您会用万用表的欧姆挡测量二极管、三极管吗?(上) (您会用万用表的电池吗)
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图1在图1中;可以看到万用表置于欧姆挡时内部的电路原理图;有4个元件;表头电感线圈、电阻R、电阻RX和1.5V电池。连接的方式是:电池和RX串联;电池的负极接红表笔接线端,RX另一端接黑表笔接线端;电阻R和表头电感线圈串联后在并接于电阻RX上,如图2的等效电路所示。稍微有点电路常识的人就可以看出它的工作原理。图2在图2中电阻RXzuzhi阻值是欧姆电感L是万用表表头(驱动表指针偏转);满度偏转电流是微安(灵敏度);L的内阻是;欧姆(表头电阻);R是表头串联电阻(可变、欧姆挡零点校正);表内电池1.5V。通过图2可以明显看出;此时;虽然电路中没有电流;但是红表笔是接在电池的负极;黑表笔是经过电阻RX接电池的正极,这是红、黑表笔之间是有电压的,并且电压就是电池电压1.5V,红表笔是负极;黑表笔是正极(和表笔的颜色习惯表示的相反)。如果把万用表欧姆挡的红、黑表笔连接;则表指针发生偏转;指针由表盘上∞(无穷大)位置;向右偏转指向0Ω(零欧姆)位置;图3所示;图4是其等效原理图。图3图4在图4中可以看出;红、黑表笔相连;1.5V电池和电阻RX组成一个电流回路,电流经由红、黑表笔、电阻RX和1.5V电池流通。电流由电池的正极流出;经过电阻RX及红、黑表笔;流入1.5V电池的负极。根据欧姆定律;可以得出电路的电流Ia是:Ia=U÷R=1.5V÷Ω=0.1A此时;电路中流过的电流是0.1A也就是mA(也是流过红、黑表笔线间的电流)。电阻RX上的电压降URX是:URX=0.1A×Ω=1.5V(电池内阻极小,忽略不计)由于表头电感L和电阻R串联后;又并联于电阻RX上面,所以电阻RX上的压降URX又经过L和R形成电流回路;产生电流Ib。由于表头的偏转满度电流是μA(微安=0.A)。所以L和R电流回路的最大电流Ib;在红、黑表笔相连时的电流;应该等于μA。当URX是1.5V;要求Ib=μA时;L和R的总串*电阻应该是:L和R串*电阻=1.5V÷0.A(微安)=Ω(K)前面已经提到;表头内阻是Ω(1K);那么电阻R的实际zuzhi阻值是:R=K—1K=K考虑到电池的误差等因素;R一般选可变电阻,调整到在红、黑表笔连接时;指针正好指示为零(偏转度)。R也就是万用表上面常用的欧姆调零电位器。【郝铭原创作品】三、电阻的测量及中心刻度在图3的状态;表笔连接,调整R的zuzhi阻值;使指针正好指示为零。此时;按图5的方法;用表笔去测量一只zuzhi阻值为欧姆的电阻RZ;此时的等效电路如图6所示;图5图6此时;根据欧姆定律可以计算出电路中的电流Ia是:Ia=U÷R=1.5V÷(RX+RZ)=1.5V÷Ω=0.A电阻RX上的压降URX是:URX=Ia×RX=0.A×Ω=0.V此时:表头回路的电流Ib是:Ib=URX÷(R+Ω)=0.V÷(K+Ω)=0.A(微安)由于表头的满度电流是微安(偏转度);那么微安电流流过表头;表头正好偏转满度的一半(度);指针指示在万用表刻度的中间位置(欧姆刻度应为欧姆),这个万用表欧姆档的中心刻度就是欧姆。通过以上的叙述和计算可以得出以下结论:1,万用表欧姆档的中心刻度;就是表内部欧姆档限流电阻的zuzhi阻值数。2,中心刻度越小;万用表欧姆档内部的限流电阻RXzuzhi阻值就小;流过表笔的电流就越大。3,中心刻度越小;万用表欧姆档限流电阻上的压降URX就越小;就要选用灵敏度越高(表头满度电流越小)的表头;万用表的品质就越高。