萬(wàn)用表又稱三用表或復(fù)用表。萬(wàn)用表是一種可以測(cè)量多種項(xiàng)目的便攜式儀表，在電子技術(shù)中主要用來測(cè)量電壓、電流與電阻。在電子元器件選用中，它可用來粗略檢測(cè)元器件的好壞或性能優(yōu)劣，屬于必備的測(cè)量?jī)x表之一，每一位電子技術(shù)工作者都應(yīng)當(dāng)非常熟練地使用它。萬(wàn)用表有指針式與數(shù)字式兩種，下面首先介紹指針式萬(wàn)用表。
指針式萬(wàn)用表
1、機(jī)械結(jié)構(gòu)和各部分的作用
目前市售指針式萬(wàn)用表的型號(hào)較多，有袖珍式的，也有便攜式的。但其結(jié)構(gòu)不外乎由外殼、表頭、轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)零電位器、表筆及其插孔（或接線柱）組成；其內(nèi)部則是由電阻、電容、二極管、三極管或集成電路等元器件組成的測(cè)量電路。指針式萬(wàn)用表的型號(hào)有十幾種之多，目前電子、電工技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的500型和MF10型萬(wàn)用表外形如圖1所示。下面以500型萬(wàn)用表為例，介紹一下它的外部結(jié)構(gòu)及各部分的作用。
圖1 500型和MF10型萬(wàn)用表的外形
由圖1可見，500 型萬(wàn)用表由表頭、表盤、兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)零電位器、4個(gè)表筆插孔及機(jī)械調(diào)零鈕組成，各部分的作用如下。
（1）表頭
表頭是萬(wàn)用表的重要組成部分，萬(wàn)用表的性能好壞，在很大程度上取決于表頭的好壞。表頭一般由指針、表盤、磁路系統(tǒng)及偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)組成。為了提高測(cè)量靈敏度和便于擴(kuò)大電流量程，萬(wàn)用表使用的表頭一般都是內(nèi)阻較大、靈敏度較高的磁電式微安級(jí)直流電流表。500型萬(wàn)用表使用的是內(nèi)阻2800?、滿度電流為40μA的直流表頭。
由于直流表頭只允許電流從“+”極流入，從“?”極流出，所以萬(wàn)用表的表筆插孔或接線柱上標(biāo)有“+”和“*”的記號(hào)。在測(cè)量直流電壓或電流時(shí)，若將極性接反，一方面讀不出具體數(shù)值，另一方面有可能將指針打彎。使用時(shí)切記注意這一點(diǎn)。
（2）表盤
由于萬(wàn)用表的測(cè)量項(xiàng)目較多，為了便于指針讀數(shù)，因而表盤上印有多條刻度線，并附有各種符號(hào)、字母加以說明。正確理解表盤上各種符號(hào)、字母的意義及各條刻度線的讀法，是正確使用萬(wàn)用表的關(guān)鍵之一。
萬(wàn)用表及其他電工儀表上常用測(cè)量單位的符號(hào)意義見表1。500型萬(wàn)用表的表盤刻度線如圖1-3所示。由圖不難看出，刻度線有以下幾個(gè)特點(diǎn)：直流電壓和電流的刻度線是等分度刻劃的，其一端用“?”（或“DC”）標(biāo)出；交流電壓和電流（500型萬(wàn)用表無交流電流測(cè)量擋）的刻度線是不均勻刻劃的（起始部分最為明顯），其一端用“～”（或“AC”）標(biāo)出。直流電壓和電流、交流電壓和電流的讀數(shù)是共用的，且同時(shí)標(biāo)上幾排讀數(shù)，以避免不同量程讀數(shù)時(shí)進(jìn)行換算。一般萬(wàn)用表上還刻劃一條10V交流電壓刻度線，是為了提高低電壓的讀數(shù)精度而專門刻劃的；電阻刻度線是不均勻刻劃的，而且零點(diǎn)（標(biāo)數(shù)字0）在右端，其左端則標(biāo)為“∞”，表示被測(cè)元器件的電阻值為無窮大。電阻刻度線的符號(hào)是“?”；最下面一條刻度線為音頻電平刻度線（俗稱dB刻度線），其符號(hào)為“dB”，也為不均勻刻度。其零點(diǎn)位于刻度線接近左端的地方，最左端為?10dB，最右端為+22dB。
圖2 表盤刻度線
▼表1 萬(wàn)用表上常用測(cè)量單位符號(hào)
（3）轉(zhuǎn)換開關(guān)
