指针万用表的工作原理

指针万用表的工作原理
指针万用表的工作原理

指针万用表的工作原理
指针系仪表分为磁电式和电磁式两种,现在指针系仪表多数以磁电式仪表为主,根据磁路不同磁电式仪表又分为,内磁,外磁,内外磁,三种,所以讲解下磁电式仪表,其中外磁表头的指针万用表很容易受到外磁场的干扰而引起测量不准现象,所以外磁表头的指针万用表一般会在万用表后盖板上设计一块金属屏蔽板,金属屏蔽板的作用就是屏蔽外界电磁场干扰让表头测量的更佳精准,而内磁表头的指针万用表是不会设计的,因为外磁表头很容易引入外界电磁场干扰,而引起测量不准现象,所以通过在万用表后盖板上设计金属屏蔽板来进行外磁屏蔽,从而让外磁表头测量的更佳精准.
下面介绍下磁电式仪表的表头：
磁电式仪表的表头是由：动圈,定圈,阻尼器,弹簧游丝,以及指针,几部分组成,其中动圈和定圈的作用主要是通入电流产生磁场力,弹簧游丝的作用主要是产生反作用力矩带动表针偏转,阻尼器的作用是,当指针受到磁场力的作用而偏转时会产生一定的惯性而阻尼器的作用就是吸收这部分惯性让指针可以尽快的停止在某一点上以达到快速读数的目的.
机械式仪表的动作原理：是靠流过表头的电流产生磁场力来带动游丝,游丝来带动表针偏转,根据流过表头电流大小不同,产生的磁场力大小也不同,所以游丝带动表针偏转的幅度也就不同,从而指示出测量信号的大小.跟电流表工作原理相同.
下面以国产MF-47为例讲解指针表原理与维修：
MF-47型指针表的表头是一个微安（μA）级的直流电流表,它的满偏转度为46.2微安,也就是说表头满篇电流为46.2微安,其工作原理：当有电流信号流过表头,表针会受到磁场力的作用而偏转,（因为有电流的地方就会产生磁场）根据磁场力大小不同,表针偏转的幅度也不同,也就是说,流过表头电流越大产生的磁场力越强,所以游丝带动表针偏转的幅度也就越大流过表头电流越小,产生的磁场力越若所以游丝带动表针偏转的幅度也就越小,它们成正比关系.
指针万用表调零方法与调零原理：

机械调零：指针没有指向0位使用螺丝刀拧动机械调零旋钮将指针归0,机械调零原理,机械调零旋钮内部接着一个机械调零螺丝,通过拧动机械调零旋钮相当于拧动机械调零螺丝,从而将指针归0

欧姆调零：将万用表打到电阻挡,因为在万用表里只有电阻挡才用内部电池工作,短接表笔相当于短接内部电池有电流流过表头,表针偏转,表针没有指向0位,拧动电阻调零电位器将指针归0,欧姆调零原理：电阻调零电位器控制一个可调电阻,通过拧动电阻调零电位器相当于改变可调电阻的电阻值从而改变流过表头电流大小来进行调零.

