第3章 萬(wàn)用表

3.1 萬(wàn)用表簡(jiǎn)介

萬(wàn)用表又稱復(fù)用表或三用表，是一種多量程和多種電量的便攜式復(fù)用電氣測(cè)量?jī)x表。萬(wàn)用表是電工電子制作中必備的測(cè)試工具，一般情況下多用來(lái)測(cè)量電流（交/直流）、電壓（交/直流）和電阻值，所以習(xí)慣叫做三用表。此外，派生的測(cè)量電量還有電平（分貝）功率、電容、電感和晶體管的主要參數(shù)等。由于其用途的多樣化，所以叫做萬(wàn)用表。

3.1.1 萬(wàn)用表的分類

萬(wàn)用表種類很多，外形各異，但基本結(jié)構(gòu)和使用方法是相同的。按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分，常用的萬(wàn)用表有指針式和數(shù)字式兩種。指針式萬(wàn)用表是以機(jī)械表頭為核心部件構(gòu)成的多功能測(cè)量?jī)x表，所測(cè)數(shù)值由表頭指針指示；數(shù)字萬(wàn)用表所測(cè)數(shù)值由液晶屏幕直接以數(shù)字的形式顯示，同時(shí)還帶有某些語(yǔ)音的提示功能。

按外形劃分，萬(wàn)用表有臺(tái)式、鉗形式、手持式和袖珍式等。各種常見(jiàn)萬(wàn)用表的外形如圖3.1所示。

3.1.2 選擇（轉(zhuǎn)換）開(kāi)關(guān)

萬(wàn)用表由于可做多種測(cè)量，因此必須由轉(zhuǎn)換裝置把儀表的電路轉(zhuǎn)接為所選定的測(cè)量種類與量程。轉(zhuǎn)換裝置通常由選擇開(kāi)關(guān)（測(cè)量種類、量程選擇開(kāi)關(guān)）、接線柱、按鈕、插孔等組成。選擇（轉(zhuǎn)換）開(kāi)關(guān)是一個(gè)多擋位的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，用來(lái)選擇測(cè)量項(xiàng)目和量程。

3.1.3 表筆和表筆插孔

萬(wàn)用表的表筆，一般分為紅、黑兩只，使用時(shí)紅表筆應(yīng)插入標(biāo)有正號(hào)（+）的插孔，黑表筆應(yīng)插入標(biāo)有負(fù)號(hào)（-或*）的插孔。

3.2 指針式萬(wàn)用表

3.2.1 指針式萬(wàn)用表概述

在20世紀(jì)80年代之前，市場(chǎng)上主要流行的是指針式萬(wàn)用表。指針式萬(wàn)用表的讀數(shù)精度較數(shù)字式萬(wàn)用表稍差，但指針擺動(dòng)的過(guò)程比較直觀、明顯，其擺動(dòng)速度和幅度有時(shí)也能比較客觀地反映被測(cè)量值的大小和方向。因此，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及電工電子領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用和推廣。

3.2.2 指針式萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)

指針式萬(wàn)用表在結(jié)構(gòu)上由3部分組成：指示部分（表頭）、測(cè)量電路、轉(zhuǎn)換裝置。

指示部分（表頭）通常由磁電式直流微安表（少數(shù)為毫安表）組成，表頭是靈敏電流計(jì)，表頭刻度盤上印有多種符號(hào)、多種量程的刻度和數(shù)值等。表頭是萬(wàn)用表的關(guān)鍵部件，很多重要性能（如靈敏度、準(zhǔn)確度等級(jí)、阻尼及指針回零位等）大部分都取決于表頭的性能。

測(cè)量電路的主要作用是把被測(cè)的電量變換成適合于表頭指示用的電量。例如，將被測(cè)的大電流通過(guò)分流電阻，變換成表頭所需的微弱電流；將被測(cè)的高電壓通過(guò)分壓電阻，變換成表頭所需的低電壓；將被測(cè)的交流電流（電壓）通過(guò)電流（電壓）互感器及整流器，變換為表頭所需的直流電流（電壓）等。因此，測(cè)量電路通常由分壓電阻、分流電阻、電流或電壓互感器、整流器等電子元器件組裝而成。

