自制简易万用表

这个简易万用表的电路简明、结构简单，少年朋友在老师的指导下，可以自己动手装置。

图 6—26 是这个万用表的电路图。它的测试档次有：直流电流五档（1、10、50、100、250 毫安），直流电压五档（3、10、50、250、500 伏），交流电压四档（25、50、100、250 伏），电阻一档（R×100 欧）。

万用表所需用的元件有：灵敏度 500 微安、内阻 400 欧的表头一块，固

定电阻 16 只，电位器 1 只，2AP9 型半导体二极管 2 只，单刀双掷拨动开关 1

只，香蕉插头的播座 16 个，红黑表笔一对和 5 号电池 1 节。

在 16 只电阻中，电阻 R3、R4 和 R5 的阻值较小，通过的电流较大，要用电阻得自己绕制。比如绕制电阻 R5，找一段阻值 2 欧左右的电阻丝，将它的两头和表头并联后，再和标准表串联，接成图 6—27 的电路。图中的电位器

5 欧左右，电阻 10 欧左右。调节电位器，使标准表的指针正好位于 250 毫安。这时表头的指针应超过满盘刻度。如果表头指针转不到满盘，那是电阻丝的阻值小了，一端接在表头和标准表相接的接点上，另一端在电阻丝上滑动。当导线沿电阻丝滑动到 A 点，表头指针正好转到满盘，那么从 A 点到 B 点的一段电阻丝的阻值就是电阻 R5 的阻值。剪下这一段电阻丝，把它绕在一小块绝缘板上就成了（图 6—28）。其余的电阻可以用误差±5％的碳膜电阻，要是阻值不合适，可以用几只电阻并联、串联或适当削薄碳膜的方法解决。电位器用丝绕的、实芯的或碳膜的都可以。

如果手头没有香蕉插头的插座，可以用大小合适的空心铆钉和弹性铜片自制测量功能各档的插孔，用废旧圆珠笔芯和笔头做表笔插头。拨动开关最好用成品，实在找不到也可以用空心铆钉和弹性铜片做成插头式的。

为了便于连接电阻和电路，最好用单面敷铜绝缘板做成电路板。图 6—

29 是表内安装的实体图。为了使用时便于认清指针的读数，应根据原来表盘的大小绘制表盘，绘制方法如图 6—30。

表壳可根据表头实际大小自行设计，各测试档的插口、功能选择开关和调零电位器的旋钮都装置在壳面上，如图 6—31（见 112 页）所示。测试插口可用市售的香蕉插头插座，也可以用空心铆钉自制，但是表笔的插头应与插孔一致。使用时，先将功能选择开关拨向所测项目，黑表笔插进“0”插孔， 红表笔插进所测项目插孔。测试电阻的阻值时，先应将红黑表笔短路，调整调零电位器使表针指在“0”欧姆，然后才可测量阻值。

为了便于爱好者根据不同的表头自行设计电路，这里以 500 微安，内阻

400 欧的表头为例，将各档计算方法介绍于下。

一、直流电流档。直流电流档的电路如图 6—32（见 112 页）所示。各电流档的分流电阻阻值可按下面公式算出：

RA = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + R6

＝ lm （表头灵敏度）×Rm （表头内阻）

l1 - lm

＝ 0.5×0.4。 ＝0.4KΩ 1－0.5

同理，（I10-Im）RB=Im（RA-RB+Rm），

R ＝ Im （RA ＋Rm）

B I

10

为计算方便，设 K=Im（RA+Rm）

=0.5（0.4+0.4）=0.4。

R ＝ 0.4 ＝0.04KΩ。

^B 10

依次求得：

R1=RA-RB

＝0.4-0.04

=0.36KΩ。

R = K 0.008KΩ，

^c 50

R2＝RB-RC

＝0.04-0.008

=0.032KΩ。

R = K

= 0.004kΩ，

^D 100

R4＝Rc-RD

R = K

＝0.008-0.004

=0.004KΩ。

= 0.0016KΩ，

⁵ 250

R4=RD-R5＝0.004-0.0016＝0.0024KΩ。

二、直流电压档。直流电压档电路见图 6—33。按表头灵敏度为 1 毫安计算，即每伏 1 千欧。

3伏档降压电阻：R6

＝（3×1） - RA ·R m

R A + Rm

＝（3×1） - 0.4×0.4 = 2.8KΩ。0.4 + 0.4

以下的 10、50、250、500 伏各档的降压电阻为： R7＝1×（10－3）=7KΩ， R8＝1×（50－10）＝40KΩ， R9＝1×（250－50）＝200KΩ， R10＝1×（500－250）＝250KΩ。

三、交流电压档。交流电压档电路为图 6—34。因为采用半波整流，所以交流电压档的灵敏度为直流电压档的 0.45 倍，即每伏为 0.45 千欧。又二

极管的正向电阻为 0.6 千欧。

25伏档的降压电阻：R

＝0.45×25 - （

R A R m

＋0.6）

11 R

＝10.45KΩ。

_A + R m

以下的 50、100、250 伏各档的降压电阻为：

R12＝0.45ｘ（50－25）＝11.25KΩ， R13＝0.45ｘ（100－50）＝22.5KΩ， R14＝0.45ｘ（250－100）＝67.5KΩ。

四、电阻档。电阻档电路见图 6—35。当拨动开关拨到“Ω”处，就成 R ｘ100 的欧姆表。这时，200 欧电位器和 240 欧的电阻串联后，再同表头并联， 然后又同 1.2 千欧的电阻、1.5 伏的电池串联。如果红、黑表笔相接（相当于测量一个阻值为 0 的电阻），就成一个闭合电路，通过表头的电流为 0.5

毫安左右，调节电位器便可以控制通过表头的电流正好为 0.5 毫安。这个过程叫做调零，电位器叫做调零电位器。有了这个电位器，即使电池电压下降到 1.3 伏仍可以使用。如果红、黑表笔接一只 1.2 千欧的电阻，这时电路的总电流正好减小一半，通过表头的电流也相应减小一半，指针正好指表盘正中。所以这个欧姆表的中值电阻为 1.2 千欧，可以用来测量几十到几十千欧的电阻。