万用表在电工实验中的神奇应用

万用表在电工实验中的神奇应用

万用表是电工和电子爱好者必备的工具，它不仅能检测各种电子元件如电阻、电感、电容和二极管，还能精确测量直流电压和电流。通过一系列实验操作，我们可以深入了解万用表的多功能特性，掌握其在不同场景下的应用技巧。无论是初学者还是资深工程师，都能从中获得宝贵的经验和技能提升。快来一起探索万用表的神奇世界吧！

电路连通性测试

电路连通性测试可以告诉我们两个元件之间的电路是否连通：如果两个元件直接是连通的，那么电流可以自由的从两个元件之间通过。

如果电路不连通，这意味着在这个电路中的某一点断开了。这可能表示保险丝熔断或者元件虚焊。

在电子设备维修中，电路连通性测试是经常用到的一种测试方式

开始之前，请确认你要测试的电路处于非工作状态。请先将设备关机，拔掉电源插头并且卸下电池。

将黑色表笔插入您的万用表上标有COM字样的插孔

将红色探针插入带有V符号的端口(在本例中为右端口)。

打开您的万用表，并且将拨盘转动到连通性测试模式（是一个看起来像声波的图标）

不是所有的万用表都设计有连通性测试模式。如果您的万用表上没有，请不要紧张！跳至步骤6即可了解用另一种方式执行电路连通性测试

万用表通过其中一支表笔输出一个微小的电流，然后确认另外一支表笔是否接收到这个电流来测试电路的连通性

如果电路连通——无论是电路确实连通，或者是将两支表笔相互碰触——测试用的电路部分是连通的。屏幕会显示一个0的值（或者接近于0），并且万用表会发出“哔”的响声。表示电路连通

如果没有收到测试的电流，这表示电路不连通。屏幕将会显示1或者OL（OL: 开路）

要完成一次连通性测试，只要将两支表笔碰触需要测试的电路或者元器件两端即可

如之前提到的一般，如果您要测试的电路是连通的，屏幕会显示一个0的值（或者接近于0），并且万用表会发出“哔”的响声。

如果屏幕显示1或者OL（开路），那就表示这个电路不连通——这意味着电流无法从一端流至另一端

电路通断是无方向性的，这意味着哪个表笔在哪端都不重要。 但是也有例外，例如，如果电路中有一个二极管。 一个二极管就像一个单向阀一样，意味着它将在一端会显示通，而在另一个方向则是“没有”。

如果您的万用表没有专门测试连通性的模式，您依然可以执行连通性测试。

将拨盘转至最低档的电阻测试档

如果万用表具有手动量程功能，则将电阻设置为最低档。

电阻值表示为欧姆，符号为Ω

万用表通过其中一支表笔输出一个微小的电流，然后确认另外一支表笔收到了多少电流来确定阻值

如果两支表笔之间是连通的——不论是通过电路连通或是直接触碰两支表笔——都表示测试的电路是连通的。屏幕会显示一个0的值（或者接近于0——在这只万用表上的值为0.8）。得到一个非常低的电阻值即表示该电路是连通的。

