万用表检测直流电流的工作原理基础

rainysky · 发表于 2017-11-27 10:03:50

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本帖最后由 rainysky 于 2017-11-27 12:22 编辑

万用表的表头本身就是一只电流表，因而测量电流就是它的基本功能，其内部设置电压-电流转换电路，就可以增加电压检测功能；增加电阻-电流转换电路就可以增加电阻器检测功能。电流的单位为安培，用字母A表示，如果测量的电流小于1A时，可以使用mA单位或者uA单位，它们的关系为1A=1000mA=1000000uA.

1. 用指针式万用表检测直流电流的工作原理
图01.jpg

直流电流测量功能是万用表的测量功能之一，因此要了解万用表的电路，应首先了解直流电流测量电路。通常万用表中使用的表头如图是一只50uA的电流表，则能测量0-50uA的直流电流，如果要测量较大的电流时，需要与表头并联一个分流电阻器。用分流电阻器扩展表头的方法如图。
根据欧姆定律可知：Vs=Is*Rs; Vg=Ig*Rg
由于Vs=Vg,得：Is*Rs=Ig*Rg,故：Rs=Ig*Rg/Is
其中Is=I-Ig,则：Rs=Ig*Rg/(I-Ig)
为了适应不同电流值的精确测量，需要借助于切换开关，设置多个并联的分流电路，该电路可分为开路单个转换式分流电路和闭路抽头式分流电路两种。在开路单个转换式分流电路中各档的分流电阻器是各自独立的，开路单个转换式分流电路如图（a）所示。这种电路在各量程转换过程中，分流电阻器与表头呈开路状态，在转换过程中会使被测电流全部通过表头，这样则会造成表头损坏，因而，现在生产的万用表均采用了闭路抽头转换式分流电路，如图（b）所示为闭路抽头转换式分流电路，这种电路中的电流各量程的分流电阻器，是由总分流电阻器Rs上的抽头取得，实际上对表头来说既有并联电阻器又有串联电阻器，以便能切换不同的量程，不会有过流冲击情况。
图02.jpg

增加分流电路，电流量程可以扩大。当抽头点增多时，即可成为一只多量程直流电流表。在闭路抽头式分流电路中，各档分流电阻器和表头内阻Rg相互串联，形成一个闭合回路。设计时应首先算出电路中极限电流灵敏度时的总分流电阻器Rs。然后根据各量程电流求算出各抽头点的分流电阻器Rs1、Rs2、Rs3,具体设计坛友们最好参看有关的万用表设计与原理类书籍，沙占友老先生编辑的有关书籍很给力！
图03.jpg

2. 用数字式万用表检测直流电流的工作原理
图04.jpg

数字式万用表在检测电流电流时，输入的信号检测电路中包含电压检测电路、电流检测电路和电阻检测电路三个可选择的模块，测量电流时，需要选择电流检测电路模块，此时需要测量的电流通过一个电阻值分流电阻器（通过量程开关选择不同的电阻器），并将需要测量的电流转换成电压形式，对电阻器上的电压值进行测量，然后经DC/AC开关将电压送到模拟/数字转换器（A/D转换器），将模拟电压值转换成数字信号，最后将其转换成一个可以用数字显示的数字代码，并通过数字显示屏显示出所测量的电流值。

注意事项：在使用万用表测量直流电流时，万用表起到了安培表的作用，测量时必须断开电路并将万用表串联在电路中。如果将万用表并联在一个负载或电源上，那么会有一个很大的电流通过万用表，从而造成万用表的损坏。
上传几张（MF10、MF-4、MF47型指针万用表）电路图纸，其中M10型万用表的分电路图很值得大家学习。有兴趣的坛友可以自我学习进阶！
MF10万用表003.jpg

指针表的灵魂是电流，数字表的灵魂是电压！大家要在学习中用心去体会才行！

谢谢你的支持与关注！

互相交流，学以致用！

商务电器 · 发表于 2017-11-27 10:21:45

版主辛苦了，跟着版主再次学习学习基础知识

rainysky · 发表于 2017-11-27 10:35:03

商务电器发表于 2017-11-27 10:21
版主辛苦了，跟着版主再次学习学习基础知识

谢谢坛友的支持与关注！

很高兴与大家一起互相学习，共同提高，学以致用！

ww5063128 · 发表于 2017-11-27 10:38:47

其实有的档位既可以测电压又可以测电流啊。

高松树 · 发表于 2017-11-27 10:44:04

会用不懂原理学也学不会

rainysky · 发表于 2017-11-27 10:44:27

ww5063128 发表于 2017-11-27 10:38
其实有的档位既可以测电压又可以测电流啊。

发这个帖子的用意，仁者见仁智者见智！

主要是抛砖引玉。对你的一些想法我其实很希望你能学有所用哟！

rainysky · 发表于 2017-11-27 10:56:34

高松树发表于 2017-11-27 10:44
会用不懂原理学也学不会

要想学在论坛，多在论坛看、听、思！

在技术版块多多学习，互相促进、取长补短、与时俱进！高大师是论坛的老前辈了，要说不懂原理我是不会相信的，谢谢你的支持与交流！

高松树 · 发表于 2017-11-27 10:59:28

小时候家里穷没读过书不认字啊

rainysky · 发表于 2017-11-27 11:06:40

高松树发表于 2017-11-27 10:59
小时候家里穷没读过书不认字啊

我也没读过多少书，现在正在和自家的孩子一起重新学习小学三年级的课程！好多知识点都忘记了，哎好记性不如烂笔头，我就不停的做笔记加深理解！

现在的科技知识日新月异，要是不学习，我都不好意思让我刚刚十岁的孩子叫我爸爸，现在干什么都要靠实力说话，哎！

高大师知道宫殿式记忆法吗，学会后可以很容易记忆很多知识和不相关的数字、文字、各种信息，并且还能做到倒背如流！

爱你一生 · 发表于 2017-11-27 11:07:36

来学习一下，谢谢你分享

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