指針式機(jī)械萬用表，從它的結(jié)構(gòu)上講表頭都是一塊高靈敏度的磁電式微安級直流電流表頭。常用的磁電式微安表頭是根據(jù)磁場對通電導(dǎo)線的作用原理制成的，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

圓形磁鋼里面嵌入一套由圓柱形鐵芯支撐，圓柱形外面是一個可以活動鋁框，鋁框里繞有細(xì)漆包線制成的線圈，線圈兩頭有尖針頭，游絲及可以調(diào)零桿，它的靈活性決定表頭的靈敏度，就像手表的擺針一樣活動。線圈兩頭為一個正極頭和另外一個負(fù)極頭，用紅色線表示正極+和黑色線表示負(fù)極一 。它是個可以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框上，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個扁平的螺旋彈簧和一個指針。線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流就是經(jīng)過彈簧進(jìn)入線圈的。馬蹄形磁鐵的兩極上各有一個內(nèi)壁為圓柱面的極靴，在鋁框內(nèi)有一個固定的圓柱形鐵芯，極靴和鐵芯的作用就是使它們之間的磁感線都沿半徑方向，并且沿圓周均勻分布。

當(dāng)線圈在磁場中運(yùn)動時，無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行。當(dāng)電流通過線圈時，線圈上跟軸線平行的兩邊都受到磁場力的作用，這兩個力的作用是使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。變表頭線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭動，產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的作用力，它的轉(zhuǎn)矩作用力隨線圈轉(zhuǎn)動角度的增大而增大。當(dāng)這種阻礙作用增大到與磁場力的轉(zhuǎn)動作用相抵消時，線圈停止轉(zhuǎn)動。根據(jù)磁場的特性為同性相斥，異性相吸原則，一旦微安級的線圈磁場接反，它產(chǎn)生的磁場就會變成相反磁場相互之間作用而反向偏轉(zhuǎn)。再者，通過線圈的電流作用力與電流成正比，因而線圈中的電流越大，磁場力的轉(zhuǎn)動作用也越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因此根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的強(qiáng)弱，當(dāng)線圈中的電流方向改變時，磁場力的方向也會隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變。所以，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。

交流電壓測量不存在反偏，而直流電壓的測量：將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于合適量程的直流電壓擋V，且“+”表筆（紅表筆）接到高電位處，，“-“表筆（黑表筆）接到低電位處，即讓電流從“+”表筆流入，從“-表筆流出。若表筆接反，表頭指針會反方向偏轉(zhuǎn)，容易撞彎指針。

測量直流電流時，將萬用表的一個轉(zhuǎn)換開關(guān)置于置于50uA到500mA的合適量程上，電流的量程選擇和讀數(shù)方法與電壓一樣。測量時必須先斷開電路，然后按照電流從“+“到“-”的方向，將萬用表串送到被測電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。如果誤將萬用表與負(fù)載并聯(lián)，則因表頭的內(nèi)阻很小，會造成短路燒毀儀表。其讀數(shù)方法如下：實(shí)際值=指示值×量程/滿偏。