如果电路不连通，这表示电路是开路。屏幕会显示1或者OL（开路）

要完成一次连通性测试，只要将两支表笔碰触需要测试的电路或者元器件两端即可

不必多想哪支表笔放在哪个位置，电路连通性测试不分极性

如之前提到的一般，如果您要测试的电路是连通的，屏幕会显示一个0的值（或者接近于0）

如果屏幕显示1或者OL（开路），那就表示这个电路不连通——这意味着电流无法从一端流至另一端

测量电压

接下来的四个步骤将告诉您如何测量电压。

将黑色探针插入万用表的COM端口。

将红色探针插入标有V 符号的端口（此处为右端口）。

打开您的万用表，然后将拨盘拨至直流电压档（图标为带下划线的V，或者为符号 ⎓）

一般来说所有的市售电子设备都由直流电驱动运行。交流电——就是那种经过输电线路至您家中的——因为比直流电更危险，故不在本文讨论范围中

您的万用表可能是自动量程或手动量程。自动量程万用表（如 iFixit 万用表）会自动确定最佳测量量程。您只需设置要进行的测量类型即可。

如果万用表是手动量程，则还需要根据预期测量的电压设置正确的量程。

刻度盘上的每个设置都列出了它能测量的最大电压。例如，如果您希望测量的电压大于 2 伏但小于 20 伏，则使用 20 伏设置。

如果您不确定，请使用万用表的最大量程测试

如果万用表是手动量程，请跳至下一步。

将红色探针放在正极端子上，将黑色探针放在负极端子上。万用表将显示测量的电压。

反转探头不会造成任何伤害；它只是提供一个负的读数。

跳过下一步，该步骤介绍如何使用手动量程万用表测量电压。

按照此步骤使用手动量程万用表测量电压。

将红色探针放在正极端子上，将黑色探针放在负极端子上。

如果量程设置得过高，可能无法获得非常精确的读数。这里万用表的读数是 9 伏。这很好，但我们可以将表盘转到较低的量程，以获得更精确的读数。

如果量程设置得过低，万用表只会读出 1 或 OL，表明其已超负荷或超出量程。这不会损坏万用表，但我们需要将刻度盘调到更高的量程。

正确设置范围后，我们得到的读数为 9.42 伏。

反转探头不会造成任何伤害；它只会给我们一个负的读数。

测量电阻

接下来的三个步骤将向您展示如何使用万用表测量电阻。

开始时，确保没有电流通过要测量的电路或元件。关闭电源，拔下墙上的插头，取出电池。

请记住，您要测量的是整个电路的电阻。如果要测量单个元件（如电阻器），则应单独测量，而不是在焊接到位的情况下测量！

将黑色表笔插入您的万用表上标有COM字样的插孔

将红色探针插入标有Ω符号的端口（此处为右端口）。

打开您的万用表将拨盘拨至电阻值测试模式

电阻值的单位为欧姆，符号为Ω

iFixit 万用表具有自动量程功能，这意味着它将自动确定最佳测量范围。

如果万用表是手动量程，则需要根据预期测量的电阻设置正确的量程。如果您不确定，请从最高设置开始。

在两根表笔之间放入您想测量的电路或电子元件。

表笔放置的位置正反无所谓，因为电阻没有方向。

如果您的万用表是手动量程：

如果万用表的读数接近0，说明量程设置过高，无法进行良好的测量。将表盘转到较低的电阻量程。

如果量程设置得过低，万用表只会

检测电阻

从实验板上选取2个电阻，将电阻外壳上所标的色环按顺序，填入表1-1色环一栏；

根据色标法，读出电阻的标称阻值及允许偏差，填入标称值及偏差一栏；

将万用表调到欧姆挡测电阻的阻值，将测量数据填入实测值一栏；

比较电阻的设计值、标称值和实测值，并给出相应的结论。

表1-1 检测电阻
电 阻 R1 R2
色 环 橙黑黑黑棕 蓝黑黑黑棕
标称值及偏差 300，±1% 600，±1%
实测值 300.2 （欧姆挡R× ） 598.9 （欧姆挡R× ）
结 论 偏差较小 偏差较小

检测电感

在实验板上选取2个电感，根据电感外壳上所标的文字（字母）或数字，读出电感量及允许偏差，填入表1-2标称值及偏差一栏；

将理想状态下的直流电阻阻值，填入理想值一栏；

将万用表调到欧姆挡，测电感的直流电阻，将测量数据填入测量值一栏；

用万用表电感挡测电感的电感值，填入电感测量值一栏；

根据测量结果简单判断电感性能。

表1-2 检测电感
元 件 L1 L2
标称值及偏差 151KmH,±10% 151KmH,±10%
直流电阻阻值 理想值 0 0
测量值 105.8 （欧姆挡R× ） 102.8 （欧姆挡R× ）
电感测量值 14.98mH 14.58mH
结 论 误差较小 误差较小

