我们知道,任何测量仪表在实际测量中都存在着不同程度的误差,绝对精确的仪表是没有的,万用表作为一个综合性的测量仪表也是如此。
仪表产生误差的原因主要有二:一是仪表本身结构所引起的误差,它是仪表的基本误差,即仪表在所规定的条件下工作时的指示值与实际值之间的差值(以标准表所测得的数据为实际值);二是仪表的使用误差,也称为附加误差,是仪表在实际使用中,偏离了仪表所规定的使用条件而引起的误差。如仪表的摆放位置,工作频率及外界磁场影响等等。
衡量指针万用表测量误差的技术指标称为精度(也称准确度),国产万用表的精度等级分为1.0、1.5、2.5、4.0、5.0级五个等级,这个数值越小,表示测量越准确,但价格也相应较贵,我们平常所用万用表的精度等级并不高,大多在2.5级(如普遍使用的500型万用表就是2.5级仪表),有些甚至是4.0或5.O级,其测量精度是不很理想的,再加上不正确的使用因素,使得误差增大,这对我们实际测量是极为不利的。
一、读数方法要正确
由万用表的表度盘上我们可以看到,指针的刀形部分与度盘平面约有1.5mm左右的空隙,在观察指针指示的数据时,视线应与表针,及表针所指示刻度位置的表盘平面垂直,不应偏斜,否则就会把视觉误差带进测量数据。这就好像我们用直尺去量度一段木条的长度(图1),由图中我们看到(a)图视线与木条终端垂直,这时木条长度读数为50mm;而(b)图视线偏斜时木条长度读数为52mm,可见视线偏斜就会引出误差。如果我们把木条终端与上表皮交点处(A处)当作仪表的指针,木条厚度当作表针与度盘之间的空隙,由于木条终端厚度对视线的阻挡,只能引出正误差。而在万用表上用视线观察数据时,视线偏左或偏右就会引出正、负两个误差。所以,在较精密的仪表上,在其度盘上设有与刻度弧线相符合的映射镜(如MF3O型),就是为了纠正视线偏斜而设置的。
在观察数据时,当镜面上看不到指针影子的映射时,则表明视线正确,此时得到的数据最准确;如镜面能上看到指针影子的映射,就表明视线有所偏斜,应予纠正,否则就会出现误差。
例如北京838型彩电,其图像前置中放管(x101)基极直流电压在有无信号时仅相差0.1V(有信号时为1.9V,无信号时1.8v),在检修中可以利用这一微弱的电压变化量来判断故障的大致部位,如果在观察数据时视线稍有偏斜,就会使测得的数据出现误差,而造成错误的判断。由此可见,正确地观察指示数据是消除误差产生的一个重要因素。
二、要选用合适的量程
对于量程的选择,在不知道被测电量的大小时,应将量程置于最高挡位,以防因被测电量过大而使仪表受损。如果表针起始角太小,再逐渐降低挡位,使表针指示在整个度盘偏右为宜。例如,在测量直流20V电压时,如果量程置于25V挡(MF30型),则表针指示在偏右位置(即整个度盘的2/3处多);如果用100v挡,则表针指示在偏左位置(即整个度盘的1/5处),那么,这时100V挡就比25v挡误差大一些。
但是,任何事物都是有两重性的,不能一味强调表针指示在整个度盘偏右2/3处为最好。对测电压来说,则挡位较低,内阻较小,对被测电路的正常工作状态影响较大;而挡位高一些,虽然指针指示位置偏左,但此时内阻较大,对电路并联影响较小。在实际中,这两种情况都要兼顾,最好能在这两个挡位轮测,作为对照,以提高测量精度。只要表针能指示在整个度盘1/5~1/4的位置,测出的数据还是准确的,特别对于阻抗较高的电路作电压测量,更应该这样。
对于电流的测量,则情况与电压测量相反,即要求仪表的内阻越小越好,这样对电路正常工作状态影响就较小,这就是说,同样的电流,所用挡位越高,内阻越小,但指针指示角度也相应较小但测得的数据也相对准确一些。在实际中应灵活运用。
三、测量中应注意的问题
玎用表一般情况下均为水平放置,但也有些三用表设计为倾斜放置(这类仪表设有撑脚),其放置符号在表盘上标出,表l中列出了万用表表盘上绘出图形符号所表示含义。使用时应按照仪表的要求摆放,而且表针应指示在机械零位(起始零位),否则应调节调整螺丝(沿表针向下有一个螺丝),予以校正后再行使用。
在路测量电路中某个元件的电阻值时(在路即不把元件拆离电路板),因电路中还有与其串、并联的元器件,这些元件除电容外,大部分都有阻值,特别是二极管和三极管的两个结(即发射结、集电结)有正、反两个阻值,这样所测得的阻值读数就不是被测元件的真实阻值,而是此元件与其它元器的串、并联的等效电阻值。
如果要求较精确的测出电路中某个元件的阻值时,则要把这个元件拆离电路板或焊开一脚,也不能两手连同表笔捏住元件两端来测量电阻值,这时由于人体电阻的影响,使测得的阻值减小,对于大阻值的电阻,应特别注意,否则就会产生误差。
使用中如果欧姆调零电位器在两表笔短接后,无法调节表针到欧姆挡0位,首先应检查电池电压是否充足,而不能用机械调零螺母去调节电阻挡表针归到满度位,那样会引起整个仪表量程的误差增大。
万用表测量交流电量是对交流整流后进行的,在用万用表作交流电压测量时。其指示数据为交流电的平均值(对于正弦波或非正弦波都是如此)。因为表盘刻度是按照正弦情况下有效值来绘制的,所以在测量非正弦波时,表针的指示数据会有较大的误差。当用整流式仪表测量非正弦波电压时,要把仪表的指示数据除以系数1.11。
万用表的工作频率为45~1000Hz,这在表盘上已明显标出。当测试信号频率超过1000Hz时,测出的电平将会偏小。如果测量的是非正弦信号,如语言、音乐波形等,测出的值不能认为是电平值。
电平是交流电压挡派生出来的~个附加量程,刻度端头标有“dB"符号,它是把1mW功率在600Ω阻抗上转换为0.775V进行刻度绘制的,因此,只有在被测两点间阻抗为600Ω时,电表的指示才是正确的。这一点在实际中应加以注意。
四、学会排除万用表的轻微故障
所谓轻微故障,是由于万用表在长期使用中保养欠佳所致。如万用表的转换开关,长期不用会使簧片表面发生了氧化,这在南方潮湿季节更为严重,使开关表面接触不良,可引起表针摇摆不定,难以观察取得测量数据。这时应用酒精清洗或用水砂纸轻轻擦去开关表面氧化物.以保持开关表面有良好的接触,将故障排除。
万用表的测量电路绝大部分由电阻组成,其阻值如稍有变化,就会直接影响万用表的准确性能。而且当前视频、音频产品的集成化程度越来越高,其引脚电压、电流数值较小。当表内某元件数值变质后就会使仪表产生测量误差。所以万用表在使用了一段时间后,应找一块同类型的新表或数字万用表作校准,是很必要的。这样可防止表内某元件变质或损坏而引起的误差.影响仪表的使用性能。
网友评论