500型萬(wàn)用表使用兩只轉(zhuǎn)換開關(guān)，其中一只用來選擇測(cè)量項(xiàng)目，另一只用來選擇量程。例如，測(cè)量直流電壓時(shí)，應(yīng)首先將右邊的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥在“V”擋上，左邊的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥在 250V 擋或其他量程的直流電壓擋上（全球電氣資源www.ourger.com），然后方可進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。利用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇量程時(shí)的讀數(shù)有兩種類型。一種是指表盤刻度的滿度值，電壓、電流擋屬于這一種。例如，當(dāng)量程開關(guān)撥在直流“250V”擋時(shí)，指這時(shí)刻度盤的滿度讀數(shù)為直流 250V。另一種是指倍乘值，電阻擋屬于這一種。例如，量程開關(guān)撥在“R × 100”擋，指電阻刻度線上的讀數(shù)應(yīng)依次乘以100。另外，兩只轉(zhuǎn)換開關(guān)上各有一個(gè)“· ”，當(dāng)左邊的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥在“· ”處時(shí)，表示表頭線圈被短路，因而指針的阻尼加強(qiáng)，抗震能力得到提高，所以在攜帶或運(yùn)輸萬(wàn)用表時(shí)，應(yīng)將該旋鈕撥在此處；當(dāng)右邊的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥在“· ”處時(shí)，表明表頭線圈被斷開，當(dāng)有人不會(huì)使用電表或因粗心量程選擇不當(dāng)時(shí)，具有保護(hù)作用。
500型萬(wàn)用表除了上述利用轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇量程外，還利用改變表筆插頭位置的方法改變測(cè)量量程。例如，當(dāng)測(cè)量 2 500V 交、直流電壓時(shí)，其中一支表筆插在“*”處不動(dòng)，另一支表筆則應(yīng)插在標(biāo)有“2500V”的插孔內(nèi)。
萬(wàn)用表上使用兩只轉(zhuǎn)換開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量量程多，其缺點(diǎn)是使用起來不太方便，稍不注意容易出錯(cuò)，將電表燒毀。因此，有相當(dāng)一部分型號(hào)的萬(wàn)用表只用一只分線式轉(zhuǎn)換開關(guān)，其擲數(shù)根據(jù)量程多少，從十幾到幾十擋不等。萬(wàn)用表對(duì)轉(zhuǎn)換開關(guān)的要求是接觸可靠，導(dǎo)電性能好，旋轉(zhuǎn)輕松，有彈性并能聽到清脆的響聲，旋轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確且不左右晃動(dòng)。
（4）機(jī)械調(diào)零旋鈕與電位器調(diào)零旋鈕
機(jī)械調(diào)零旋鈕的作用是調(diào)整表頭指針靜止時(shí)的位置。萬(wàn)用表不作任何測(cè)量時(shí)，其指針應(yīng)停在表盤刻度左端“0”刻度的位置上。若不在這個(gè)位置，調(diào)整該旋鈕可使其到位。調(diào)零電位器旋鈕只在測(cè)量電阻時(shí)使用，當(dāng)被測(cè)元件的電阻為0?或直接將兩支表筆短接時(shí)，表頭指針顯示應(yīng)指在0?處。若指針不在0?的位置上，可調(diào)整該旋鈕使其位于0?處。
2、使用方法和注意事項(xiàng)
正確使用萬(wàn)用表是順利進(jìn)行各種測(cè)量的前提條件。另外，萬(wàn)用表屬于常規(guī)儀表，使用人員多，使用次數(shù)頻繁。稍有不慎，輕則損壞表內(nèi)元器件，重則燒毀表頭，甚至危及操作者的人身安全。下面詳細(xì)介紹一下正確使用包括500型萬(wàn)用表在內(nèi)的一切指針型萬(wàn)用表的方法和注意事項(xiàng)。
（1）全面了解并掌握指針式萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)及一般性使用、保管方法
① 使用萬(wàn)用表之前，必須熟悉各轉(zhuǎn)換開關(guān)、旋鈕、測(cè)量插孔、專用插口的作用，了解清楚每條刻度線所對(duì)應(yīng)的被測(cè)量程及其讀數(shù)方法，檢查表筆有無損壞、引線絕緣層是否完好，以確保操作人員和儀表的安全。具體測(cè)量前，首先明確要測(cè)什么和怎樣測(cè)，然后將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至相應(yīng)的測(cè)量項(xiàng)目和量程擋。假如預(yù)先無法估計(jì)被測(cè)量的大小，應(yīng)先撥至最高量程擋，再逐漸降低到合適量程。操作人員應(yīng)養(yǎng)成這樣的習(xí)慣：在每一次拿到表筆準(zhǔn)備測(cè)量時(shí)，務(wù)必再核對(duì)一下測(cè)量項(xiàng)目及量程開關(guān)是否撥對(duì)位置，以免用電流擋或電阻擋去誤測(cè)電壓，特別是誤測(cè)220V交流電源，燒壞萬(wàn)用表。