轉(zhuǎn)換裝置通常由選擇（轉(zhuǎn)換）開(kāi)關(guān)、接線柱、按鈕、插孔等組成。

3.2.3 指針式萬(wàn)用表的特點(diǎn)

萬(wàn)用表的重要性能之一是靈敏度，表頭的靈敏度是指表頭指針由零刻度偏轉(zhuǎn)到滿刻度時(shí)，動(dòng)圈中通過(guò)的電流值。一般萬(wàn)用表中均不直接標(biāo)明表頭的靈敏度為多少微安，而用其每伏的內(nèi)阻來(lái)表示，即滿刻度指示時(shí)測(cè)試電流的倒數(shù)Ω/V來(lái)表示。例如，做100V量程的直流電壓測(cè)量時(shí)，指針滿度值的電流為50μA，則該萬(wàn)用表的內(nèi)阻Ri為

故

Ω/V的值越大，表明表頭滿刻度電流值越小，表頭靈敏度越高。靈敏度越高，則取用被測(cè)電路的電流越小，對(duì)被測(cè)電路正常工作狀態(tài)的影響就越小，對(duì)電工電子電路的測(cè)量準(zhǔn)確度就越高。

在用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)，需要有一個(gè)直流電源供給表頭使其指針偏轉(zhuǎn)，一般用內(nèi)附電池作為這種電源。內(nèi)附電池通常有兩塊，一塊為低電壓的1.5V，另一塊是高電壓的9V或15V。其黑表筆所接是表內(nèi)電池的正極，而紅表筆所接是表內(nèi)電池的負(fù)極。

在測(cè)量電路是否通路時(shí)，只需測(cè)定兩點(diǎn)間是否有斷路故障存在，而不需明確測(cè)定兩點(diǎn)間的電阻值。因此在做這種測(cè)量時(shí)，某些型號(hào)的萬(wàn)用表內(nèi)串接有一個(gè)蜂鳴器，當(dāng)被測(cè)電路電阻小于一定值（一般為1Ω）時(shí)，蜂鳴器即發(fā)出振動(dòng)聲，以代替表頭的指示，根據(jù)有無(wú)振動(dòng)聲來(lái)判斷電路的通斷。

磁電式表頭能直接測(cè)量直流電流，但能夠容許通過(guò)的電流是有限的，一般最大不超過(guò)200～300mA，通常是大不于20～50mA。當(dāng)微小的電流通過(guò)表頭時(shí)，就會(huì)有電流指示，但表頭不能通過(guò)大電流。所以，必須在表頭上并聯(lián)或串聯(lián)一些電阻器進(jìn)行分流或分壓，從而達(dá)到能測(cè)出電路中的電流值、電壓值和電阻值等的目的。

3.2.4 指針式萬(wàn)用表的工作原理

1.直流電流測(cè)量原理

指針式萬(wàn)用表的表頭本身就是一只直流電流表，但測(cè)量范圍不能大于表頭的滿刻度電流。測(cè)量較大電流的安培表，需要將測(cè)量機(jī)構(gòu)（表頭）與電阻器并聯(lián)進(jìn)行分流，就可以擴(kuò)展電流量程，如圖3.2（a）所示。這樣，被測(cè)電流的一部分或大部分將通過(guò)分流電阻，而小部分電流通過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)（表頭）。分流電流的大小與分流電阻值的大小成反比，因此改變分流電阻值的大小，就能改變儀表的測(cè)量范圍。這個(gè)分流電阻通常叫做分流器。

分流器可以分為內(nèi)附分流器和外附分流器兩種。分流器可以是單量程的，也可以是多量程的。最常用的多量程分流器是閉路式分流器，如圖3.2（b）所示。閉路式分流器是指在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，基本分流器不斷開(kāi)表頭的電路，各分擋電阻器與表頭內(nèi)阻器串聯(lián)，形成閉合電路。圖中，R0為表頭內(nèi)阻，R1、R2、和R3為分流器。

