怎样修理调整万用电表

万用电表可作许多种项目的测量，每种项目又有不同的量程范围，所以电路结构是比较复杂的。为了便于了解修理调整的方法，这里先简单谈谈它的工作原理。

1．测量直流电流 电表的表头是一只磁电式直流电流表，自然可以直接用来测量直流电流。但是表头本身的测量范围有限，为了扩大量程，所以表头上还并联有电阻分流器。电路基本结构如图1。分流器（图中的R\(_{1}\)、R2、R\(_{3}\)）的总阻值是按下列公式计算的：

式中Rs为分流器电阻（欧）；R\(_{m}\)为表头电路内阻（欧）；Im为表头本身满标度电流（毫安）；I为扩展后的量程电流（毫安）。在这里R\(_{m}\)为1300欧（表头内阻与R4串联之和），I\(_{m}\)为0.4毫安（400微安），电表的最低量程为3毫安，故分流器阻值(R1+R\(_{2}\)+R3）则为R\(_{s}\)=1300/3;0.4-1=200欧。为了使电表有更多的量程，分流器上又有许多抽头，分成为若干段。各段的阻值分配系按量程扩展的倍数成反比例减小。例如测量30毫安时，量程比3毫安扩展10倍，所以R1+R\(_{2}\)为Rs的\(\frac{1}{10}\)，即20欧。测量300毫安时，量程扩展100倍，所以R\(_{1}\)为Rs的1;100，即2欧。由此可见，分流器中某一段电阻损坏了，修理时只要了解相邻一段的电阻，就可以推算出它的大体阻值来。

2．测量直流电压 表头是有一定的内阻的，电流通过时就有一定的电压降。所以用不同的电阻与电流表串联起来，然后接在直流电路两端上去测量，按照通过电表的电流和电阻的关系，就可得出电路上的电压值。电路的基本结构如图2。图中与表头串联的电阻（R\(_{5}\)～R8）为分压电阻，一般称为倍增器或倍率器。这里图1原有的电阻R\(_{1}\)～R4仍然串接与表头并联，因此表头电路内阻成为240欧，电流0.0005安（500微安）。倍增器阻值则按公式R=\(\frac{V}{I}\)-R\(_{M}\)计算。式中R为倍增器电阻（欧），V为电表满标度电压（伏），I为电表满标度电流（安），Rm为电表电路内阻（欧）这样，测量6伏时，

其余可类推。

3．测量交流电压 表头是直流电流表，交流电压要经过整流后才能测量。万用电表中采用的整流器一般为全波桥式（如图3甲）或半波并串联式（如图3乙）。倍增器常是与直流电压一档合用。

4．测量电阻 图4是测量电阻的简化电路。电路中增加了电池作为电源。测量电阻，实际是测量通过被测电阻上的电流，再根据欧姆定律换算，然后用欧姆的标度在表盘上指示出来。图中与表头并联的可变电阻R\(_{1}\)是调节零点用的。R2和R\(_{3}\)代表变换量程的分流器和倍增器。

万用电表既然电路结构比较复杂，有了故障，最好是对照有关的说明书和线路图检查修理。这里以南京教学仪器厂产品“袖珍式万用电表”为例，画出它的全部电路以及测量电流、电压和电阻时的分部电路（图5），用来说明一般万用电表的故障修理、校核和调整方法。

1．电池电压降低 电表最常见的故障现象，是在测量电阻档，特别是低电阻档上表头指针调整不到零点，这一般是表内电池用旧，电压降低造成的，未必是电表有了毛病，只要换上新的电池，便可恢复正常。但要注意，应当换用同类型的电池。换装时要把正负极接正确。一般电池的负极是接在万用电表的正极试笔上。接反了，电表指针就反打。

2．调整零点电位器损坏 这只电位器一般是用电阻丝绕的，使用久了，电阻丝可能发生并丝或断丝。这样，当调整零点时，表针便不能平滑地移动或是不能指在零点上。修理时，并丝的可以用针剔开涂漆固定，但须注意不要涂在滑动部分上，以防电阻丝和滑动片之间接触不良。断丝的应当选用和原来阻值相近的电阻丝更换。否则，阻值过大，零点不易调准；阻值太小，即使电池是新的，电表指针还是不能调到零位。

