淺談初中物理教學中的萬用表

楊美菱

摘要：為了方便學生能更好的了解使用用于檢測家用電子儀器，通訊電子儀器，學校實驗室等的萬用電表，本文從萬用表的基本原理、組成以及結構特征三方面對萬用表進行了詳細闡述。并且從使用安全考慮出發，講了使用時的注意事項。

關鍵詞：表頭；指針；準確度；萬用表

Abstract：In order to facilitate students to better understand the use of household electronic instruments， communication electronic instruments， school laboratories， etc.， this paper from the basic principles of multimeter， The composition and structural characteristics of the multimeter are described in detail. And from the use of safety considerations， the use of the points for attention.

Key words： the head； pointer；accuracy

一、引言

在設計和制作簡易萬用表的過程中，主要研究了指針式萬用表的內部結構設計和組成它的方法。然而對萬用表進行不同的分檔設計，有著不同的使用規則和精準度；選用不同的電阻元件材料以及電路的各個元件的規格，所設計出的萬用表也是不同的。在之前有的人對萬用表的檢修技巧和方法用實驗的方法做了研究有的人對指針式萬用表的各個檔位的測量技巧進行了研究 ，也有人對萬用表的測量靈敏度做了研究，現在我就對物理教學中的萬用表進行淺談分析。

二、萬用表的應用

（一）萬用表的基本工作原理。

在明白這個表最基本的工作原理之后才能進行相應的設計，最后對萬用表的工作原理進行一個簡單闡述，如圖1所示。

圖1 指針式萬用表最基本的的工作原理

檔位開關的旋鈕為SA，VD為二極管，當測量交流電路電壓時，SA旋至交流電壓檔，VD進行整流，整流之后再由 R3限流，由表頭顯示；

當測量直流電路的電壓時，SA旋至直流電壓檔，若要表頭顯示出來，只需 R2限流；若測量直流電路電流，不用R2的限流和VD的整流，表頭就可以顯示出來。

若要測量電阻，則要內部電池充當電源，其原因是外部無電流流入。

（二）萬用表的組成。

1.表頭。用作表頭的是一只精準度靈敏度均高的磁電式直流電流表，它的性能基本上決定著萬用表的主要性能指標。表頭指針滿刻度偏轉時流過表頭的直流電流值表示的是表頭的靈敏度，靈敏度越高，電流值越小。表頭上有四條刻度線，從上至下去看，第一條刻度線表示電阻值。第二條刻度線表示交、直流電壓和直流電流值（量程在除交流 10V以外的其它位置）。第三條刻度線表示交流電壓值（量程在交流10V）。第四條刻度線標dB音頻電平。

2.測量線路。各種被測量的線路，被萬用表轉換到適合表頭測量的微小直流電流的電路，電阻、半導體元件及電池組成了測量的線路。經分流、整流、分壓等的處理，將送入表頭進行測量的電流統一轉換成了一定量限的微小直流電流。

3.轉換開關。轉換開關的切換可以實現萬用表中各種測量種類及量程的選擇。活動觸點和固定觸點是轉換開關里面有的，閉合固定觸點和活動觸點時電路接通。轉換開關和其他結構比較起來是不一樣的，通常轉換開關有幾十個擲和多個刀，刀與刀之間也是相互同步聯動的，某些活動觸點與固定觸點的閉合可以用旋轉“刀”的位置來完成，要測量電路被相應的接通。

（三）萬用表的結構特征。

萬用表有著磁電系整流式表頭，整體的形狀小巧，設計環環相扣，結實的構架，便于移動和攜帶，零部件的處理也十分精細，使用非常好的部件材料來制作，使用起來是方便的。特此總結以下特點：

（1）高靈敏度的表頭，其性能很穩定；（2）線路部分保證耐磨、可靠、便于維修；（3）使用硅二極管和0.5 A的保險絲來保護整個電路；（4）在設計上對檔位的分劃做了細致的考慮；（5）選用2#干電池在低電阻檔，使得它壽命長、容量大；（6）為了便于攜帶和讀數設計提把。

三、萬用表的使用時的注意事項

（1）當測量時，為了保證做實驗時的安全與測量的準確性，要求做實驗時手不能觸摸表棒的金屬部分。當測量電阻時，如果金屬部分被手接觸，那么人體電阻將被接入被測電阻而引起測量的誤差。（2）測量直流量時注意正負性，避免指針反偏損壞表頭。（3）要先關閉電源再調整各個檔位或者量程，這是為了避免指針偏轉過大。（4）不能測帶電的電阻，因為會損壞萬用表。（5）使用完畢后，放置萬用表時若兩表棒無意識接在一起，很容易損傷電池使之放電，流出的電解液對萬用表有腐蝕的危害，所以使用完畢萬用表后，放置前拿出電池。（6）每次在更換電阻檔的檔位后都要對其做調零工作。（7）為了保護靈敏度很高的萬用表的表頭，不可以直接對接電流表兩端測其內阻。（8）為了保護保險絲，電阻檔是不可以測電壓的。

四、結論

通過對萬用表的淺談分析，不僅學生知道萬用表的基本原理、組成、結構特征及使用時的注意事項。而且還可以啟發學生對萬用表進行改造，從而設計制作出簡易萬用表，不僅培養學生的動手能力，還讓學生在學中玩，玩中學。

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