2. 直流電壓測(cè)量原理

萬(wàn)用表中，電壓測(cè)量電路的基礎(chǔ)仍然是電流測(cè)量電路。表頭有一定的內(nèi)阻，直流電流流過(guò)表頭內(nèi)阻產(chǎn)生一定的電壓降，因此一只表頭也相當(dāng)于一只電壓表。但電壓表量程有限，只有幾毫伏至幾十毫伏，因此需要擴(kuò)大量程。擴(kuò)大電壓表的測(cè)量范圍，通常采用表頭串聯(lián)電阻的方法，這種串入的附加電阻，叫做倍壓器（或稱倍率器、倍增器），如圖3.3（a）所示。

電壓表的連接電路（擴(kuò)大量程）通常有多種型式，如圖3.3（b）所示的是一種多量程電壓表電路，圖中大量程利用了小量程的電阻，或者說(shuō)，高電壓擋倍率電阻建立在低電壓擋上。量程越大，倍率電阻也就越大，因此，大量程擋內(nèi)阻高于小量程擋內(nèi)阻。

3. 交流電流、電壓測(cè)量原理

磁電式儀表只能測(cè)量直流電流或電壓，如需測(cè)量交流參數(shù)，則必須采用一個(gè)交直流變換裝置，將交流電流經(jīng)整流器轉(zhuǎn)變成直流電流再測(cè)量。萬(wàn)用表中常用的整流電路有半波式和全波式，如圖3.4所示。

對(duì)于圖3.4（a）中半波式整流電路：I0=0.45I；對(duì)于圖3.4（b）中全波式整流電路：I0=0.9I。儀表在進(jìn)行儀表畫刻度時(shí)，是按上述關(guān)系進(jìn)行折算的。

多量程的交流電流測(cè)量，必須對(duì)被測(cè)電流進(jìn)行分流。萬(wàn)用表中常采用先分流后整流的方式，這樣流過(guò)整流元件的電流較小，對(duì)整流元件的要求可以降低。

多量程的交流電壓測(cè)量，其工作原理與直流電壓表相似，不同點(diǎn)是需要先將交流電流整流后進(jìn)行測(cè)量。

4. 電阻測(cè)量原理

電阻的測(cè)量是基于歐姆定律來(lái)進(jìn)行的。測(cè)量電阻的方式往往由量程來(lái)決定，為了使歐姆表在各量程能共用一個(gè)電阻刻度線，一般電阻測(cè)量電路都按十進(jìn)制分擋，即都以標(biāo)準(zhǔn)擋R為基礎(chǔ)，采用10的整倍數(shù)來(lái)擴(kuò)大量程，如R×1、R×10、R×100、R×1000等。當(dāng)在R×10擋時(shí)，綜合內(nèi)阻擴(kuò)大10倍；當(dāng)在R×100擋時(shí)，綜合內(nèi)阻擴(kuò)大100倍。

圖3.5所示為擴(kuò)大量程的歐姆表電路，在表頭上并聯(lián)和串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮杵鳎瑫r(shí)串聯(lián)一節(jié)電池，使電流通過(guò)被測(cè)電阻器，根據(jù)電流的大小，就可測(cè)量出電阻值。

歐姆表的中心值，是指儀表指示1/2刻度點(diǎn)時(shí)的數(shù)值。由理論計(jì)算可知，歐姆刻度的中心值就等于歐姆表在該量程上的綜合內(nèi)阻。因此，歐姆量程的設(shè)計(jì)都以中間刻度為標(biāo)準(zhǔn)，然后分別求出相當(dāng)于各個(gè)被測(cè)電阻的刻度值。

根據(jù)理論計(jì)算可知，改變E（電源電動(dòng)勢(shì)）同樣也可擴(kuò)大量程，所以，多數(shù)指針式萬(wàn)用表內(nèi)附兩塊電池，高阻擋通常采用高電壓電池。