② 萬(wàn)用表應(yīng)水平放置，否則會(huì)引起測(cè)量誤差。當(dāng)指針不在機(jī)械零點(diǎn)時(shí)，需用螺絲刀調(diào)整表頭下方的調(diào)整螺釘，使指針回零，以消除零點(diǎn)誤差。讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)正對(duì)著指針，以免產(chǎn)生誤差。若表盤上裝有反射鏡，則眼睛看到的指針應(yīng)與鏡子中的影子重合。
③ 萬(wàn)用表使用時(shí)應(yīng)盡量避免震動(dòng)及強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾，日常也應(yīng)存放在干燥、無震動(dòng)、無強(qiáng)磁場(chǎng)、環(huán)境溫度適宜的地方。潮濕環(huán)境易使儀表絕緣強(qiáng)度降低，還能使內(nèi)部元器件受潮而變質(zhì)；機(jī)械振動(dòng)和沖擊，可使表頭中的磁鋼退磁，導(dǎo)致靈敏度下降；在強(qiáng)磁場(chǎng)附近使用時(shí)，測(cè)量誤差會(huì)增大，將萬(wàn)用表放在鐵質(zhì)工作臺(tái)上也會(huì)產(chǎn)生指示誤差；環(huán)境溫度過高或過低，不僅使整流管的正、反向電阻發(fā)生變化，改變整流系數(shù)，還能影響表頭靈敏度以及分壓比和分流比，產(chǎn)生附加測(cè)量誤差。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量電網(wǎng)電壓時(shí)，為減少感應(yīng)電壓的影響，可選用低靈敏度的萬(wàn)用表，如MF14型。由于電網(wǎng)的內(nèi)阻很低，采用低靈敏度萬(wàn)用表也能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。
④ 測(cè)量完畢，應(yīng)將量程開關(guān)撥至最高電壓值，防止下次開始使用時(shí)不慎燒毀儀表。有的萬(wàn)用表（如500型）設(shè)有空擋，用完后應(yīng)將開關(guān)撥到“· ”位置，使測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)部開路；也有的萬(wàn)用表（如MF64型）設(shè)置了“OFF”擋，使用完畢應(yīng)將功能開關(guān)撥于該擋，使表頭短路，起到防震保護(hù)作用；帶運(yùn)算放大器的萬(wàn)用表（例如MF101型），其“OFF”擋是電源關(guān)斷的位置。使用完后應(yīng)關(guān)閉電源開關(guān)，以免空耗電池。
⑤ 使用內(nèi)裝運(yùn)算放大器的萬(wàn)用表之前，需分別進(jìn)行機(jī)械調(diào)零和放大器調(diào)零。現(xiàn)以 MF101 型萬(wàn)用表為例，該類萬(wàn)用表的調(diào)零方式如下。首先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零（全球電氣資源www.ourger.com）。將功能開關(guān)置于“OFF（關(guān)）”位置，調(diào)節(jié)表蓋上面的機(jī)械調(diào)零器使指針與反光鏡中的影子重合并指在零位上，然后進(jìn)行放大器調(diào)零。對(duì)DC和AC擋的放大器調(diào)零時(shí)，都要把功能開關(guān)置于“DC”處，并將量程開關(guān)撥于所需擋位，調(diào)節(jié)放大器的“AMPADJ”調(diào)零器，使指針處于零位。對(duì)于電阻擋的調(diào)零，應(yīng)將功能開關(guān)置于“?”位置，先調(diào)節(jié)“AMP ADJ”調(diào)零器，再把表筆短接，調(diào)整“OHM ADJ”旋鈕，使指針位于歐姆零點(diǎn)。
⑥ 更換萬(wàn)用表內(nèi)部的熔絲管時(shí)，必須選用同一規(guī)格（熔斷電流及外形尺寸相同）的熔絲管。
⑦ 萬(wàn)用表長(zhǎng)期不用時(shí)應(yīng)將電池取出，避免存放過久變質(zhì)或滲出電解液腐蝕萬(wàn)用表外殼。
⑧ 當(dāng)電池夾的接觸電阻過大時(shí)，也會(huì)使得R × 1擋無法調(diào)零。可用尖嘴鉗將簧片彎一下以增強(qiáng)彈性，減少接觸電阻。對(duì)于電池夾上的銹蝕處應(yīng)及時(shí)清理掉。
