本文作者:wxk

直流电压、交流电压、电流、电阻、电容、二极管、量程、真有效值、通断、零火线、NCV探测

wxk 2025-04-24 23:00:00
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摘要: 介绍下"直流电压、交流电压、电流、电阻、电容、二极管、量程、真有效值、通断、零火线、NCV探测,要包含单位、作用、用途、万用表测试方法、注意事项"。用于做少儿编程的物联网创客项目 ,例如使用arduino开发板做创客,平常用万用表测试开发板。
安全总结:
    直流电压:
        Arduino项目常用(5V/3.3V),安全风险低,但仍需避免短路。
    交流电压:
        家庭电路(220V)危险!少儿禁止操作,需成人协助。
        创客项目中"尽量使用电池或直流电源",避免接触交流电。

创客项目实操技巧:
    1、安全核心原则:
        优先使用直流低压(5V/3.3V),避免接触220V交流电。
        测电流时牢记"先断电,再串联"。
    2、Arduino调试场景:
        电源异常:用DC电压档测5V引脚,若低于4.5V,检查USB线或电源模块。
        传感器失灵:用通断档检查杜邦线是否松动,电阻档测传感器阻值是否正常。
        LED不亮:二极管档测LED正负极,同时观察是否微亮。
    3、儿童操作规范:
        在成人指导下使用万用表,禁止单独操作交流电相关功能。
        测量时保持工作台干燥,避免触碰金属部分。

1、直流电压(DC Voltage)
    单位:
        伏特(V)
    作用:
        测量电路中恒定方向的电压(如电池、Arduino引脚)。
    用途:
        检查Arduino的5V或3.3V引脚是否正常供电。
        测试电池电量(如9V电池是否还有电)。
        测量传感器输出信号(如光敏电阻的电压变化)。
    测试方法:
        1、万用表选择"DC电压档"(符号:⎓ 或 V-)。
        2、红表笔插VΩ孔,黑表笔插COM孔。
        3、红表笔接触待测点(如Arduino的5V引脚),黑表笔接地(GND)。
        4、读取屏幕数值(如显示"5.00V"表示正常)。
    注意事项:
        若测反接(红表笔接GND,黑表笔接5V),屏幕显示负值(如"-5.00V"),不影响结果。
        "量程选择:
         手动量程:预估电压范围(如测5V选20V档)。
         自动量程:万用表自动调整(适合新手)。
        "避免短路:表笔不要同时碰到相邻引脚(如Arduino的数字引脚间距小)。


2、交流电压(AC Voltage)(少用、需谨慎)
    单位:
        伏特(V)
    作用:
        测量方向周期性变化的电压(如家庭插座)。
    用途:
        检查电源适配器输出电压(如12V交流适配器)。
        验证插座是否通电(需成人操作!)。
    测试方法:
        1、万用表选择"AC电压档"(符号:~ 或 V~)。
        2、红表笔插VΩ孔,黑表笔插COM孔。
        3、表笔接触待测点(如插座插孔)。
    注意事项:
        "仅限成人操作"!家庭插座电压(220V/110V)危险,少儿禁止直接测试!  
        "量程选择:直接选最高档(如750V~),再逐步调低。
        普通万用表可能无法准确测量非正弦波(如PWM信号),需选"真有效值(True RMS)型号。
        操作(成人):用AC电压档测适配器输出端,确认是否标称电压(如12V)。


3、直流电流(DC Current)
    单位:
        安培(A),常用毫安(mA)
    作用:
        测量电路中单向流动的电流大小,判断元件功耗或电路是否过载。
    用途:
        测Arduino外接传感器(如舵机、LED灯)的工作电流。
        检查电路是否短路(电流异常增大)。
    测试方法:
        1、万用表选择"DC电流档"(符号:⎓ 或 A-),红表笔插mA或A孔(大电流用A孔)。
        2、断开待测电路"(如断开LED正极引线)。
        3、将表笔"串联"接入电路(红表笔接电源端,黑表笔接负载端)。
        4、通电后读取电流值(如LED电流约10-20mA)。
    注意事项:
        "必须串联!" 并联会直接短路,可能烧坏万用表或元件。
        量程选择:先选大档(如200mA),再逐步调低。
        避免长时间测大电流(如超过200mA),防止万用表发热。


4、交流电流(AC Current):
    单位:
        安培(A)
    作用:
        测量周期性变化的电流(如家用电器)。
    用途:
        测交流适配器的输出电流(需成人操作!)。
    测试方法:
    1、选择"AC电流档"(符号:~ 或 A~),红表笔插A孔。
    2、断开电路,表笔串联接入(同直流电流)。
    注意事项:
        "少儿禁止操作!" 交流市电(220V)极其危险,需成人监督。
        普通万用表可能无法测高频交流信号(如PWM)。