電池電壓E的改變，會(huì)使歐姆表的中心值也發(fā)生變化，從而造成測(cè)量誤差。也就是說(shuō)，同一個(gè)電路，當(dāng)電池為全新時(shí)，中心值會(huì)增大，當(dāng)電池壽命快終結(jié)時(shí)，中心值會(huì)減小。一般電池全新時(shí)每節(jié)電壓為1.5V，當(dāng)電池電壓下降至1.2V以下時(shí)應(yīng)即時(shí)更換。為了把由于E的變化造成的測(cè)量誤差減至最小，往往在電壓支路中串聯(lián)一個(gè)可變電阻，作為歐姆調(diào)零，如圖3.5中的電阻R6。這樣用改變歐姆表支路中的分流比來(lái)抵消電源電壓E的變化對(duì)精度的影響，從而保證了電阻的測(cè)量精度。

指針式萬(wàn)用表除了可對(duì)上述幾個(gè)基本參量進(jìn)行測(cè)量外，有些萬(wàn)用表還附加有其他功能。例如，對(duì)電平的測(cè)量、電容器電容量的測(cè)量、電感線圈電感量的測(cè)量及晶體管主要直流參數(shù)的測(cè)量等。

3.3 常用的指針式萬(wàn)用表

國(guó)產(chǎn)各型指針式萬(wàn)用表的型號(hào)有近百種之多，常見(jiàn)型號(hào)有MF30、MF47、MF50、MF500等。下面主要介紹MF47型和MF500型萬(wàn)用表。

3.3.1 MF47型

1. 概述

MF47型是設(shè)計(jì)新穎的磁電式整流便攜式多量程萬(wàn)用表。該萬(wàn)用表可供測(cè)量直流電流、交直流電壓、直流電阻等，具有26個(gè)基本量程和電平、電容、電感、晶體管直流參數(shù)等7個(gè)附加參考量程，具有量程多、分擋細(xì)、靈敏度高、體積輕巧、性能穩(wěn)定、過(guò)載保護(hù)可靠、讀數(shù)清晰、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，適合于電子儀器測(cè)量、無(wú)線電電訊測(cè)量、電工、工廠及實(shí)驗(yàn)室等多種場(chǎng)合廣泛使用。

2. 結(jié)構(gòu)特征

MF47型萬(wàn)用表的外形結(jié)構(gòu)如圖3.6所示，面板各部分的功能如表3.1所示，技術(shù)規(guī)范如表3.2所示，表頭刻度盤如圖3.7所示。

MF47型萬(wàn)用表正面上部是微安表，中間有一個(gè)機(jī)械調(diào)零螺釘，用來(lái)校正指針左端的零位。下部為操作面板，面板中央為測(cè)量選擇、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，右上角為歐姆擋調(diào)零旋鈕，右下角有2500V交直流電壓和直流5A專用插孔，左上角有晶體管靜態(tài)直流放大倍數(shù)檢測(cè)裝置，左下角有正、負(fù)表筆插孔。

刻度盤與開(kāi)關(guān)指示印刷成紅、綠、黑三色，兩盤顏色分別按交流紅色，晶體管綠色，其余黑色對(duì)應(yīng)制成，使用時(shí)讀取示數(shù)便捷。刻度盤共有六條刻度，從上往下依次是：第1條專供測(cè)電阻用，第2條供測(cè)交流電壓、直流電流用，第3條供測(cè)晶體管放大倍數(shù)用，第4條供測(cè)電容用，第5條供測(cè)電感之用，第6條供測(cè)音頻電平。刻度盤上裝有反光鏡，用以消除視差。

MF47萬(wàn)用表的電路圖如圖3.8所示。

3.3.2 MF500型

MF500型萬(wàn)用表具有23擋量程，可以測(cè)量直流電流、交直流電壓、電阻及音頻電平等。該儀表具有測(cè)量范圍寬、測(cè)試精度高，安全可靠等特點(diǎn)，是無(wú)線電、電信及電工電子設(shè)備的理想測(cè)量工具。

MF500型指針萬(wàn)用表的外形結(jié)構(gòu)如圖3.9所示。外殼用黑色膠木制成，有皮（或塑料）提手，便于攜帶或支撐。面板上裝有兩只轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（左邊為mA、Ω測(cè)量種類選擇，量程選擇及短路擋“OFF”；右邊為、DB測(cè)量種類選擇，mA、Ω量程選擇及開(kāi)路擋“· ”）、零歐姆調(diào)整器一只、插孔4個(gè)（+、-、2500、2500），轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及調(diào)整器各配膠木圓形旋鈕一只。插孔“—”或“*”為公用端。

