第三節(jié)　數(shù)字式萬用表的使用

一、數(shù)字式萬用表的結(jié)構(gòu)

數(shù)字式萬用表與指針式萬用表相比，讀數(shù)直觀、方便，通過液晶顯示器可直接讀出被測量的數(shù)值，而且還具有測量精度高、測量范圍寬、輸入阻抗大、全功能過載保護(hù)電路等優(yōu)點，因此其使用已越來越普及，成為了常用的測量儀表。

數(shù)字式萬用表是在直流數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上擴展而成的，主要由模擬量-數(shù)字量（A/D）轉(zhuǎn)換器、計數(shù)器、譯碼顯示器和控制器等組成。DY2201型數(shù)字萬用表的外形及面板分布如圖1-6所示。面板上裝有液晶顯示屏、電源開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、輸入插孔、溫度插孔、晶體管插孔和數(shù)據(jù)保持鍵等操作裝置。

1．電源開關(guān)和顯示屏

① 數(shù)字式萬用表設(shè)有電源開關(guān)，可控制萬用表的電源，有“ON”和“OFF”兩種狀態(tài)。使用時將開關(guān)置于“ON”狀態(tài)，以接通電源；使用完畢置于“OFF”狀態(tài)，關(guān)閉電源。

② 接通電源后，顯示屏應(yīng)有數(shù)字顯示，如果沒有或有數(shù)字顯示同時顯示“”符號，則說明表內(nèi)電池電壓已不足，應(yīng)予更換。測量時，對于四位半數(shù)字式萬用表，顯示屏最大顯示值為19999或-19999；對于三位半數(shù)字式萬用表，最大顯示值為1999或-1999。當(dāng)被測量超過最大顯示值時，顯示屏顯示數(shù)字“1”，表示過量程或溢出，此時應(yīng)換用更高量程進(jìn)行測量。過量程符號“1”還會出現(xiàn)在其他場合，如在測電阻時，若表筆開路，則顯示屏也會顯示“1”；又比如，測二極管反向狀態(tài)時也會顯示過量程符號，表示反向電阻很高。因此，測量時應(yīng)注意區(qū)分，不能混淆。有時顯示值中帶負(fù)號，這表示表筆的極性與被測點的極性相反。有時顯示值中帶有小數(shù)點，讀數(shù)時必須注意。另外，讀數(shù)時要等到顯示值穩(wěn)定后才能讀取，如果顯示值一直不能穩(wěn)定，則讀取平均值或者最大值。

2．轉(zhuǎn)換開關(guān)

與指針式萬用表一樣，首先是選擇擋位和量程。如圖1-7所示，測量之前，轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到合適的擋位和量程上。因數(shù)字式萬用表有測量保護(hù)裝置，因此測量時可轉(zhuǎn)動開關(guān)轉(zhuǎn)換量程。

3．插孔

① 如圖1-7所示，數(shù)字式萬用表在面板的最下方布置了四個輸入插孔。其中“COM”是公共插孔，作為各種測量的公共端使用；“VΩ”孔用于電壓和電阻的測量；“mA”和“20A”分別用于小于2A和小于20A電流的測量。測量時，“COM”孔插入黑表筆，其他孔插入紅表筆，不能用錯。

② 如圖1-7所示，為了測出晶體管β值，面板上設(shè)有“NPN”和“PNP”插孔，測量時，轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到hFE擋，將晶體管的三個電極分別插入對應(yīng)的E、B、C插孔中，顯示屏的讀數(shù)即為β值。這個β是近似值，不是精確值，故該值在判斷晶體管性能時，只起參考作用。

4．?dāng)?shù)據(jù)保持“DATA HOLD”鍵

在測量過程中，若看不清屏幕，無法讀數(shù)時，可以鎖定顯示。這時只要按數(shù)據(jù)保持“HOLD”鍵（圖1-6）即可。

二、數(shù)字式萬用表的測量

1．各種參數(shù)的測量

（1）直流電壓（DCV）和交流電壓（ACV）的測量　電源開關(guān)置于“ON”位置，測直流電壓時，應(yīng)將量程開關(guān)撥至DCV（直流電壓）范圍內(nèi)的合適量程；測交流電壓時，將量程開關(guān)撥至ACV（交流電壓）合適量程。紅表筆插入“VΩ”孔，黑表筆插入“COM”孔，并將測試筆連接到測試電源或負(fù)載上，讀數(shù)即顯示測量值。若被測電壓超過所選擋位量程，則顯示器顯示過量程“1”，此時應(yīng)將擋位改為高一擋量程，直至顯示正常的數(shù)值。在測量直流電壓時，數(shù)字式萬用表能自動顯示極性。在測量儀器儀表的交流電壓時，應(yīng)當(dāng)用黑表筆去接觸被測電壓的低電位端（如信號發(fā)生器的公共端或機殼），以消除儀表對地分布電容的影響，減小測量誤差。

（2）直流電流（DCA）和交流電流（ACA）的測量　將量程開關(guān)撥至DCA（直流電流）或ACA（交流電流）范圍內(nèi)的合適量程，紅表筆插入“mA”孔或“20A”孔。黑表筆插入“COM”孔，并通過表筆將萬用表串聯(lián)在被測電路中即可。在測量直流電流時，數(shù)字式萬用表能自動顯示極性。

