，万用表消耗的功率越小。

5．防御外磁场能力强

万用表的表头系磁电式仪表，其内部磁场很强，所以外磁场干扰的影响相对减小。但仍不应在强大的磁场作用下使用，以免表头磁性减弱，进而降低其灵敏度。

6．有过载保护装置

早期万用表一般无过载保护装置，一旦使用不慎便会烧毁。近几年来国产万用表采用了硅二极管保护电路，分别将两个极性相反的硅二极管同表头并联，既能保护表头避免烧坏，又能防止过载损坏表头。

7．频率范围较宽

因为交流电路采用的整流元件极间电容较小，所以万用表的频率范围较宽，一般为45～1000Hz。当交流正弦频率增大5000Hz时，其基本误差将增大一倍。

8．存有波形误差

万用表的表头是磁电式仪表。它的指针偏转角取决于流过它电流的平均值（即直流）。在测量交变电量时，表针偏转角直接反映的是交变电量的整流平均值，而不是有效值。通常，交变电量需用有效值表示。为此，根据最常用的正弦波的有效值与其平均值的固定比例关系，画出表盘的交流标尺，即正弦波有效值刻度。在测量非正弦交变电量时，因为它的有效值与平均值的比例关系不同于正弦波，所以会产生刻度误差。这种误差是由于波形不同而引起的，叫作波形误差。

二、指针式万用表使用前的准备

1．使用前的准备

①在使用万用表前，首先进行外观检查，表壳应无油污、无破损，指针应摆动灵活，表笔线及表笔绝缘应良好。操作者必须熟悉每个旋钮、转换开关、插孔以及接线柱等的功用，了解表盘上每条标尺刻度所对应的被测量，熟悉所使用的万用表各种技术性能。这一点对初学者或使用新表者尤为重要。

②万用表在使用时，应根据仪表的要求，将表水平（或垂直）放置，并放在不易受振动的地方。

③检查机械零点。若指针不指于零，可调节机械调零旋扭，使指针指于零。每次测量前，应核对转换开关的位置是否合乎测量要求。

2．插孔（接线柱）的正确选择

①在进行测量以前，应首先检查表笔接在什么位置。

②红色表笔应接在标有“+”号的插孔（或红色接线柱）上；黑色表笔应接在标有“-”号（COM）的插孔（或黑色接线柱）上。用MF-47型万用表测量交、直流2500V或直流5A时，红插头则应分别插到标有“2500V”或“5A”的插座中。

③在测量电压时，仪表并联接入电路；测量电流时，仪表串联接入电路。

④在测量直流参数时，要使红色表笔接被测对象的正极，黑色表笔接被测对象的负极。

3．测量类别的选择

①测量时，应根据被测的对象类别将转换开关旋至需要的位置。例如：当测量交流电压时，应将类别转换开关旋至标有“”的位置，其余类推。

②万用表的盘面上一般有两个旋钮，一个是测量类别的选择，另一个是量程变换的选择。在使用时，应先将测量类别旋钮旋至对应的被测量种类的位置上，然后再将量程变换旋钮旋至相对应量限的合适位置上。

4．量限的选择

①根据被测量的大致范围，将量限转换开关旋至该类别区间的适当量程上。例如，测量220V的交流电压时，就可以选择用“”区间250V的量限挡。

②若事先无法估计被测量的大小，应尽量选择大的测量量程，然后根据指针偏转角的大小，再逐步换到较小的量程，直到测量电流和电压时使指针指示在满刻度的1/2或2/3以上，这样测量的结果比较准确。

5．正确读数

在万用表的标度盘上有很多条标度尺，分别供测量各种不同被测量时使用，因此在测量时要在相应的标度尺上读数。

①标有“DC”或“-”的标度尺为测量直流时读数。

②标有“AC”或“～”的标度尺供测量交流时读数。

③标有“Ω”的标度尺供测量直流电阻时读数。

④测量电平及电容等还应进行适当的换算。

读数时，眼睛应垂直于表面观察指针，如果视线不垂直，将会产生视差，使得读数出现误差，如图1-5所示。

三、MF-47型指针式万用表简介

MF-47型指针式万用表标度盘如图1-6所示。

标度盘共有六条刻度，第一条专供测电阻用（黑色线）；第二条供交直流电压、直流电流之用（黑色线）；第三条供测晶体管放大倍数用（绿色线）；第四条供测量电容之用（红色线）；第五条供测电感之用（红色线）；第六条供测音频电平（红色线）。标度盘上装有反光镜，消除视差。