3. 分流器烧毁 这种毛病常在测量电压时，误把电表置于电流档或电阻档上所造成。分流器烧毁之后，电流和电压就都不能测量准确，更危险的是用它再去测量电流时，很容易把表头绕毁（参看图5乙）。分流器多是用纱包冷阻丝绕制的，一般只是烧断其中的一段，有的只是将电阻丝的纱包烧焦短路、纱包烧焦的可以拆下测量一下，按照原来阻值换上一段新的。如果无法测量，或是烧断，可以根据相邻一段的阻值，粗略计算出来。如果阻值很小，更换新冷阻丝时，先用阻值比计算稍大一点（即稍长一些）的焊上去，然后取一只标准电流表，照图6所示接成电路，用软铜线一段，一端焊在冷阻丝的头上，一端在冷阻丝上滑动，同时读万用表的数值，与标准电表相同时，表示这段阻值就和原有阻值相符合了。这时再换其他档测试一下，读数都无误时，再将这段冷阻丝绕在架上焊好。如果烧毁的分流器阻值较大，阻丝很长，可先用线绕可变电阻或电位器替换上去测试，然后测量可变电阻的实际阻值，再用同值的冷阻丝换上去。须注意的是，更换大电流档的分流器时，焊接用锡多少都有关系。因为分流器的阻值很小，焊锡多了一些，冷阻丝的长度可能就少了一点，阻值变小，使用时电表的读数也将偏低。所以更换时要和标准电流表反复校核，求得准确。各档的冷阻丝要选用直径与原来相近似的，以免因电流较大而发热。

4．整流器损坏 万用电表内的整流器，一般都采用氧化铜整流器。这种整流器怕热、怕震、怕过负载。所以焊接时要特别注意，应当使用金属镊子或尖嘴钳子夹住它的接头，烫焊要迅速，免使氧化铜受到过高热量而损坏。整流器使用久了，效率可能降低，这样测量交流电压时，电压读数也将偏低。整流器好坏，可以由它的正向和反向电阻值来测定判断，方法如下：

测量之前，先把整流器与表头以及各并联电阻相接之处断开，然后利用万用表测量电阻档中居中的一档（如R×100档，因为这一档的电流多为1毫安左右，与表中整流器通过的电流相近）测量整流器中每一只氧化铜的正、反向电阻值。在正常情况下，它的正向电阻应在500欧左右，这个数值愈小愈好。反向电阻（将试笔对调测试）应当是正向电阻的40倍以上，才好使用。整流器的电流方向如图7所示。有时在一组全波整流器中有一只氧化铜损坏时，我们常会想到将整流器改接作半波整流使用。照道理这样做是可以的，但是半波整流电路比起全波的效率相差一半，改变后线路中的一些电阻数值也要相应改变，而且还要经过重新计算，才好更换，所以还是换上一组新的全波整流器比较容易。在并串联式半波整流器里（见图5丁），如果两只氧化铜中有一只损坏，打算只用另一只也是不妥当的。因为与表头并联的一只氧化铜，作用在于使交流电流的负半周可以从它的上面通过，这样与表头串联着的一只氧化铜两极上不会存在电位差，对它起着保护的作用。

5．电阻阻值改变 分流器的电阻多是丝包冷阻丝制成，阻值一般不会改变。倍增器电阻多是炭质的，如果其中某一阻值有了较大的改变，可以选用误差为±5％一级、标称阻值相同的电阻替换。为了得到比较准确的电阻值，可以采用两只电阻并联或串联的方式

6．其他 除了上述故障以外，还常有开关接触不良、内部短路或断开等情况，这些属于机械性质的故障，要根据原因适当处理。至于表头有了毛病，可以参看本刊今年第4期上“磁电式电流表的修理方法”一文检查修理。表头经过修理或是换用新的，应当使它的灵敏度和内阻与原用电表尽量接近，否则更换后电表不易调整准确。

经过修理或是使用已久的万用电表，需要通过校核，判定它是否准确以及误差的程度，然后才好进行调整。校核采取分档核对的方法进行。

1．直流电流档 将待核万用表与标准电流表、电池和可变电阻接成电路如图8。先从电流最大的一档开始，依次转到最小的一档，逐一进行满标度数值的校对，并把偏差值记录下来。由于各档的电流大小不同，要注意核对电流较大的一档时，要用容量较大的电池和电阻。

2．直流电压档 将万用表与标准电压表和电位器接成电路如图9。也和校核电流档一样，由大档开始校核，并作记录。在校核大档时，直流电源要有适当高的电压，电位器要选用高阻值的，同时还要考虑到电源的容量，以及电位器的允许电流。在校核小档时，又要应用小数值的电源，电位器的阻值也要相应减小。

