指针万用表内部结构图详解

万用表又称三用表或复用表。万用表是一种可以测量多种项目的便携式仪表，在电子技术中主要用来测量电压、电流与电阻。在电子元器件选用中，它可用来粗略检测元器件的好坏或性能优劣，属于必备的测量仪表之一，每一位电子技术工作者都应当非常熟练地使用它。万用表有指针式与数字式两种，下面介绍指针式万用表内部结构。

常见的指针式万用表虽然功能各异，但结构和原理基本相同。从外观上看，它们一般由外壳、表头、表盘、机械调零旋钮、电阻挡调零旋钮、转换开关、专用插座、表笔及其插孔等组成。

指针万用表内部结构

下面结合MF47型万用表，介绍一下指针式万用表的结构。

MF47型万用表是一种高灵敏度、多量程的便携式整流系仪表，能完成交直流电压、直流电流、电阻等基本项目的测量，还能估测电容器的性能等。MF47型万用表外形如图1所示，背面有电池盒。

①表头

表头是万用表的重要组成部分，决定了万用表的灵敏度。表头由表针、磁路系统和偏转系统组成。为了提高测量的灵敏度和便于扩大电流的量程，表头一般都采用内阻较大、灵敏度较高的磁电式直流电流表。另外，表头上还设有机械调零旋钮，用以校正表针在左端的零位。

万用表的表头是一个灵敏电流表，电流只能从正极流入，从负极流出。在测量直流电流的时候，电流只能从与“＋”插孔相连的红表笔流入，从与“－”插孔相连的黑表笔流出；在测量直流电压时，红表笔接高电位，黑表笔接低电位，否则，一方面测不出数值，另一方面很容易损坏表针。

图1  MF47型万用表的外形

②表盘：表盘由多种刻度线以及带有说明作用的各种符号组成。只有正确理解各种刻度线的读数方法和各种符号所代表的意义，才能熟练、准确地使用好万用表。MF47型万用表的表盘如图2所示。

图2 MF47型万用表表盘

表盘上的符号A－V－Ω表示这只表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线，其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线，其右端表示零，左端表示∞，刻度值分布是不均匀的。符号“－”表示直流，“～”表示交流，“≈”表示交流和直流共用的刻度线，hFE表示晶体管放大倍数刻度线，dB表示分贝电平刻度线。

表1   万用表上常用测量单位符号

③转换开关：

转换开关用来选择被测电量的种类和量程（或倍率），是一个多挡位的旋转开关。MF47型万用表的测量项目包括：电流、直流电压、交流电压和电阻。每挡又划分为几个不同的量程（或倍率）以供选择。

当转换开关拨到电流挡，可分别与五个接触点接通，用于500mA、50mA、5mA、0mA和50μA量程的电流测量；同样，当转换开关拨到电阻挡，可用×1、×10、×100、×1k、×10k倍率分别测量电阻；当转换开关拨到直流电压挡，可用于0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V量程的直流电压测量：当转换开关拨到交流电压挡，可用于10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压测量。

④机械调零旋钮和电阻挡调零旋钮：

机械调零旋钮的作用是调整表针静止时的位置。万用表进行任何测量时，其表针应指在表盘刻度线左端“0”的位置上，如果不在这个位置，可调整该旋钮使其到位。

电阻挡调零旋钮的作用是，当红、黑两表笔短接时，表针应指在电阻（欧姆）挡刻度线的右端“0”的位置，如果不指在“0”的位置，可调整该旋钮使其到位。需要注意的是，每转换一次电阻挡的量程，都要调整该旋钮，使表针指在“0”的位置上，以减小测量的误差。

⑤表笔插孔：

表笔分为红、黑两支，使用时应将红色表笔插人标有“十”号的插孔中，黑色表笔插入标有“－”号的插孔中。另外，MF47型万用表还提供2500V交直流电压扩大插孔以及5A的直流电流扩大插孔。使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。

内部电路结构

打开万用表后盖，可以见到所有元器件均与表头和操作面板安装在一起。后盖中部有一块金属板，以屏蔽电磁干扰。

内部电路结构如图所示。大圆形物体是表头，表头上方是两枚电池，表头下方是电路板。电路板中央为测量选择波段开关，电阻等有序地排列在波段开关周围。

下图为MF47万用表的电路图，由五部分组成：表头及表头电路，用于指示测量结果；分压器，用于测量交、直流电压；分流器，用于测量直流电流；电池、调零电位器等，用于测量电阻；测量选择电路，用于选择挡位和量程。

为防止在使用中置错挡位而烧毁表头，一般采用二极管保护表头。图所示为两个硅二极管互为反向地并接在表头两端，使表头两端电压不超过0.7V。表头右上部及其左侧的两个微调电阻，供校准万用表时用。