⑨ 萬(wàn)用表應(yīng)定期（每隔一年）校驗(yàn)。業(yè)余條件下，可用[圖片]位數(shù)字萬(wàn)用表代替，電阻擋亦可用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱校準(zhǔn)。校驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)保持在20℃±5℃（有的萬(wàn)用表要求20℃±2℃）
（2）測(cè)量電壓注意事項(xiàng)
① 測(cè)量電壓時(shí)，應(yīng)將萬(wàn)用表并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端，測(cè)直流電壓時(shí)要注意正、負(fù)極性。如果不清楚被測(cè)電壓的極性，應(yīng)先撥到高電壓量程擋進(jìn)行試測(cè)（即用表針輕輕地觸碰被測(cè)電路），防止表頭嚴(yán)重過載而將指針打彎（在指針反向偏轉(zhuǎn)時(shí)最容易打彎）。
② 假如誤用直流電壓擋（DCV）去測(cè)交流電壓，指針不動(dòng)或微微抖動(dòng)。如果誤用交流電壓擋（ACV）去測(cè)直流電壓，讀數(shù)可能偏高一倍，也可能為零，視萬(wàn)用表接法而定。
③ 電壓擋的基本誤差均以滿量程的百分?jǐn)?shù)表示，因此，測(cè)量時(shí)指針越接近于滿刻度值，誤差越小。一般情況下，所選量程應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)滿刻度的1/3～1/2以上。
④ 當(dāng)被測(cè)交流電壓上疊加有直流電壓時(shí)，交、直流電壓之和不得超過量程開關(guān)的耐壓值。必要時(shí)應(yīng)在萬(wàn)用表的輸入端串接0.1μF/450V的隔直電容器。也可直接從dB插孔輸入，該插孔內(nèi)部已串入隔直電容器。
⑤ 嚴(yán)禁在測(cè)量較高電壓（如220V）或較大電流（如0.5A以上）時(shí)撥動(dòng)量程開關(guān)，以免產(chǎn)生電弧，燒壞開關(guān)的觸點(diǎn)。
⑥ 當(dāng)被測(cè)電壓高于100V時(shí)必須注意安全（全球電氣資源www.ourger.com）。應(yīng)當(dāng)養(yǎng)成單手操作的習(xí)慣，即預(yù)先把一支表筆固定在被測(cè)電路的公共地端，再拿另一支表筆去碰觸測(cè)試點(diǎn)，保持精力集中，以免只顧看表時(shí)手不小心觸電。使用2500V插孔測(cè)高壓時(shí)，應(yīng)把插頭插牢，避免因接觸不良造成高壓打火，或因插頭脫落引起意外事故。
（3）測(cè)量電流注意事項(xiàng)
測(cè)電流時(shí)應(yīng)將萬(wàn)用表串聯(lián)到被測(cè)線路中，測(cè)直流電流時(shí)應(yīng)注意正、負(fù)極性。一定要保證電流從萬(wàn)用表的“+”極流入，從“?”極流出。若被測(cè)電路內(nèi)阻和負(fù)載電阻值都很小，應(yīng)盡量選擇較大的電流量程，以降低電流擋的內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路工作狀態(tài)的影響。
（4）測(cè)量電阻注意事項(xiàng)
① 嚴(yán)禁在被測(cè)電路帶電的情況下測(cè)量電阻，也不允許用電阻擋去測(cè)量干電池、蓄電池及其他一切電源的內(nèi)阻。因?yàn)檫@相當(dāng)于給萬(wàn)用表電阻擋接入一個(gè)外部電壓，使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，而且極易損壞萬(wàn)用表，甚至危及人身安全。
② 檢測(cè)電源中的電解電容時(shí)，應(yīng)先將其放電，以防止積存的電荷經(jīng)萬(wàn)用表泄放，燒毀表頭。
③ 每次更換電阻擋時(shí)均應(yīng)重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)。連續(xù)使用 R × 1擋時(shí)間過長(zhǎng)，也需重新檢查零點(diǎn)。在測(cè)量的間歇，勿將兩支表筆短路，以免空耗電池。
④ 若R × 1擋不能調(diào)到歐姆零點(diǎn)，應(yīng)考慮更換電池。如果手頭無新電池而又希望繼續(xù)測(cè)量電阻的話，作為應(yīng)急措施，可采用差值法測(cè)量十幾歐以上的電阻。所謂“差值法”，就是從測(cè)量值中減去歐姆調(diào)零時(shí)的初始值，得到被測(cè)電阻的實(shí)際值。
