实验1 万用表的使用
1.1 实验目的
1. 了解万用表的结构和功能；
2. 学习使用万用表测量电阻、电感、电容和二极管的方法；
3. 学习使用万用表测量直流电压和直流电流的方法；
4. 理解万用表内阻对测量结果的影响；
1.2 实验原理
万用表是集电压表、电流表和欧姆表于一体的多用途常用仪表。万用表的测量线路由多量程的直流电压表，电流表，多量程的交流电压表和欧姆表等多种线路组合而成。它可以用来测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻以及经过外加的一些元件后，还可以测量交流电流、电容量、电感量和二极管的极性等。
1.常用电子元器件的识别
常用电子元器件的规格的标注方法一般有四种：直标法、文字符号法、数字法和色标法，根据标注方法可以读出电阻值、电感值和电容值三种元件的标称值和允许偏差。
2.万用表检测常用元件的基本方法
（1）用万用表检测电阻，测量其实际阻值，与标称阻值比较，可判断电阻是否正常。
（2）用万用表检测电感，测量其直流电阻，常选用欧姆挡R×1或R×10，若阻值无穷大，则电感断路；若阻值较小，则电感一般正常。
（3）用万用表检测电容，应根据无极性电容和有极性电容以及容量大小区分对待：
a、无极性固定电容一般容量不大，通常在测量时可选用欧姆挡R×10k，0.01μF以下的定性检测其是否有漏电或短路等现象；0.01μF以上的直接测试其有无充电过程以及有无短路或漏电现象。
b、电解电容的容量较大，应测量其正、反向漏电电阻，通常容量在1～47μF间的，可用欧姆挡R×1k测量；容量大于47μF的，可用欧姆挡R×100测量，根据测量结果判断其是否能正常工作；对于极性标识不明的电解电容，也可通过万用表测量正、反向漏电电阻的方法加以判别。
（4）用万用表检测二极管，选用测量二极管档位。二极管具有单向导电性，应测量其正、反向电阻，再判断其性能是否良好；对于极性标识不明的二极管，也可通过万用表测量其正、反向电阻的方法加以判别。
1. 3 实验内容与步骤
1. 检测电阻
（1）选取2个电阻，给定电阻的标称阻值及允许偏差；
（3）将万用表调到欧姆档测电阻的阻值，将测量数据填入实测值一栏；
（4）比较电阻的标称值和实测值，并给出相应的结论。
表1-1 检测电阻
| 电 阻 |
R1 |
R2 |
| 标称值及偏差 |
300Ω，±5% |
600Ω，±5% |
| 实测值 |
300Ω |
600Ω |
| 结 论 |
在误差允许的范围内，电阻的标称值与实测值相等。 |
|
2. 检测电感
（1）选取2个电感，给定电感量及允许偏差，填入表1-2标称值及偏差一栏；
（2）将理想状态下的直流电阻阻值，填入理想值一栏；
（3）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；
（4）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 |
10mh， ±5% |
15mh，±5% |
|
| 直流电阻阻值 |
理想值 |
0 |
0 |
| 测量值 |
0 |
0 |
|
| 结 论 |
电感有“通直流、阻交流”的特性，在通入直流电流时，其直流电阻为0 |
||
3. 检测二极管
（1）选一1N4148型二极管，按照表1-3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1-3；
（2）根据测量结果判断二极管的极性及其性能。
表1-3 检测二极管
| 二极管型号 |
1N4148 |
|
| 电阻值 |
正向电阻 |
反向电阻 |
| 29.777MΩ |
10.03GΩ |
|
| 结论 |
二极管的正向电阻与反向电阻不一样，反向电阻很大，符合二极管单向导电的特性。 |
|
4. 测量直流电压
选取元器件，搭建如图1-1所示实验电路。
（1）直流稳压电源，调节电源电压为3V。
（2）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1-4中。
表1-4 直流电压的测量
| U（V） |
U1（V） |
U2（V） |
|
| 理论值 |
3 |
2 |
1 |
| 实测值 （电压表内阻1G欧） |
3 |
2 |
1 |
| 实测值 （电压表内阻1k欧） |
3 |
1.667 |
0.833 |
| 结论 |
电压表有分流作用，电压表内阻较小时会影响所测数据，当电压表内阻很大时，才会使测量数据接近理论值。 |
||
5. 测量直流电流
选取元器件，搭建如图1-2所示的实验电路。
（1）直流稳压电源设置稳压电源输出5V；
（2）万用表调到直流电流挡，测量各支路的电流，测量数据填入表2-5中。
表1-5 直流电流的测量
| U(V) |
I1(mA) |
I2(mA) |
I3(mA) |
|
| 理论值 |
5 |
23.81 |
14.286 |
9.524 |
| 实测值（电流表内阻1n欧） |
5 |
23.81 |
14.286 |
9.524 |
| 实测值（电流表内阻1欧） |
5 |
23.697 |
14.205 |
9.479 |
| 结论 |
电流表有分压作用，当电流表内阻较大时，会影响所测数值，当电流表内阻足够小时，影响可以忽略，才会使所测数据接近理论值。 |
|||
1.4 实验要求与注意事项
1．在使用万用表测量电阻时，测量前，应根据各被测电阻的标称值，选择合适的欧姆挡倍率。
2．在测量电流或电压时，如果不了解被测量的大小，应选择最大量程试测，以防止打表；然后再转换到合适量程，以减小测量误差。
3．万用表测量直流电压时，应注意红表笔接高电位，黑表笔接低电位。
4．万用表测量直流电流时，需断开被测支路，将电流表串入被测支路中。
1.5 实验报告
1．整理实验数据。
2．分析各元件检测结果，并给出相应的结论。
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