检测电容

从实验箱板上选取2个电解电容，读出其标称容量及允许偏差，填入表1-3标称值与允许偏差一栏；

用万用表欧姆挡测电容的正、反向漏电电阻，填入实测值一栏；

用万用表电容挡测电容的电容值，填入电容测量值一栏；

根据测量结果简单判断电解电容引脚极性和性能。

表1-3 检测电容
元 件 C1 C2
标称值及允许偏差 100uF 220uF
实测值 正向漏电电阻 ∞ （欧姆挡R× ） ∞ （欧姆挡R× ）
反向漏电电阻 ∞ （欧姆挡R× ） ∞ （欧姆挡R× ）
电容测量值 105.7uF 208.5uF
结 论 误差较小 误差较小

检测二极管

从实验板上选一1N4148型二极管，按照表1-4中的要求，用万用表测量二极管挡测量其正、反向电阻，填入表1-4；

根据测量结果判断二极管的极性及其性能。

表1-4 检测二极管
测量数据
正向电阻 反向电阻
理论值 0千欧 ∞
实测值 0.725mΩ（欧姆挡R× ） 32.41mΩ（欧姆挡R× ）

测量直流电压

从“线性电路研究模块”实验板上选取元器件，结合实验箱上提供的稳压电源，搭建如图1-1所示实验电路。

直流稳压电源先不接入图1-1电路，将信号源模块上的+5V电压接入直流稳压电源输入端P02，调节直流稳压电源输出电压调节旋钮W3，将万用表调到直流电压挡，并测量直流稳压电源电压U为9V后，用铆孔连接线将直流稳压电源输出端P03与2P01相连，2P02连接到GND端；

电路连接好后，用万用表依次测量电阻R1和R2的端电压U1和U2，测量数据填入表1-5中。

表1-5 直流电压的测量
U（V） U1（V） U2（V）
理论值 9 6 3
实测值 9 5.974 2.985

测量直流电流

从“线性电路研究模块”实验板上选取元器件，结合实验箱上的电源搭建如图1-2所示的实验电路。

直流稳压电源先不接入电路，将信号源上+5V电压接入直流稳压电源输入端（P02）调节直流稳压电源输出（调W3），用万用表的直流电压挡测量稳压电源输出U为5V后，用铆孔连接线将直流稳压电源输出端P03与2P09相连，2P04与2P07相连，2P03与2P08相连，2P08与GND相连；

电路连接好之后，将万用表调到直流电流挡，依次测量各支路的电流，测量数据填入表1-6中。

在测量电流I3时，分别用电流挡10mA和100mA进行测量，对照理论值，比较测量结果，分析产生误差的原因。

表1-6 直流电流的测量
电流10mA 电流100mA
理论值 5 23.81 14.29 9.52 9.52
实测值 5 23.29 14.01 9.21 9.23

通过以上实验，我们可以看到万用表在检测各种电子元件和测量直流电压、电流方面的强大功能。它不仅能够帮助我们判断元件是否正常工作，还能在电路调试和故障排查中发挥重要作用。掌握万用表的使用技巧，对于电工和电子爱好者来说至关重要。

在使用万用表时，还需要注意一些安全问题：

• 在测量过程中不能用手触摸表笔的金属部分
• 不能在测量的同时换挡
• 必须水平放置以避免误差
• 使用完毕后，应该将转换开关置于交流电压的最大档，并将电池取出以避免腐蚀

通过这些详细的讲解和示范，相信你已经掌握了万用表的基本使用方法和技巧。现在，拿起你的万用表，开始实践吧！在不断的实践中，你将更加熟练地运用万用表，成为一名出色的电工或电子工程师。