交直流2500V和直流5A分别装有单独插座，其余各挡只需转动一个选择开关。

采用整体软塑红、黑表笔，以保持长期良好使用。

四、指针式万用表的使用

1．测量直流电压

①将万用表的转换开关旋至相应的直流电压挡“V”（DC V）挡位，如果已知被测电压的数值，可以根据被测电压的数值去选择合适的量程，所选量程应大于被测电压，若不知被测电压大小时，可以选择直流电压量程最高挡进行估测，然后逐次旋至适当量程上（使指针接近满刻度或大于2/3满刻度为宜）。

②万用表并接于被测电路，必须注意正、负极性，即红表笔接高电位端（电压的正极），黑表笔接低电位端（电压的负极），如图1-7所示。如果不知被测电压极性时，应先将转换开关置于直流电压最高挡进行点测，观察万用表指针的偏转方向，以确定极性；点测的动作应迅速，防止表头因严重过载，反偏将万用表指针打弯。

假如误用交流电压挡去测直流电压，由于万用表的接法不同，读数可能偏高一倍或者指针不动。

③正确读数。在标有“-”或“DC”符号的刻度线上读取数据。

④当被测电压在1000～2500V之间时，MF-47型指针式万用表需将红表笔插入万用表右下侧的2500V量程扩展孔中进行测量。这时旋转开关应置于直流电压1000V挡。

2．测量交流电压

①选择挡位。先选择交流电压挡，将转换开关置于相应的交流电压挡“”（AC V）。正确选择量程，其方法与测直流电压相同。若误用直流电压挡去测交流电压，则表针在原位附近抖动或根本不动。

②测量交流电压时，表笔不分正负，分别接触被测电路的两端，使万用表并联在被测电路两端即可。

③正确读数。在标有“～”或“AC”符号的刻度线上读取数据。

④当被测电压为1000～2500V时，MF-47型指针式万用表可以将红表笔插入万用表右下侧的2500V量程扩展孔中进行测量。这时旋转开关应置于交流电压1000V挡。

MF-47型指针式万用表若配以高压探头可测量电视机≤25kV的高压，测量时开关应放在50μA位置上，高压探头的红黑插头分别插入“+”“-”插座中，接地夹与电视机金属底板连接，而后握住探头进行测量。

3．测量直流电流

①选择挡位。将万用表的转换开关置于相应的直流电流挡（DC mA）。已知被测电流范围时，选择略大于被测电流值的那一挡。不知被测电流范围时，可先选择直流电流量程最大一挡进行估测，再根据指针偏转情况选择合适的量程。

②测量直流电流时，应先切断被测电路电源，将检测支路断开一点，将万用表串联在电路中，且要注意正负极性，将红表笔接触电路的正极性端（或电流流入端），黑表笔接触电路的负极性端（或电流流出端）。不可接反，否则指针反偏。不知道电路极性时，可将转换开关置于直流电压最高挡，在带电的情况下，先点测一下试探极性，然后再将万用表串入电路中测量电流。

测量时万用表串入被测回路，如图1-8所示。既可以串入电源正极与被测电路之间，如图1-8（a）所示；也可串入被测电路与电源负极之间，如图1-8（b）所示。

③模拟万用表测量500mA及其以下直流电流时，转动测量选择开关至所需的“mA”挡。测量500mA以上至5A的直流电流时，将测量选择开关置于“500mA”挡，并将正表笔改插入“5A”专用量程扩展插孔。

4．测量交流电流

有的万用表能够测量交流电流，与测量直流电流相似，转动测量选择开关至所需的“”挡，串入被测电流回路即可测量。测量200mA以下交流电流时，红表笔插入“mA”插孔；测量200mA及以上交流电流时，红表笔插入“A”插孔。

5．测量电阻

①装上电池（如MF-47型指针式万用表R14型2^# 1.5V及6F22型9V各一块），如果被测电阻处于电路中，那么首先应该将被测电路断电，如电路中有电容则应在断电后先行放电。测量时注意断开被测电阻与其他元器件的连接线。

②转换开关旋至“Ω”挡位，正确选择量程，即尽量使指针指在刻度线的中间部分（该挡的欧姆中心值）。若不知被测电阻大小时，可选择高挡位试测一下，然后选取合适的挡位。

③调节零点。测量前应首先进行调零，在所选电阻挡位，将两表笔短接，指针不指零位时，调节“Ω”调零旋钮，使指针指准确指在0Ω刻线上，如图1-9所示。每次换挡后必须重新调零，如某个电阻挡位不能调节至欧姆零位，则说明电池电压太低，已不符合要求，应及时更换电池。

④测量。将红黑表笔分别接触被测电阻的两端，并保证接触紧密。被测对象不能有并联支路，当被测线路有并联支路时，测得的电阻值不是该电路的实际值，而是某一等效电阻值。不能同时用两手接触表笔的导电部分，防止人体电阻使测量出现较大的误差。