表頭系方型磁電式，表面寬闊，并裝有反射鏡面，故讀數(shù)精確，正下方裝有指針調(diào)零器。電阻擋采用1.5V 2號(hào)電池一節(jié)（R×1、R×10、R×100、R×1k擋用），15V層迭電池一節(jié)。電池裝在表底夾層中，與內(nèi)部零件隔離，可避免因換電池或電池腐爛而損害內(nèi)部零件。

MF500型指針式萬(wàn)用表技術(shù)規(guī)范如表3.3所示，表頭刻度盤如圖3.10所示。

表頭刻度盤共有四條刻度線：第1條為電阻歐姆刻度線，第2條為交流電壓、電流刻度線，第3條為交流10V專用刻度線，第4條為分貝刻度線。

MF500型萬(wàn)用表的電路圖如圖3.11所示。

3.4 指針式萬(wàn)用表的正確使用

3.4.1 使用前的準(zhǔn)備工作及注意事項(xiàng)

1. 使用前的準(zhǔn)備工作

① 根據(jù)表頭上“⊥”或“Π”、“→”符號(hào)的要求，將萬(wàn)用表按標(biāo)度尺位置為垂直或水平位置放置。

② 檢查表針是否停在表盤左端的零位。若不在零位，用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)表頭上的機(jī)械調(diào)零旋鈕，使表針指在零位。

③ 正確插接表筆。紅表筆的插頭應(yīng)插接在“+”或?qū)Ｓ貌蹇咨希诒砉P的插頭應(yīng)插接在“-”或“*”的插孔上。

④ 檢查電池電量。將量程選擇開(kāi)關(guān)撥到電阻R×1擋上，短接黑紅表筆，若進(jìn)行歐姆調(diào)零后，萬(wàn)用表指針仍不能調(diào)節(jié)到刻度線右邊的零位，說(shuō)明電池電壓不足，需要換新電池。

2. 使用中的注意事項(xiàng)

① 測(cè)量電阻時(shí)，元器件或電路不能在帶電的情況下進(jìn)行（萬(wàn)用表提供的電流除外），否則會(huì)造成萬(wàn)用表的損壞。

② 在測(cè)量交直流電壓時(shí)，兩表筆應(yīng)并聯(lián)接入；測(cè)直流電壓時(shí)，紅表筆接被測(cè)電路的高電位（正極），黑表筆接被測(cè)電路的低電位（負(fù)極）。

③ 在測(cè)量直流電流時(shí)，兩表筆應(yīng)串聯(lián)接入，且紅表筆接被測(cè)電路的高電位（正極），黑表筆接被測(cè)電路的低電位（負(fù)極）。

④ 在測(cè)量過(guò)程中，嚴(yán)禁撥動(dòng)量程開(kāi)關(guān)。確實(shí)需要轉(zhuǎn)換量程開(kāi)關(guān)時(shí)，至少應(yīng)有一個(gè)表筆脫離被測(cè)電路。

⑤ 在測(cè)量過(guò)程中，嚴(yán)禁用手指觸碰測(cè)試棒的金屬部分，以保證安全和測(cè)量的準(zhǔn)確。

⑥ 選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭８鶕?jù)被測(cè)電路參量的大致范圍，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至適當(dāng)?shù)奈恢没蜻m當(dāng)?shù)牧砍躺稀．?dāng)估算不出被測(cè)電路參量時(shí)，應(yīng)先大量程估測(cè)。最好使指針指示在滿刻度的1/2或2/3以上，這樣測(cè)量的結(jié)果比較準(zhǔn)確。

3. 保養(yǎng)

① 萬(wàn)用表使用完畢后，如果沒(méi)有空擋，應(yīng)將量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于最高交流電壓擋；如果有空擋（“*”或“OFF”），則應(yīng)撥至該擋，該擋能將表頭短路，起到阻尼和防振的作用。

