万用表测量电阻

万用表测量电阻的原理和方法

万用表测量电阻的原理与方法

College of Automatic Control Engineering , CUIT

万用表测量电阻的原理和方法

万用表测量电阻的原理基本原理电阻本身不具有电能，它不具有驱动测量机构偏 转的能量，不能将电阻的阻值转化为表头的偏转 角。所以要想使电阻的阻值转化为测量机构的偏 转角，必须外加电源，利用欧姆定律，将电阻的 阻值用电路的电流来体现，进而使电流的大小转 化为测量机构的偏转角。College of Automatic Control Engineering , CUIT

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磁电式(指针式)万用表

数字式万用表

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万用表测量电阻的原理和方法 电阻测量线路，如图所示：IC RC—

+

调零 电阻

I

E RC R0 RX ( R1 ) RC R0I R0限流 电阻

E R X RZ

R1

RX

E

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R0 IC I R0 RC R0 E R X RZ R0 RC E K R X RZ 式中 R0 ———为欧姆校零电阻 R1——— 为限流电阻 RC ———为测量机构内阻 RZ ———为 欧姆表总内阻 RX ———为被测电阻

IC

RC

—

+

R0 R1 RX E

I

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从式中可以看到，若欧姆表总内阻RZ 和电池电动势E保持不变，则电路中的电流 I将随被测电阻RX而改变，且IC 与RX 成负 指数函数关系。 由于仪表指针的偏转角与电流成正比， 因此，仪表指针的偏转角能够反映RX 的大 小。 可见，欧姆表测电阻的实质是测电流。

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当RX =0时，调整R0 使IC =K*E/RZ =IG ,指 针指在满刻度位置，规定此位置为“欧 姆0”。(这就是R0调零旋纽的用途) 当RX =∞时， IC =0,指针不动，规定此 位置为“欧姆∞”。 电流IC与RX 成负指数函数关系，欧姆表 的标尺是不均匀的，而且是反向的，如 下页图所示College of Automatic Control Engineering , CUIT

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特别地，当RX = RZ 时，I= 1/2 Im ,指 针将指在仪表标度尺的中心位置，所以 RZ 又叫欧姆中心值。因为欧姆中心值正 好等于该挡欧姆表的总内阻，因此，欧 姆表的量程的设计都是标度尺的中央刻 度为标准，然后再求出其他电阻的刻度 值。

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1. 欧姆表量程得扩大 理论上讲，上述欧姆表可以测量 0---∞之间任 意阻值的电阻。但由于万用表使用的电池 电压1.5V

电压较低，及电路分流电阻的影响， 当RX≥10倍中心欧姆值后回路中的电流较小， RX 的增大回路中的电流变化不大，所以大于 10倍中心欧姆值后的刻度紧密，刻度差值很大 ，实际上它的有效使用范围一般只在0.1-----10 倍中心欧姆值的刻度范围内，超出该范围将会 引起很大的误差。

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为了使欧姆表能在较大范围内对被测电 阻进行较准确的测量，万用表欧姆挡都 做成多量程。同时为了能共用一条表度 尺，以便于读数，一般都以 RX1 挡为基 础，按 10 的倍数来扩大量程。这样，各 量程的欧姆中心值就应是 10 的倍数。例 如，在500型万用表中，RX1挡的欧姆中 心值为10欧，那么，RX10挡的欧姆中心 值为100欧姆，RX100挡的中心欧姆值为 1000欧姆。College of Automatic Control Engineering , CUIT

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由于欧姆表量程的扩大实际上是通过改 变欧姆中心值来实现的，所以，随着量 程的扩大，欧姆表的总内阻和被测电阻 都将增大，这势必引起流过测量机构的 电流减小。 因此，在扩大欧姆表量程的同时，还必 须设法增加测量机构的电流。通常可采 用以下两种措施：

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其一，保持电压不变，改变与表头并联 的分流电阻，即低阻挡用较小的分流电 阻；高阻挡用较大的分流电阻，虽然在 高阻挡时的总电流减少了，但通过表头 的电流可保持不变。一般在X1,X10, X100,X1K挡使用此办法扩大量程。

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其二，提高测试电压。提高电池电压， 当被测电阻和欧姆表总内阻增大后，仍 可保持电流不变。通常万用表中X10K挡 使用这种办法来扩大量程的。

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万用表的使用方法及注意事项

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万用表测量电阻的原理和方法

在不知电阻阻值的情况下的步骤： 一、旋转左侧转换开关置于Ω的位置，旋 转右侧转换开关置于×1、×10、×100 、×1K的任一档。 二.粗测电阻，确定挡位。将表笔并联 在被测电阻或被测电路的两侧，调整档 位，(当指针指示阻值很大时说明档位 较小，需要调大档位；当指针指示阻值 为零时说明档位较大，需要调小档位) 。使指针指示在0、1---10中心欧姆值的 范围内。College of Automatic Control Engineering , CUIT