测量原理： DC:直流 AC：交流
DCV直流电压挡测量原理：通过内部电阻串联分压来扩大测量量程,改变直流电压挡中串联分压电阻的阻值就可以改变测量量程的范围.
DCA直流电流挡测量原理：通过内部电阻并联分流来扩大测量量程改变直流电流挡中并联分流电阻的阻值就可以改变测量量程的范围.
ACV交流电压挡测量原理：通过内部电阻串联分压来扩大测量量程,在走半波整流电路将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量,因为指针表的表头是一个直流电流表,表头无法流过交流信号所以必须要在交流电压挡中加上一个半波整流电路做整流器将被测量的交流信号经过整流器变为直流信号流过表头来测量,所以说测量一次交流电就要经过整流二极管整流一次,交流电压挡必须走整流器将被测量的交流信号整流变为直流信号流过表头来测量.
交流电正半周时经过D1整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量,交流电负半周时经过D2整流,这里的D2是为了保护D1整流二极管,为了防止 交流电正负半周时都经D1整流,由于交流电压信号过大很容易将D1击穿,所以加了一个D2整流二极管,这样的话正半周时经过D1整流将交流信号变为直流信号流过表头来测量,负半周时经过D2整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量.
Ω电阻挡测量原理：电阻挡是在万用表里唯一一个使用电池工作的档位,指针表内部有两块电池一块1.5V一块9V,电阻挡共分为五个量程,其中RX10K使用内部9V RX1K RX100 RX10 RX1四个档位共用内部1.5V,如果被测电阻阻值很大,则流过被测电阻的电流就很小,这时候表针偏转的幅度就很小说明被测电阻阻值很大,如果被测电阻阻值很小,则流过被测电阻的电流就很大,这时候表针偏转的幅度也就很大,说明被测电阻的阻值很小.
MF-47万用表保护电路讲
1：表头保护：表头钳位保护,利用两只IN4001硅整流二极管并联构成双向限幅二极管接入表头目的是防止勿用电流挡去测量电压而烧表头这样的话输入电压信号会被双向限幅二极管牵制在0.7V即硅二极管导通电压,从而来保护表头.
表头跨接电容C1作用是给表头滤波,防止流过表头的直流信号有杂波影响测量误差.
R1是限流保护电阻,防止流过表头电流过大而烧表头.
2：所有档位使用闭路式分流器：直流电压挡.交流电压挡,直流电流挡所有分压电阻和分流电阻都是串联起来的这样的话一只分压电阻或分流电阻损坏该档位所有量程都是无法使用的.
3：输入保险管：FUSE 250V/0.5A输入电流值大于（AC/DC）0.5A该保险管会自动熔断,以达到保护后级电路目的.
新型MF-47,电阻挡设计一个压敏电阻,做过压保护元件,为了防止用电阻挡去测量220V交流电压而烧电阻挡电阻,以及其它元件,所以在电阻中设计一个压敏电阻,即使使用万用表电阻挡去测量220V电压也不比害怕烧万用表.
MF-47指针表维修：MF-47分为,表头故障,和电路方面故障.
电路方面故障1：输入保险管250V/0.5A容易烧断引起没有电流输入所有档位均无法使用,换掉该保险管,排除. 故障2：交流电压挡中整流器中半波整流电路中整流二极管击穿或开路引起交流电压挡无法使用或者测量不准现象,换一个同型号硅整流二极管.
故障3：电阻挡以及电阻调零电路故障,9V电池电压偏低1.5V电池电压偏低引起电阻挡故障.电阻挡接线断线或虚焊引起电阻挡故障.故障4：直流电流挡中分流电阻损坏,因直流电流挡中分流电阻阻值都是比较小的,如果不慎用小量程去测量大电流就会烧分流电阻和输入保险管.故障5：我们知道直流电压挡和交流电压挡中分压电阻阻值都是比较大的,比如直流电压挡1000V量程内部接的分压电阻是10MΩ 500V量程内部接的分压电阻阻值是5MΩ 250V量程内部接的分压电阻是4MΩ 50V量程内部接分压电阻是800KΩ,阻值都是比较大的,一般不容易损坏,只有直流电压挡和交流电压挡中10V量程以下容易损坏因为10V量程以下的分压电阻阻值都是在几十欧-几百欧,勿用他们测量电流就很容易烧掉他们.
表头故障维修：表头故障分为,机械故障,和保护电路故障,先将保护电路故障
1：双向限幅二极管击穿或开路,测量表头上双向限幅二极管击穿或开路急时更换同型号整流管排除, 跨接电容（滤波电容）C1击穿,由于充电电压过高,引起充电电流多大,将其击穿,限流电阻R1损坏,由于流过表头电流过大而将限流保护电阻R1冲断.换掉.
2：机械方面故障：1：表针被打歪,是由于测量直流电压或直流电流时,表笔正负极接反引起表针反打而将表针打歪,2：表针无法偏转,是由于动圈或定圈失磁引起的,3：表针无法偏转,是由于弹簧游丝变松,或弹簧游丝损坏引起的,4：阻尼器损坏引起指针受到磁场力的作用而偏转左右乱晃无法立即停止下来,5：调零电阻损坏引起表头无法调零.