3. 交流电压档 将万用表与标准表和调压器接成电路如图10。校核方法和直流电压档的做法一样。

4．电阻档 首先把万用表内电池换用型式、电压与规定相同的新电池，在R×1档上将试笔短路调整好零点。取用标准电阻箱，把阻值放在与电表面盘正中刻度所指示的欧姆数相同的数值上。这个数值就是电表作为欧姆计使用时的正常的阻值。电阻各档的内阻值并不相同，例如中心点为12欧的表盘，R×1档的内阻为12欧，而R×100档的内阻则为1200欧。现在用电表测量标准电阻箱，如果被测电阻为零值，电表指针偏转到零点，也就是指满标度。电表如果是正常准确的，在被测电阻阻值和电表正常内阻相等时，电路中的电流应当减半，也就是电表指针应当偏转到满标度的一半，指在中心位置上。如果电表内阻变更了，指针就有偏差，可将偏差值记录下来。其他各档也照R×1档这样逐一校核中心点的内阻值，表盘上的其他部位可以不必校对。

万用电表内部元件较多，而且互相牵连，所以调整时不可任意动手，要根据电路原理，选择需要调整的元件。一般万用表内部都备有调整用的电位器，应当尽量先从这些电位器着手调整，不要轻易更动其他炭质或丝绕电阻元件。在使用炭质电阻的地方，多数电表采用两只串联或并联的方式来作一只电阻使用。这些电阻有必要调整时，采用串联方式的应当更换其中阻值较小的一只；并联的就要更换其中阻值较大的一只。例如由240千欧与10千欧两只电阻串联组成250千欧的地方，调整时应当更换其中10千欧的一只，这样调整起来比较容易达到精确。万用电表除非经过拆修，一般不会产生很大的误差。在校核当中发现误差很大，可能是由于故障存在，这时应先查故障。同时还要注意一只电阻更动以后对于其他各档的影响。所以一次调整之后，各档都要重新经过校核，有时需要反复多次调整校核，才能恢复各档完全准确。

在进行调整时，首先根据校核的偏差记录，按照具体电路和工作原理仔细分析。如果各档的偏差都是一致偏低或一致偏高的，应当变动表头的磁分路器（参看本刊今年第4期上“磁电式电流表的修理方法”一文）。只有在各档偏差有高有低时，才需要根据偏差高低调整表内的电阻。调整次序也按直流电流、直流电压、交流电压和电阻的分档顺序进行。下面就依“袖珍式万用电表”为例来说明调整的具体方法：

1．直流电流档 按照图8电路，先在电流最小的一档上校核满标度的读数。把电表放在直流10伏档（也就是直流1毫安档，使用说明书上有说明），然后调节图8中可变电阻，使标准电流表的指针偏转到万用表满标度时应有的电流值，即1毫安上，也可以放在电流档的最小档上校核。这时读下万用表所指的读数，如果有偏差时，调节与表头相串联的电阻器（图5中的电阻②），使读数与标准表相同。万用表读数偏低要减少串联电阻值；偏高要增加它。然后再看电流档的其他各档。一般在最小一档经过调整之后，其他各档的误差也就恢复到允许值以内。如果仍然有很大误差，就要调整分流器的分配比例。例如500毫安一档不准，如果偏低，要减小电阻时增大电阻前者的减少值应与后者的增加值相等，这样就可使表头指针向满标度偏转。

2．直流电压档 按照图9电路，将万用表放在直流电压的最小档上校核，有了偏差可以改变最小档内的倍增器（图5中的电阻。读数偏低的要减小倍增器，偏高的要增加它的阻值。最小档调准后，再依次向大档校准。一般在最小档准确时，其他各档倍增器如果不是变值，这些档不会有大的误差。

3．交流电压档 按照图10电路，将万用表放在最大的档上校核。在氧化铜整流器是完好的情况下，如果读数不准，应当调节交流档分流器，即图5上的电阻①，这样可使表头通过的电流有所增减，改变表头与分流器的电流分配比例。电表上读数偏低时，应将滑点向表头方向移动，偏高就向分流器一边移动。这档调准以后，再将万用表放在最小的档上校对，如果读数不准，应当调节这一档的倍增电阻，即调节用的电阻③。最大和最小两档调准以后，再校核中间一档的数值。如果不是炭质电阻变值，这些档的误差应在允许范围以内。在更换氧化铜整流器后，由于每只氧化铜的内阻不尽相同，一般都以调整最小档的倍增电阻，即电阻③来补偿它的差值。要注意不能调节与直流电压档共用的倍增器电阻值，因为直流电压档已经调准过了。

4．电阻档 按照前述电阻挡的校核方法，发现偏差可以调节与各档串联的电阻器数值，即电阻⑦及每档逐一校核调整。只要中心点调准，表盘上其他部位的数值就不会有大的偏差。

万用电表的测量范围较广，测量参数较多，因而误差是难以避免的。要使电表达到很高的准确度，需要繁重细致的调整工作。一般电表能够调整在下列误差范围之内，实际上就可以应用：（1）直流电流及直流电压档在指针满标度时，误差在±3％以内。（2）交流电压档在±5％以内。（3）电阻档在±10％以内。(王学宽)