② 萬(wàn)用表長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)將表內(nèi)電池取出，以防電池電解液滲漏而腐蝕內(nèi)部電路。

3.4.2 指針式萬(wàn)用表的使用方法

1. 直流電流的測(cè)量

直流電流測(cè)試示例如圖3.12所示。

（1）選擇量程

萬(wàn)用表直流電流擋標(biāo)有“mA”，通常有1mA、10mA、100mA、500mA等不同量程，選擇量程時(shí)應(yīng)根據(jù)電路中的電流大小而定。若不知電流大小，應(yīng)先用最高電流擋量程，然后逐漸減小到合適的電流擋。

（2）測(cè)量方法

將萬(wàn)用表與被測(cè)電路串聯(lián)。應(yīng)將電路相應(yīng)部分?jǐn)嚅_(kāi)后，將萬(wàn)用表表筆串聯(lián)接在斷點(diǎn)的兩端。紅表筆接在和電源正極相連的斷點(diǎn)，黑表筆接在和電源負(fù)極相連的斷點(diǎn)。

（3）正確讀數(shù)

待表針?lè)€(wěn)定后，仔細(xì)觀察刻度盤，找到相對(duì)應(yīng)的刻度線，正視刻度線并讀出被測(cè)電流值。

2. 直流電壓的測(cè)量

直流電壓測(cè)試示例如圖3.13所示。

（1）選擇量程

萬(wàn)用表直流電壓擋標(biāo)有“”，通常有2.5V、10V、50V、250V、500V等不同的量程，選擇量程時(shí)應(yīng)根據(jù)電路中的電壓大小而定。若不知電壓大小，應(yīng)先用最高電壓擋量程，然后逐漸減小到合適的電壓擋。

（2）測(cè)量方法

將萬(wàn)用表與被測(cè)電路并聯(lián)，且紅表筆接被測(cè)電路的正極（高電位），黑表筆接被測(cè)電路的負(fù)極（低電位）。

（3）正確讀數(shù)

待表針?lè)€(wěn)定后，仔細(xì)觀察刻度盤，找到相對(duì)應(yīng)的刻度線，正視刻度線并讀出被測(cè)電壓值。

3. 交流電壓的測(cè)量

交流電壓測(cè)試示例如圖3.14所示。

交流電壓的測(cè)量與上述直流電壓的測(cè)量相似，不同之處為交流電壓擋標(biāo)有“”通常有10V、50V、250V、500V等不同量程；測(cè)量時(shí)，不區(qū)分紅黑表筆，只要并聯(lián)在被測(cè)電路兩端即可。

4. 電阻的測(cè)量

電阻測(cè)試示例如圖3.15所示。

（1）選擇量程倍率

萬(wàn)用表的歐姆擋通常設(shè)置多量程，一般有R×1、R×10、R×100、R×1k及R×10k等5擋量程。歐姆刻度線是不均勻的（非線性），為了減小誤差，提高精確度，應(yīng)合理選擇量程，使指針指在刻度線的1/3～2/3之間。

（2）歐姆調(diào)零

選擇量程后，應(yīng)將兩表筆短接，同時(shí)調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針正好指在歐姆刻度線右邊的零位置。若指針調(diào)不到零位，可能是電池電壓不足或其內(nèi)部有問(wèn)題。

每選擇一次量程，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。

（3）讀數(shù)

測(cè)量時(shí)，待表針停穩(wěn)后讀取讀數(shù)，然后乘以倍率，就是所測(cè)的電阻值。

3.5 數(shù)字式萬(wàn)用表及其使用

3.5.1 數(shù)字萬(wàn)用表簡(jiǎn)介

20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著電子工業(yè)的發(fā)展與電子技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字萬(wàn)用表得到迅速推廣與普及，并在電子測(cè)量等領(lǐng)域顯示出強(qiáng)大的生命力。