5、电阻(Resistance):
    单位:
        欧姆(Ω),常用千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
    作用:
        阻碍电流流动,用于限流、分压或保护电路。
    用途:
        检查电阻值是否匹配(如LED串联的220Ω限流电阻)。
        判断导线是否断路(电阻无穷大)或短路(电阻接近0Ω)。
    测试方法:
    1、选择"电阻档(Ω),红表笔插VΩ孔,黑表笔插COM孔。
    2、断电后",表笔接触电阻两端(不分正负)。
    3、读取数值(如220Ω电阻显示"220")。
    注意事项:
        "必须断电测量!" 带电测会损坏万用表。
        手不要同时触碰电阻两端,避免人体电阻干扰。


6、电容(Capacitance):
    单位:
        法拉(F),常用微法(μF)、纳法(nF)
    作用:
        储存电荷,用于滤波、延时或稳压。
    用途:
        检查电源滤波电容是否失效(如Arduino电源不稳时)。
        测试延时电路中电容容量是否准确。
    测试方法:
    1、选择"电容档"(符号:⏳ 或 F)。
    2、短接电容两极放电"(用螺丝刀或导线,避免触电)。
    3、表笔接触电容两极(电解电容注意正负极)。
    注意事项:
        大容量电容(如1000μF)必须放电后再测!  
        电解电容反接可能导致爆炸(注意正负极标识)。


7、二极管(Diode):
    单位:
        正向压降(V),硅管约0.6-0.7V,LED约1.8-3.3V  
    作用:
        单向导电,用于整流、防反接或发光(LED)。
    用途:
        判断二极管是否损坏(如LED不亮时)。
        检查电路防反接功能是否正常。
    测试方法:
    1、选择"二极管档"(符号:⇌▶ 或二极管图标)。
    2、红表笔接二极管正极(阳极),黑表笔接负极(阴极)。
    3、正常情况显示正向压降值,反接显示"OL"(无穷大)。
    注意事项:
        若正反向均导通,说明二极管击穿损坏。
        测LED时会微弱发光,可直观判断好坏。


8、量程(Range):
    作用:
        选择测量范围,确保精度并防止超量程损坏。
    用途:
        手动量程:根据预估值选择(如测5V选20V档)。
        自动量程:万用表自动切换(适合新手)。
    测试方法:
    1、手动模式:旋转旋钮至目标量程(如200mA)。
    2、自动模式:选择"AUTO"档,无需调整。
    注意事项:
        量程过小会显示"OL"(超量程),需调高量程。
        测未知电压/电流时,先选最大量程再逐步调低。


9、真有效值(True RMS):
    作用:
        准确测量交流信号的有效值(尤其非正弦波,如PWM)。
    用途:
        测Arduino输出的PWM信号平均电压(如控制电机速度)。
    测试方法:
    1、选择"AC电压档"并确认万用表支持True RMS功能。
    2、直接测量信号点(如PWM引脚)。
    注意事项:
        普通万用表测非正弦波会误差较大,需True RMS型号。


10、通断测试(Continuity):
    作用:
        快速判断线路是否导通(电阻低于阈值时蜂鸣)。
    用途:
        检查导线、开关是否断路。
        排查电路板虚焊或短路。
    测试方法:
    1、选择"通断档"(符号:⇌▶ 或蜂鸣器图标)。
    2、表笔接触待测两点,蜂鸣器响表示导通(电阻<50Ω)。
    注意事项:
        "必须断电测试!" 带电测可能烧坏万用表。
        适合快速检查面包板跳线是否连接正确。


11、零火线探测(Live/Neutral):
    作用:
        区分交流电路中的火线(带电)和零线。
    用途:
        检测家庭插座接线是否正确(需成人操作!)。
    测试方法:
    1、选择"AC电压档"(如750V~)。
    2、黑表笔悬空或手握绝缘部分,红表笔接触导线。
    3、电压值较高的是火线(如显示220V),零线接近0V。
    注意事项:
        "仅限成人操作!" 少儿不可直接接触市电。
        非接触式验电笔(NCV)更安全。


12、NCV探测(非接触电压探测):
    作用:
        不接触导线即可检测附近交流电。
    用途:
        快速检查插座、电线是否带电(无需触碰金属部分)。
    测试方法:
    1、开启万用表的"NCV功能"。
    2、靠近待测物体(如插座),蜂鸣或亮灯表示有电。
    注意事项:
        仅适用于交流电,灵敏度随距离降低。
        不能替代专业验电笔,结果仅供参考。
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