⑤正确读数。在标有“Ω”符号的刻度线上读取的数据再乘以转换开关所在挡位的倍率，即：

被测电阻值=刻度线示数×电阻挡倍率

⑥当检查电解电容器漏电电阻时，应在测量前先行放电；转动开关至R×1k挡，红表笔必须接电容器负极，黑表笔接电容器正极。

6．用万用表测量电容

①模拟万用表测量电容时，通过电源变压器将交流220V市电降压后获得10V、50Hz交流电压作为信号源，然后将转换开关旋转至交流电压10V挡。

②将被测电容C与任一表笔串联后，再串接于10V交流电压回路中，如图1-10所示，万用表即指示出被测电容C的容量。

③MF-47型指针式万用表从第四条标尺刻度线（电容刻度线）上读取数据。

④应注意的是，10V、50Hz交流电压必须准确，否则会影响测量的准确性。

⑤测量完毕，将转换开关置于交流电压最大挡或“OFF”挡位。

7．用万用表测量电感

模拟万用表测量电感与测量电容方法相同，将被测电感L与任一表笔串联后，再串接于10V交流电压回路中，如图1-11所示，万用表即指示出被测电感L的电感量。MF-47型指针式万用表从第五条标尺刻度线（电感刻度线）上读取数据。

8．用万用表测量晶体管直流放大倍数h_FE

①模拟万用表测量晶体管直流放大倍数时，先将测量选择开关转动至“ADJ”（校准）挡位，将红黑两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表针对准“h_FE”刻度线的“300”刻度线（例如MF-47型），如图1-12所示。

②分开两表笔，将测量选择开关转动至“h_FE”挡位，即可插入晶体管进行测量。

③待测量如果是NPN型晶体三极管引脚插入N型管座内，若是PNP型晶体三极管应插入P型管座内。注意，晶体三极管的e、b、c三个电极要与插座极性对应，不可插错。

④指针偏转所指示数值约为晶体三极管的直流放大倍数h_FE（β）值。

9．反向截止电流I_ceo、I_cbo的测量

I_ceo为集电极与发射极间的反向截止电流（基极开路）。I_cbo为集电极与基极间反向截止电流（发射极开路）。

①转动开关至R×1k挡，将红黑表笔短接，调节零欧姆电位器，使指针对准零欧姆（此时满度电流值约90μA）。

②然后分开表笔，将欲测的晶体管按图1-13插入管座内，此时指针指示的数值乘上1.2即为反向截止电流I_ceo和I_cbo的实际值。

③当I_ceo电流值大于90μA时可换用R×100挡进行测量（此时满度电流值约为900μA）。

④NPN型晶体管应插入N型管座，PNP型晶体管应插入P型管座。

10．三极管引脚极性的辨别

可用R×1k挡进行三极管引脚极性的辨别。

①先判定基极b　由于b到c、b到e分别是两个PN结，它的反向电阻很大，而正向电阻很小。测试时可任意取晶体管一脚假定为基极。将红表笔接“基极”，黑表笔分别去接触另两个引脚，如此时测得的都是低阻值，则红表笔所接触的引脚即为基极b，并且是P型管（如用上法测得的均为高阻值，则为N型管）。如测量时两个引脚的阻值差异很大，可另选一个引脚为假定基极，直至满足上述条件为止。

②再假定集电极c　对于PNP型三极管，当集电极接负电压、发射极接正电压时，电流放大倍数才比较大，而NPN型管则相反。测试时假定红表笔接集电极c，黑表笔接发射极e，记下其阻值，而后红黑表笔交换测试，又测得一阻值且比前一次测得的阻值大时，说明假设正确且是PNP型管；反之则是NPN型管。

11．二极管极性判别

测试时选R×1k挡，测得的阻值较小时与黑表笔连接的一端即为正极。

万用表在欧姆电路中，红表笔为电池负极，黑表笔为电池正极。

12．高电压的测量

使用MF-47型万用表生产厂家提供的专用高压探头可以测量电视机内小于25kV的高电压，测量时转换开关应放在50μA位置上，高压探头的红、黑插头分别插入“+”“-”插座中，接地夹子与电视机金属底板连接，然后握住探头进行测量，如图1-14所示。

13．新增功能的使用

新型的MF-47B、MF-47C、MF-47F型指针式万用表还增加了负载电压（稳压）、负载电流参数的测量功能和红外线遥控器数据检测功能以及通路蜂鸣提示功能。使用方法如下。

①负载电压（稳压）LV（V）、负载电流LI（mA）参数的测量：该挡主要测量在不同电流下非线性器件电压降性能参数或反向电压降（稳压）性能参数。如发光二极管、整流二极管、稳压二极管及晶体三极管等，在不同电流下电压曲线或稳压二极管的稳压性能，测量方法与指针式万用表电阻挡的使用方法相同，表盘刻度LV（V），其中0～1.5V刻度供R×1～R×1k挡使用，0～10.5V刻度供R×10k挡使用（可测量10V以内稳压二极管）。各挡满度电流见表1-2。

