mf47型万用表电路原理（谈MF47D型万用表的特殊功能及应用）

一 引言

前面几篇文章分别介绍了，由“南京天宇电子仪表厂”生产出品的“MF47D型指针式万用表”(图1所示)的特殊功能：一 标准电阻箱、二 电容容量的测试、三 音频电平的测试。本文接着继续谈谈该指针式万用表的另外一个特殊功能：电池电压测量。

对于电池电压的测量，通常使用万用表的对应直流电压档，比如直流的5V或10V档，给与测量就可以了！那么，为什么还要增加一个专门测量电池的量程档呢？如图2所示的“BATT”档。

图1

二 了解一下电池

电池（英文为Battery）指盛有电解质溶液和金属电极以能产生电流的容体、或将化学能转化成电能的一种电子部件。它具有正、负极之分，即为直流电源。随着科学技术的进步和发展，电池均指的是能产生电能的小型电子装备，如太阳能电池等等。电池的性能参数主要有电动势、容量、及内电阻值等。利用电池作为能量来源，可以得到比较稳定的电压和电流，可以比较长时间地稳定给与用电器供电，同时可以提供受外界影响很小的电流！并且电池结构简单，携带方便，有的可充电电池的充放电操作简便易行，不受外界气候和温度等有关的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用，是我们大家在生活中不可缺少的电子配件或称电子装置的电子产品哦。

常见的电池由材料分成干电池、蓄电池等，由形状分层叠电池、纽扣电池、方形的和圆形电池等; 由编号还分1号、2号、5号、7号电池，等等“见图2所示”！

其实对于电池，上述这些倒不是我们使用者主要关心和考虑的。

图2

电池使用者，对于电池大多数关心的是，它的使用时间的长短以及性价比。有点电子技术知识的，有条件的，会常常测量它们的电压值。

我们使用一般的测量直流电压档，测出来的电池电压，确实是电池的电压值; 问题是它不一定代表这只电池的正常能够使用时的电压值！为什么呢？这是因为，一般的测量直流电压档的内阻均比较大，所以测得的电池电压值只是一个近似开路电压，也就是只是接近于该电池的原电动势，如1.5伏等，也就是没有带负载的电压值。这对于质量很好、又是新的电池来说，应该没有问题，这个电压值基本等于带载的电压值！可是，我们一般要检测的电池，大部分应该是使用了一段时间、或者是买到怀疑是质量不好、以及可能是假货的电池，所以这种一般检查电池电压值的方法就不灵验啦！所以就产生了对电池单独测量的检测档喽！见图3所示。

图3

三 电池的测量

由图3所示的：BATT代表的是电池; 1.2–3.6V代表的是待测电池的测量范围。“这里有个错误，那就是3.6V应该是3.7V，这个可由它的测量刻度线上予以印证，见图4所示”！RL=12Ω代表的是加在待测电池两端的负载电阻值。

图4

我们知道，通常测量电池电压值的一般电路原理应该是这样的，见图5所示。

图5

图5所示的电池测量电路中: 为电池的电动势、为电池的内电阻，为电压表，也就是万用表的直流电压测量档的测量值、为电压表的内电阻，也可以看作是电池的负载电阻。这里具体指的是电池测量档两端的12Ω电阻器，为电池电动势在回路中形成的电流。由这张电路图以及相对应于的欧姆定律，可以得到一系列的数学关系式如下：

式中：-待测电池的电动势，-电压表内阻两端的电压，-待测电池内阻两端的电压，-测量回来中的电流，-待测电池的内电阻，-电压表的内电阻。

由①式得：

又知：

所以，由⑤式可知，在电流I值一定时，越大，就越大。那么，电压表测得的电压就越小。

由上面这些公式，不难得出: 当电池接有负载后，将形成电动势，即等于电池内电阻和电压表内电阻上的电压降的总和。

图6

例如：使用本文介绍的这款“MF47D型指针式万用表”的测量直流电压2.5V档‘见图6’，以及测量电池档‘见图3’。分别对同一只普通1.5V干电池进行电压值测量，看看他们的测试结果。

由图6和图3以及图5所示，2.5V档的内电阻，也就是为50kΩ； 电池测量档的内阻，也是为12Ω。这里为方便计算出测量结果，假设待测电池的内阻为1Ω。

一，由式②得出：

将上述用测量电压档的有关数据代入得：

------1Ω相对于50kΩ可以忽略不计。

这时电压表上的测量值，基本等于电池的电动势。50kΩ×0.03mA=1.5V，也就是电池的电压值，1.5V。

二，再将上述用测量电池档的有关数据代入式⑥中得：

这时万用表测量电池档上的电压指示值就是：，这就不是待测电池的1.5V的电压啦。

四 结论

至此，如果待测电池的内电阻越大，用电器的负载电阻越小，那么电池它的供给负载的工作电压下落得就越严重！

各位看官朋友，到这里明白为什么测量电池电压时，需要这个特殊的专门的电池测试档了吧！让我们很好地熟悉和用好这个特殊测试功能吧！

最后，这里要感谢今日头条的《广播情怀》小组、给与颁发的奖品“南京MF47D型指针式万用表”。