（3）電阻的測量　將量程開關(guān)撥至歐姆擋范圍內(nèi)的合適量程，紅表筆插入“VΩ”孔，黑表筆插入“COM”孔。如果被測電阻超出所選擇量程的最大值，萬用表將顯示過量程“1”，這時應(yīng)選擇更高的量程。對于大于1MΩ的電阻，要幾秒鐘后讀數(shù)才能穩(wěn)定，這是正常的。當(dāng)檢查電路中的電阻時，應(yīng)先切斷被測線路的電源，并將所有電容放電。

（4）二極管的測量　如圖1-8所示，將量程開關(guān)撥至“”擋，將黑表筆插入“COM”插孔，紅表筆插入“VΩ”插孔（注意紅表筆極性為正）。測量時，萬用表將顯示二極管的正向壓降。通常好的硅二極管正向壓降顯示值為0.4～0.7V，好的鍺二極管正向壓降為0.15～0.30V，若被測二極管是壞的，將顯示“000”（短路）或“1”（開路）。進(jìn)行反向檢查時，如果被測二極管是好的，將顯示過量程“1”；若損壞，則顯示“000”或其他值。

注意：數(shù)字式萬用表電阻擋所能提供的測試電流很小。因此，對二極管、三極管等非線性元件，通常不測正向電阻而測正向壓降。

測量二極管時，既可以使用指針式萬用表，也可以使用數(shù)字式萬用表。這兩種儀表的測量原理如圖1-9所示。需要注意的是，數(shù)字式萬用表紅表筆是內(nèi)部電池的正極，當(dāng)使用其二極管擋位測量時，顯示的數(shù)值表示的是二極管的正向壓降值，單位是V。

當(dāng)整流器的極性無法直觀判別時，可用萬用表判斷二極管的極性，方法如下。

① 采用指針式萬用表，黑表筆所接的是高電位，紅表筆所接的是低電位。極性判斷的方法是用萬用表R×100或R×1k擋，用紅、黑表筆同時接觸二極管的引線和外殼，然后對調(diào)表筆同時測量，在所測阻值小的那次測量中，黑表筆所接的是二極管的正極，紅表筆所接的是二極管的負(fù)極。

② 采用數(shù)字式萬用表，同指針式萬用表相反，紅表筆所接的是萬用表的高電位，黑表筆所接的是萬用表的低電位。極性的判斷方法是用萬用表的二極管擋，用紅、黑表筆同時接觸二極管的引線和外殼，然后對調(diào)表筆測量，在所測量顯示0.4～0.7V的值時，紅表筆所接的是二極管的正極，黑表筆所接的是二極管的負(fù)極。整流器的檢測方法如圖1-10所示。

（5）電路通斷測量　該量程可以利用蜂鳴器做連續(xù)檢查，如果所測電路的電阻在30Ω以下，表內(nèi)的蜂鳴器有聲響，表示電路導(dǎo)通。

應(yīng)該注意的是，在汽車電器及電子控制系統(tǒng)中測量同一根導(dǎo)線兩端間的通斷時，不建議使用此擋位，因為只要是30Ω以下的電阻，其蜂鳴器便會鳴響，使人誤認(rèn)為此導(dǎo)線導(dǎo)通良好。汽車電子控制系統(tǒng)中一般要求其導(dǎo)線的電阻小于0.5～1.5Ω，為避免出現(xiàn)這樣的情況，測量同一根導(dǎo)線間的通斷時，一般使用萬用表的200Ω擋，測量時能夠直接顯示出所測導(dǎo)線的電阻值。

（6）三極管放大倍數(shù)hFE的測量　將量程開關(guān)撥至hFE擋，根據(jù)被測三極管的類型，將其插入NPN型或PNP型對應(yīng)的插口中，這時顯示器上將顯示hFE的近似值。應(yīng)該注意的是，使用hFE插口測量晶體三極管時，由于測試電壓較低，向被測三極管提供的基極電流很小，集電極電流也很小，使被測管在低電壓、小電流狀態(tài)下工作，測出的hFE僅供參考。

2．?dāng)?shù)字式萬用表使用注意事項

① 如果預(yù)先無法估計被測電壓或電流大小，則應(yīng)先撥至最高量程擋測量一次，再視情況逐漸把量程減小到合適位置。測量完畢，應(yīng)將量程開關(guān)撥到最高電壓擋，并關(guān)閉電源。

② 測量電壓時，應(yīng)將數(shù)字式萬用表與被測電路并聯(lián)，數(shù)字式萬用表具有自動轉(zhuǎn)換功能，測直流電壓時不必考慮正、負(fù)極性。但是，如果誤用交流電壓擋去測量直流電壓，或誤用直流電壓擋去測量交流電壓，將顯示“000”，或在低位上出現(xiàn)跳數(shù)。測試表筆插孔旁邊的符號“”，表示輸入電壓或電流不應(yīng)超過指示值，這是為了保護(hù)內(nèi)部線路免受損傷。

③ 嚴(yán)禁在測高電壓（220V以上）或大電流（0.5A以上）時撥動量程開關(guān)，以防止產(chǎn)生電弧，燒毀開關(guān)觸點。

④ 數(shù)字式萬用表本身具有自動調(diào)零功能，在使用時不需手工調(diào)零。