4,中心刻度越小;低欧姆测量段;指示范围分辨越细致;低欧姆zuzhi阻值电阻测量精度越高。所以选用万用表应该选用欧姆档中心刻度小于欧姆或以下的为好。5,当改变被测量电阻RZzuzhi阻值时:测量的表笔回路电流Ia即会相应改变;限流电阻上的压降URX也相应变化;流过表头的电流Ib也随之变化;表指针的指示也随之改变;其指示值;就是被测电阻的zuzhi阻值,这就是万用表欧姆档测量电阻的原理。四、测量电阻倍率的改变:常用电阻的zuzhi阻值从零点几欧姆到几兆欧姆;跨度范围非常大,要想用上述中心刻度为欧姆的欧姆档;来测量zuzhi阻值在欧姆以上的电阻,指针只会有一点微微的摆动,无法分辨确认被测电阻zuzhi阻值的大小,这样就把万用表的欧姆档也和电压档一样设置测量倍率变换,这时变换不同倍率;指针指示值乘于倍率值;就是被测电阻的zuzhi阻值。在上一节(电阻的测量及中心刻度)中;中心刻度的数值;由限流电阻RX的zuzhi阻值决定;如果把图6中的RXzuzhi阻值改变成1.5K;那么只有当被测电阻RZ是1.5K时;限流电阻RX两端的压降URX才会是0.V;表指针才会偏转指示到中心刻度位置。这样在表盘上;测量电阻的zuzhi阻值分辨率清晰的范围就改变成为zuzhi阻值较高的一段范围了,此时;中心刻度应为1.5K;为欧姆的倍(因为1.5K的zuzhi阻值是Ωzuzhi阻值的倍);那么分别把RX换成Ω、Ω(1.5K)、Ω(K)、(K);相应的中心刻度也随RXzuzhi阻值的变换;而变换,测量电阻zuzhi阻值的范围也就不断向高zuzhi阻值扩展了,具有R×1、R×、R×、R×1K、R×K倍率的测量档位了。档位以倍率向上扩展,主要是表盘刻度的指示数值读取方便(刻度乘倍率,读取zuzhi阻值数比较简单方便)。在R×K倍率档位;由于此时限流电阻RX的zuzhi阻值为K,如果电池电压仍然为1.5V;这样当表笔连接进行零点校正时;电流Ia为1.5V÷(K)=0.A(微安)这显然不能使表头产生满度偏转,此时解决的办法就是采用高电压电池供电;目前一般的万用表欧姆档R×K倍率档是采用原1.5V电池再串联一只9V电池(.5V)来完成R×K倍率档指针的满度偏转,电池的连接是由转换开关完成。为了电阻测量倍率扩展的方便;在一般的万用表中欧姆档的倍率变换是由转换开关完成,图7所示就是万用表欧姆档扩展电路的原理图。图7图7中;开关K1的作用是对限流电阻RX进行切换;以完成R×1、R×、R×、R×1K、R×K档位的切换;开关K2的作用是;在K1切换到R×K档位时;电池是1.5V和9V串联;以增加在R×K档电池电压的不足,开关K1和K2是同轴联动。五、应该记住:通过图7大家可以方便的计算出在不同的倍率档位,表笔相连是流过表笔的电流是:R×1档是毫安图8所示图8R×档是毫安图9所示图9R×档是1毫安图所示图R×1K档微安图所示【郝铭原创作品】图R×K档微安图所示图也可以看出不同的倍率档位,表笔开路时表笔两端的电压是:R×1、R×、R×、R×1K档均是1.5V图所示图R×K档是.5V图所示图并且红表笔是负电位、黑表笔是正电位(很重要)此文的介绍主要是希望大家了解;万用表欧姆档在不同的档位表笔短路连接时,流过的电流不同,在表笔开路时;表笔两端的电压是R×K档电压最高;为.5V,其它档位为1.5V。在表笔开路是两表笔之间;红表笔是负电位;黑表笔是正电位。【郝铭原创作品】待续第二部分正确用万用表欧姆档测量半导体器件声明!本文章原作者是郝铭,有关于他的更多文章请到他本人的博客浏览!标签: 您会用万用表的电池吗
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