第三节 维修工具之万用表
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# 1. 万用表
为什么叫做万用表？它可能有的功能如下：
- 测量电阻
- 测量电压
- 测量电流
- 测量电容值
- 测量二极管状态
- 测量通断
- 测量三极管放大倍数
- 测量温度
- 最新型号的万用表表甚至能测量波形和频率 ...
# 2. 基本原则
首先要明确，万用表所有的测量值都是拿来对比的。举个例子，一个人身高1.6米，如果没有参照物，这个1.6米其他人是不知道多高的，要么有尺子这个测量基准，要么有其他人与他的身高进行对比。类似的，万用表各个档位会测量出来不同的值，这些值实际上都有参照、都有基准可以进行对比。要么与其他产品测量值进行对比，要么有标准的其他测量电表进行对比，或者就以前的测量经验进行对比。
所以说好的维修方法，就是尝试与对比出来的，必须先明确这一点。
下图是常用的数字万用表模型：
下图简要介绍万用表的组成：
# 3. PCBA
对电子产品来说，我们主要用万用表量测PCBA和其他电线电路。
# 3.1. 地基
我们以Arduino Uno电路板举例，是一位意大利教授为了让学生更容易的学好电子技术做的一款开源产品。
一般产品都是有外壳的,原因是为了保护里面的电路板和电子元件避免损坏，如果不带外壳就是上图的样子。
完美主义者说，产品怎么能没外壳呢？伟大的中国人民就给他做了个壳套上，然后作为产品出售（某宝搜索 Arduino Uno 外壳）。
作为电子设计师，自然就不在意有没有壳了，我们都喜欢裸奔。
一般这样的裸板有个专业名称统一叫做 PCBA (PCB+A,Printed Circuit Board +Assembly)，PCB是印刷电路板，PCBA是组装完成后的PCB组件。Assembly是组装的意思。
PCB是电子产品的地基，在这个地基上铺设管道，盖房子（焊接上电子元器件）。
PCB 3D演示图：
PCB 2D预览图:
PCB 设计图：
PCB是在一块绝缘材料上，粘上铜皮，像arduino上下面都有铜皮，设计时我们画图一般用红色作为顶面铜皮，蓝色作为底面铜皮，这是为了作区分，实际铜皮的颜色都是铜的颜色（偏黄铜色）。
然后经过一系列加工过程，在铜板上刻出(腐蚀出)铜线来，在pcb（电路板)上的铜线就是电线。
我们看到pcb大部分是绿色的，也有蓝色、棕红、黑色等，是在pcb铜线上面又刷了一层保护漆，是漆的颜色。
我们维修时，测量大部分时候是测量的这些铜线。或者焊在铜皮上的电子元器件的引脚。
# 4. 电压档的测量原理与实用技巧
电压档的使用条件是下面两个：
- 不要超过电压档的测量量程
- 电路板需要供电
# 4.1. 连通器
我们还是以水类比电。 管道形状不同，但是不影响水位的高低，最终水位会趋向一致。 粗管道，阻力小，水流大；细管道，阻力大，水流小。 一个连通器的各个管道的顶点水位都相等。如果连通器所有管道的顶部都密封，给水施加足够的压力，那么一个连通器的所有的位置水压都近似于相等。
把这些管道换成粗细不同的电线（电路），原理一致。 电阻小的电线（电路），电流大；电阻大的电线（电路）电流小。
电路就类似于密封的连通器的管道。如果这个电路只是用电线连接（电阻接近0）那么这根电线上无论分多少条支路，电压处处相等。
# 4.2. 供电
我们说要为连通器加压，才能量到水压，同样要为电路加压，才能量到电压。如果上图这个板子是电池供电，就是用电池给他加压，如果是外接直流电源，那就是直流电源加压。
测量电压，就是测量这些管道的压力。如果一个电路板上不加电，它是没有电压的，类似于我们的新房子，虽然有水管，但是不供水，是没有水压的。
维修或者产品测试阶段，常用的供电设备是可调直流稳压电源（DC Power Supply)
对于 Arduino 板子来说它还可以用USB线接电脑供电。
# 4.3. 直流电压档与交流电压档
家用电220V是交流，电池供电手机充电器出来的5V都是直流电，量电池电压要用直流电压档，量220V，要用交流电压档，红黑表笔的插口位置都是如图的位置。
测量电压，实际上还是可以用连通器类比表示就容易明白。
黑表笔找到电路板的公共点（地），红表笔测量任意位置（不超过万用表量程就可以）
可以直接读出电压（电路板通电时），电压测量实际就是黑表笔/红表笔接地，然后量测裸露的其他
依照图示测量，我们得到一个 5.030V 的电压。
- 我们表盘转到了直流电压档(V-) 20档的位置，只要我们测量的电压不超过 20V 就会显示正常数值。
- 给电路板供电12.06V
- 黑表笔放到了地的位置（注意是一个裸露的漏出铜的孔上）
- 红表笔量测一个元件的中间脚位置（实际是个稳压集成电路，中间脚输出5V)
电子比较难于入门的一个很大的原因是，每当我们要去理解一个名词或者一个基本原理时，会带出一连串的问题和新名词。
比如说到了这里，可能会有如下问题:
- 为什么电路板供电12V，测量出来的是5V
- 为什么电源是12.06V，而不是12V
- 为什么量出来的是5.030V，不是5V
- 为什么红表笔去量测而不是黑表笔去量
- 为什么黑表笔接地而不是红表笔接地
- 为什么万用表上有四个插孔，连接的是最右边的两个插孔？
- 供电电源是怎样调电压的，它是怎样供电的，为什么能提供12V？ ...
为什么电路板供电12V，测量出来的是5V 给电路板供电是12V，但是我们量测的位置是经过一个电子元件降压的，这个元件是稳压芯片，
为什么电源是12.06V，而不是12V
为什么量出来的是5.030V，不是5V
为什么红表笔去量测而不是黑表笔去量
为什么黑表笔接地而不是红表笔接地
为什么万用表上有四个插孔，连接的是最右边的两个插孔？
供电电源是怎样调电压的，它是怎样供电的，为什么能提供12V？ ...
# 5. 二极管的测量原理与实用技巧
二极管档与电压档测量是作者个人维修时的首选方法。
# 6. 电阻档的测量原理与实用技巧
# 7. 蜂鸣器档的测量原理与实用技巧
# 8. 电流档的测量原理与实用技巧
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