數(shù)字萬(wàn)用表的種類很多。按工作原理分，有比較型、積分型、V/T型、復(fù)合型等；按使用方式和外形分，有臺(tái)式、便攜式、袖珍式、筆式和鉗式等，其中袖珍式應(yīng)用較普遍；按量程轉(zhuǎn)換方式分，有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換和手動(dòng)量程轉(zhuǎn)換；按用途與功能分，有低檔型、中檔型和智能型。數(shù)字萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)外形如圖3.16所示。

國(guó)內(nèi)常見(jiàn)袖珍式數(shù)字萬(wàn)用表的型號(hào)、性能及特點(diǎn)、生產(chǎn)廠家如表3.4所示。

3.5.2 數(shù)字萬(wàn)用表的特點(diǎn)

數(shù)字萬(wàn)用表最大特點(diǎn)表現(xiàn)為：采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，并以數(shù)字形式顯示；準(zhǔn)確度高、分辨力高、靈敏度高、輸入阻抗高等。下面著重談?wù)勶@示特點(diǎn)和測(cè)試功能。

（1）顯示位數(shù)及顯示特點(diǎn)

液晶顯示位數(shù)通常有位、3位、位、位、位、位、位、位、位、位、位，共11種，其中最常見(jiàn)的是位和位兩種。位，讀作“三位半”，最大顯示值是±1999（4位），最高位（最前面的一個(gè)數(shù)字）只能是“0”或“1”。位，讀作“三又三分之二位”，最大顯示值是±2999，最高位只能顯示從0～2的3個(gè)數(shù)字。在同樣情況下，它們的量限要比位的萬(wàn)用表高50%。位數(shù)字儀表，最大顯示值為±19999，余者類推。

常見(jiàn)數(shù)字萬(wàn)用表采用字高為12.5mm的液晶顯示器LCD，目前一些新型號(hào)產(chǎn)品均采用字高18mm的大屏幕LCD。同時(shí)，新型數(shù)字萬(wàn)用表大多增加了標(biāo)志符顯示功能，包括單位符號(hào)（如mV、V、kV、A等），測(cè)量項(xiàng)目符號(hào)（如AC、DC等），特殊符號(hào)（如低電壓LOBAT，蜂鳴器等）。

（2）測(cè)量功能全

多功能數(shù)字萬(wàn)用表不僅可以測(cè)量直流電壓（DCV）、交流電壓（ACV）、直流電流（DCA）、交流電流（ACA）、電阻（Ω）、二極管正向壓降（UF）、晶體管共發(fā)射極電流放大系數(shù)（hFE），還可以測(cè)量電容量（C），電導(dǎo)（ns）、溫度（T）、頻率（kHz），用以檢查線路通斷的蜂鳴器擋（BZ）、低功率法測(cè)電阻擋（LOQ），有的表（如DT810型）還能輸出50Hz方波信號(hào)，作為低頻信號(hào)源使用。DT860D型數(shù)字萬(wàn)用表具有AC/DC自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，DT880型和VC98型實(shí)現(xiàn)了電容擋自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

新型數(shù)字萬(wàn)用表大多增加了下述新穎實(shí)用的測(cè)試功能：讀數(shù)保持（DATAHOLD）、邏輯測(cè)試（LOCIC）、真有效值測(cè)量（TRMS）、相對(duì)值測(cè)量（RELO）、自動(dòng)關(guān)機(jī)（AUTO OFF POWER）等。

3.5.3 數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法

1.使用前的注意事項(xiàng)

測(cè)量前，應(yīng)首先打開(kāi)電源，選擇萬(wàn)用表的電阻擋、電壓擋、電流擋或其他擋。然后便是量程的選擇，若不知參數(shù)時(shí)可先置于最大量程，再逐步減小量程。最后，根據(jù)測(cè)量性質(zhì)，檢查表筆是否插入了相應(yīng)的插孔，特別是專用插孔。

2.使用中的注意事項(xiàng)

① 測(cè)量電阻時(shí)，紅表筆為測(cè)試源正端、黑表筆為負(fù)端，這一點(diǎn)和指針式萬(wàn)用表恰好相反。

② 當(dāng)萬(wàn)用表顯示電源電壓低時(shí)，要及時(shí)更換電池，否則所測(cè)量電壓的數(shù)值偏高。但對(duì)測(cè)量電阻值影響不大。

