2.6 万用表测量直流、交流电压（课件）-《电气测量技术》同步精品课堂（高等教育出版社）

2.6 万用表测量直流、交流电压 电气测量技术 高教版 同步精品课堂 1 学习目标 认识万用表的电压挡 探究万用表测量电压的工作原理 使用万用表测量电压 万用表测量电压时的故障排除 知识目标 能力目标 新知学习 一、识——认识万用表的电压挡 要求 如图所示，以小组为单位，仔细观察万用表，认识其测量电压的挡位及刻度。 新知学习 一、识——认识万用表的电压挡 1.结 构 以 MF47型万用表为例，认识电压挡及刻度，如图所示。 新知学习 一、识——认识万用表的电压挡 2.万用表测量电压时的读数方法 测量电压时，如果量程为50 V, 则该刻度最大值为50 V, 共有5个大格，每大 格对应10 V, 每小格对应1V; 如果量程为500 V 时，则该刻度最大值为500 V, 共 有5个大格，每大格对应100V, 每小格对应10V。 新知学习 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 设计万用表电路 万用表测量 02 01 万用表测量电压的工作原理 万用表测量直流电压的电路 ， 实质上是一只多量程直流电压表 ， 基本上采用共用式 分压电路。 由于设计万用表电路时，所有的测量电路通常是以直流电流测量电路为基 础进行扩展的 ， 所以直流电流测量电路的最低直流电流挡也称为万用表的基础挡 。 新知学习 由图2-2-10可以看出，万用表的直流电压测量线路实际上是在直流电流测量电路的基础上扩展而成的，它将直流电流挡当成一个表头（点划线框内），再与分压电阻串联，利用串联电阻具有分压作用的原理，就可以扩大电压量程。 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 新知学习 在图中，当量程转换开关拨到“5 V” 挡位置时，和表头串联的分压电阻是R{;当量程转换开关拨到50V 挡位置时，分压电阻是R{+R₂ 。 显然，50V 挡 比 5V 挡 的量程大。可见，量程转换开关分别接通5V 、50V 、500V 挡时，接入的分压电阻 不同，电压量程也不同。 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 新知学习 分压电阻的这种连接方式称为共用式分压电路，其优点是高挡电压量程共用了 低挡电压量程的电阻，从而达到了节约材料的目的。 但是，共用式分压电路也存在 缺点，那就是一旦低量程分压电阻损坏，则高量程就不能使用。 01 02 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 新知学习 交流电压挡也是在直流电流挡的基础上扩展而成的，由于磁电系测量机构只 能测量直流电流，因此万用表在测量交流电压时，必须在表内附加一个整流装置， 如图所示。 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 新知学习 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 当被测交流电压为正半周时，经分压电阻降压后送入表头进行 测量； 当被测交流电压为负半周时，电流直接从二极管VD2 流入分压电阻，并不经 过表头。 这样，在表头中流过的便是经过半波整流后的直流电流。显然，这样虽然 用了两只二极管，但是它仍然属于半波整流。 新知学习 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 这里的二极管VD1称为整流二极 管，其作用是将交流电整流变成直流电后再送到测量机构进行测量。 二极管VD2 则称为保护二极管，其作用是当交流电负半周到来时，VD2 将导通 导通后的二 极管两端电压保持在0.7 V (硅管),从而保护整流二极管VD1不被反向击穿。 新知学习 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 1 显然，表针偏转角的大小虽与整流后的直流电流有关，但最终取决于被测交流 电压有效值的大小，被测交流电压有效值越大，则表头指针偏转角越大。 2 通常情况下，万用表交流电压的刻度都是直接以交流电有效值进行标度的。 3 可通过转动量程转换开关，分别用不同的分压电阻来实现量程的改变。 新知学习 对交流信号进行整流的方式有多种，最常见的是平均值整流和峰值整流。在 万用表上普遍采用平均值整流方式，平均值整流又可分为半波整流和全波整流 两种。图中采用的是半波整流方式。 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 新知学习 机械调零 三 、做 — — 使用万用表测量电压 在测量前，观察指针是否指在零刻度处，如果没有指在零刻度处，则调节机械调零旋钮，使其指到表盘左边零刻度处 新知学习 选择合适的挡位及量程 三 、做 — — 使用万用表测量电压 ① 根 据 被 测 电 压 类 型 选 择 交、直流电压挡 ②根据所测电压的大小选择合适的量程，所谓合适的量程是 指万用表指针指在刻度盘的2/3附近，如果无法估计被测量的大 小，可先用最大电压挡试测，然后根据指针偏转情况，逐步减小电 压量程 新知学习 测 量 直 流 电 压 三 、做 — — 使用万用表测量电压 将万用表两表笔并联在被测电 路中，红表笔接高电位端，黑表笔 接低电位端，如右图所示，万用表 测量1.5 V干电池，这时选择的量 程是直流电压2.5V 新知学习 测 量 交 流 电 压 三 、做 — — 使用万用表测量电压 将两表笔并联接入被测电路两 端，就能测出被测电路两端的电 压，如右图所示，测量交流220 V 电压，此时的量程转换开关置于 交流电压250V挡 新知学习 读数 三 、做 — — 使用万用表测量电压 根据电压挡刻度读数，如果选 择量程为直流电压2.5 V挡位，则 读数为0.5V;如果选择量程为交 流电压250V挡位，则读数为50V 新知学习 使用指针式万用表测量电压，能够直观地检测出电压的动态变化情况，而使用数 字式万用表能够以数字的形式直接显示出测量结果，测量结果更精确，测量更方便。 