②红外线遥控器数据检测（符号）：该挡是为判别所有红外线遥控器数据传输发射工作是否正常而设置的，如电视机、空调器的遥控器，笔记本电脑，手机等。将转换开关置于此挡时，把红外线发射器的发射头垂直（大约在±15°内）对准表盘左下方接收窗口，按下需检测功能按钮，如果表盘上的红色发光二极管闪亮，表示该发射器工作正常。在一定距离内（1～10cm）移动发射器，还可以判断发射器输出功率状态。接收窗口和发光二极管位置如图1-15所示。

使用该挡时应注意，发射头必须垂直于接收窗口检测，当有强烈光线直射接收窗口时，红色发光二极管会发亮，并随照射光线强度不同而变化［此时可作光照度计（红外线）参考使用］。检测时应避开直射光使用。

③通路蜂鸣提示（BUZZ）：该挡主要是为检测电路通断而设置的。首先与使用指针式万用表的电阻挡一样，将红黑两表笔短接，进行仪表调零，此时若蜂鸣器工作，发出频率约为2kHz的长鸣叫声，则可进行测量。当被测电路阻值低于10Ω左右时，蜂鸣器发出鸣叫声，此时不必观察表盘指针摆动情况，即可了解电路通断情况。

14．音频电平测量

由于我国通信线路采用特性阻抗为600Ω的架空明线，并且通信终端设备及测量仪表的输入输出阻抗均是按600Ω设计的，万用表的音频电平刻度是以交流10V为基准，按600Ω负载特性绘制而成的。

在电信工程中，往往需要在信号的传输过程中对信号的衰减或增益进行测量，而人耳对声音强度的感觉，不与其功率的大小成正比，而与功率的对数成正比；因此采用了功率比值的对数值为标准，也称作电平，一般以dB（分贝）为单位（也有用B为单位的，1B=10dB）。

通常把600Ω负载上消耗1mW的功率作为0dB，即零电平。

音频电平与功率、电压的关系式为：

NdB=10lg（P₂/P₁）=20lg（U₂/U₁）

式中，P₂为输出功率或被测功率；P₁为输入功率；U₂为输出电压或被测电压；U₁为输入电压。

音频电平的刻度系数按0dB=1mW 600Ω输送线标准设计。这时它所对应的电压为0.775V。根据，得出：

MF-47型指针式万用表电平值的测量实际上与交流电压的测量原理相同，仅是将原电压示值取对数后在表盘上以dB值定度而已。音频电平是以交流10V为基准刻度，如指示值大于+22dB时，可在50V以上各量限测量，其示值可按表1-3所示数值修正。

①选择挡位。如果被测电平在-10～+22dB范围内，选用交流电压10V挡；如果被测电平在4～36dB范围内选用交流电压50V挡；如果被测电平在18～50dB范围内，选用交流电压250V挡；如果被测电平在24～56dB范围内，选用交流电压500V挡；如果被测电平未知，可选择交流电压最大挡。

②将万用表并联接入电路中（无正负极之分）。

③从第六条标尺刻度线（音频电平刻度线）读取数值。如果指针指在20dB，选挡为10V挡，则读数为20dB，不需修正。选挡在交流电压50V以上时，读数则应按表1-3进行修正。例如，选择交流电压50V挡，指针指在20dB时，读数为20dB+14dB=34dB；选择交流电压250V挡，指针指在20dB时，则读数为20dB+28dB=48dB；选择交流电压500V挡，指针指在20dB时，则读数为20dB+34dB=54dB。

④如被测电路中有直流电压成分时，可在“+”插座中串接一个0.1μF的隔直流电容器。

15．作为电阻箱使用

万用表的直流电流挡和直流电压挡，每挡都有固定的电阻。如有的万用表直流电流2.5A挡为0.5Ω，250mA挡为3Ω，25mA挡为25Ω，2.5mA挡为240Ω；直流电压0.5V挡内阻为10kΩ，2.5V挡为50kΩ，10V挡为200kΩ，50V挡为1MΩ，250V挡为5MΩ，500V挡为10MΩ。

16．作为临时电流或信号源

万用表的电阻挡R×1～R×1k挡位能够提供直流电源。R×1挡可以测量发光二极管：点亮时，黑表笔一端为二极管的正极，红表笔一端为二极管的负极，二极管良好。R×10挡或R×100挡可以作信号源：用其强劲的干扰信号，可以方便地输入到音频或视频电路的输入端，看输出端是否有反应，是否有更强的输出，可以大致判断电路是否工作。