多用电表 原理与使用(精心整理)
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多用电表的原理与使用
一、多用电表的结构与原理
1.欧姆表的构造:如图1所示,欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成.
图1
欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.
外部:接被测电阻R x .
全电路电阻R 总=R g +R +r +R x
2.工作原理:闭合电路的欧姆定律I =E R g +R +r +R x
当红、黑表笔短接并调节R 使指针满偏时有 I g =R r r g ++ε=
中R ε (1)、 当电笔间接入待测电阻R x 时,有 I x =x
R R +中ε
(2) 联立(1)、(2)式解得 g x I I =中
中R R R x +(3) 由(3)式知当R x =R 中时,I x =2
1I g ,指针指在表盘刻度中心,故称R 中为欧姆表的中值电阻,由(2)式或(3)式可知每一个R x 都有一个对应的电流值I ,如果在刻度盘上直接标出与I 对应的R x 的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。
3.刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I =I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆表调零.
(1)当I =I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”.(图甲)
(2)当I =0时,R x →∞,在I =0处标为“∞”.(图乙)
(3)当I =I g 2
时,R x =R g +R +r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻.
由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。
4、多用电表
1).表盘:多用电表可以用来测量电流、电压、
电阻等,并且每一种测量都有几个量程.外形
如图2所示:上半部为表盘,表盘上有电流、
电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择
开关,它的四周刻有各种测量工程和量程.另外,
还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔
的插孔.
由于多用电表的测量工程和量程比较多,而表盘的 空间有限,所以并不是每个工程的量程都有专门的标度,有些标度就属于共用标度,如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度.
2).挡位:如图3所示,其中1、2为电流测量端,3、4为电压测量端,5为电阻测量端,测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端.
图3
二、欧姆表操作步骤
1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。
2.选挡:选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。
4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k ”挡。
图2
6.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。
数据处理
1.测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积,指针示数的读数一般读两位有效数字.
2.测电流和电压时,如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等,读数时应读到最小刻度的下一位,若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可
误差分析
1.电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换新电池.
2.欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差,要注意其左密右疏特点.
3.由于欧姆表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当挡位,使指针指中值附近.
4.测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值.
5.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.
二、注意事项
注意事项
1.表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”
孔,注意电流的实际方向应为“红入”,“黑出”.
2.区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.
3.测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联.4.刻度线有三条:上为电阻专用,中间为电流、电压、交流直流共用,下为交流2.5 V 专用.
5.由于欧姆表盘难于估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应量程的倍率.
6.使用多用电表时,手不能接触测试笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆.
7.测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.
8.测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.
9.在研究二极管的单向导电性时,切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器,不能只连接一个二极管,否则极易烧坏二极管.
10.使用完毕,选择开关要置于OFF 挡.长期不用,应把表内电池取出.
1.多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。
2.测量时手不要接触表笔的金属部分。
3.合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在5R 中
~5R 中的范
围)。若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4.测量完毕后应拔出表笔,选择开头置OFF 挡或交流电压最高挡,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。
巩固练习:
1 (1))用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K 和两个部件S 、T .请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线.
(2)将K 旋转到电阻挡“×100”的位置.
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件
______,使指针对准电阻的________(填“0刻线”或
“∞刻线”).
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度
过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中
挑出合理的步骤,并按______的顺序进行操作,再完成
读数测量.
A .将K 旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B .将K 旋转到电阻挡“×10”的位置
C .将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D .将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
2 如图所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针指
示如图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为________Ω;如果
要用此多用电表测量一个阻值约为
2.0×104
Ω的电阻,为了使测量结果比
较精确,应选用的欧姆挡是________(选
填“×10”、“×100”或“×1 k”).