数字式万用表测量电压的挡位如图所示。 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 新知学习 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 使用数字式万用表测量直流电压时，将红表笔插入VO 插孔，黑表笔插入COM 插孔。 使用数字式万用表测量直流电压 将量程转换开关置于直流电压挡适当量程范围，并将万用表并联接在待测电 路中，可以直接从显示屏上读数，并确认单位。 量程转换开关 若显示为“1.”,则表明量程太小，那 么就要加大量程后再测量。若在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极 性相反，此时红表笔接的是负极。 显示 新知学习 二 、探 — — 探究万用表测量电压的工作原理 测量时，如果不知道被测电压的范围，可先用较大 的量程试测出大致数值后，再转到相应量程测量。 使用数字式万用表测量交流电压时，红表笔插入VO 插孔，黑表笔插入COM 插孔，量程转换开关选择交流电压挡 将万用表并联接在被测电压两端即可测量，由于交流电压没有正、负之分，所以表笔不用分正负。 1 2 3 新知学习 四 、修 — — 万用表测量电压时的故障排除 序号 常见故障 排除方法 1 小量程误差大，随着量程 变大，误差也逐渐变小 产生这种现象的原因是分压电阻器阻值变化。应该检查 各分压电阻器的阻值，更换其中阻值偏大或偏小的电阻器       2     某量程不通，而其他量程 正常 出现这种情况是量程选择开关某点烧坏或接触不良。这 种故障的原因一般不是某挡的分压电阻器断路或短路，因为 分压电阻器是相互串联的，如果某只分压电阻器断路或短 路，那么其他量程的指示也不可能正常。 排除故障的方法是维修量程转换开关的接触点，使接触点 接触良好即可   3   各个量程全部不显示 造成这个故障是由于直流电压量程转换开关的公共定触 点的连接导线脱焊，焊牢即可排除。也有可能是最小量程分 压电阻器断线，使直流电压挡断路，这时只需将分压电阻器 的断线焊好即可 新知学习 四 、修 — — 万用表测量电压时的故障排除 电流电压挡的维修， 一般要在表头和直流电流挡调整好的情况下进行， 而且对于各量程分压电阻器的更换或调整一定要按小量程到大量程的顺序调 整。调整分压电阻器时，务必注意不可急于求成去调整表头支路电阻器，也不 可调整电流挡各分流电阻器。 提示 1.使用万用表测量直流电压时，应该将万用表设置在哪个模式？ A. 交流电压 B. 直流电压 C. 电阻 D. 电流 课堂练习 答案：B. 直流电压 解析：测量直流电压时，必须将万用表设置在直流电压（DCV）模式。 2.使用万用表测量交流电压时，应该将万用表设置在哪个模式？ A. 直流电压 B. 交流电压 C. 电阻 D. 电流 课堂练习 答案：B. 交流电压 解析：测量交流电压时，必须将万用表设置在交流电压（ACV）模式。 3.在测量电压之前，应该先进行的操作是什么？ A. 打开电源 B. 选择合适的量程 C. 连接测试线 D. 读取测量值 课堂练习 答案：B. 选择合适的量程 解析：在连接测试线之前，应该先选择合适的量程，以确保测量的安全性和准确性。 万用表测量直流电流时，红表笔和黑表笔的连接方式是什么？ A. 红表笔接正极，黑表笔接负极 B. 红表笔接负极，黑表笔接正极 C. 可以任意连接 D. 红表笔接地，黑表笔接负载 4.如果不确定电压的大小，应该选择哪个量程开始测量？ A. 最小量程 B. 最大量程 C. 中间量程 D. 任意量程 课堂练习 答案：B. 最大量程 解析：为了安全起见，如果不确定电压的大小，应该从最大量程开始测量，然后根据需要调整到更小的量程。 使用钳形电流表测量电流时，需要注意什么？ A. 钳口必须完全闭合 B. 只能测量塑料绝缘的电线 C. 只能测量没有负载的电路 D. 需要将电线切断 5.使用万用表测量电压时，黑色测试线应该连接到哪里？ A. 正极 B. 负极 C. 地线 D. 任意位置 课堂练习 答案：B. 负极 解析：在测量电压时，黑色测试线（COM端口）应该连接到电路的负极或地线。 6.使用万用表测量电压时，红色测试线应该连接到哪里？ A. 负极 B. 正极 C. 地线 D. 任意位置 课堂练习 答案：B. 正极 解析：红色测试线（VΩ端口）应该连接到电路的正极。 7.如果万用表的量程设置不正确，可能会导致什么后果？ A. 测量结果不准确 B. 万用表损坏 C. 测试线损坏 D. 所有以上 课堂练习 答案：D. 所有以上 解析：如果量程设置不正确，可能会导致测量结果不准确，甚至损坏万用表或测试线。 8.在测量电压时，万用表的表笔应该如何接触被测点？ A. 垂直接触 B. 平行接触 C. 随意接触 D. 用力压紧 课堂练习 答案：B 解析：为了确保良好的电气连接，表笔应该平行接触被测点。 课堂小结 1、简述万用表测量电压时的常见故障与排除方法。 2、简述数字式万用表测量电压的挡位。 3、简述使用万用表测量电压的方法。 作业布置 感谢观看 $$