③ 測(cè)量交直流電壓時(shí)，在有“交流”干擾的情況下，黑表筆一定要接地，因?yàn)楹诒砉P接著表內(nèi)屏蔽罩，可防止環(huán)境對(duì)萬(wàn)用表正常工作的干擾。

④ 嚴(yán)禁在測(cè)量高電壓或大電流的過(guò)程中撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，以防電弧燒壞轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)。

⑤ 選擇電壓測(cè)量功能時(shí)，要求選擇準(zhǔn)確，防止誤接，如果誤用交流電壓擋去測(cè)直流電壓，或誤用直流電壓擋去測(cè)交流電壓，將顯示“000”，或在低位上出現(xiàn)跳字。

⑥ 用低擋測(cè)電阻（如用200Ω擋）時(shí)，為精確測(cè)量，可先將兩表筆短接，測(cè)出兩表筆的引線電阻，并根據(jù)此數(shù)修正測(cè)量結(jié)果。

⑦ 嚴(yán)禁帶電測(cè)量電阻。進(jìn)行電阻測(cè)量時(shí)，應(yīng)手持兩表筆的絕緣棒，以防人體電阻接入，引起測(cè)量誤差。

⑧ 在測(cè)量電壓、電流時(shí)，若顯示屏上的數(shù)值為“1”，則表明量程太小，應(yīng)加大量程后再測(cè)；若在數(shù)值左邊出現(xiàn)“-”，則表明表筆極性與實(shí)際電源極性相反，此時(shí)紅表筆接的是負(fù)極。

3.數(shù)字萬(wàn)用表的基本使用方法

圖3.17是普通DT9205A型數(shù)字萬(wàn)用表的表盤，下面以這種表盤為例來(lái)說(shuō)明數(shù)字萬(wàn)用表的基本使用方法。

（1）測(cè)量直流電壓

按下電源開(kāi)關(guān)POWER，然后將量程選擇開(kāi)關(guān)撥到“DCV”區(qū)域內(nèi)合適的量程擋，紅表筆應(yīng)插入“V. Ω”插孔，黑表筆插入“COM”插孔。這時(shí)即可以并聯(lián)方式進(jìn)行直流電壓的測(cè)量，可讀出顯示值，紅表筆所接的極性將同時(shí)顯示于液晶顯示屏上。

（2）測(cè)量交流電壓

按下電源開(kāi)關(guān)POWER，然后將量程選擇開(kāi)關(guān)撥到“ACV”區(qū)域內(nèi)合適的量程擋；表筆接法和測(cè)量方法同上，但無(wú)極性顯示。

（3）測(cè)量直流電流

按下電源開(kāi)關(guān)POWER，然后將功能量程選擇開(kāi)關(guān)撥到“DCA”區(qū)域內(nèi)合適的量程擋，紅表筆插“mA”插孔（被測(cè)電流≤200mA）或接“20A”插孔（被測(cè)電流>200mA），黑表筆插入“COM”插孔，將數(shù)字萬(wàn)用表串聯(lián)于電路中即可進(jìn)行測(cè)量，紅表筆所接的極性將同時(shí)顯示于液晶顯示屏上。

（4）測(cè)量交流電流

將功能量程選擇開(kāi)關(guān)撥到“ACA”區(qū)域內(nèi)合適的量程擋上，其余的操作方法與測(cè)量直流電流時(shí)相同。

（5）測(cè)量電阻

按下電源開(kāi)關(guān)POWER，將功能量程選擇開(kāi)關(guān)撥到“Ω”區(qū)域內(nèi)合適的量程擋上，紅表筆接“V.Ω”插孔，黑表筆接“COM”插孔，將兩表筆接于被測(cè)電阻兩端即可進(jìn)行電阻測(cè)量，并可讀出顯示值。

（6）測(cè)量二極管

按下電源開(kāi)關(guān)POWER，將功能量程選擇開(kāi)關(guān)撥到二極管擋，紅表筆插入“V. Ω”插孔，黑表筆插入“COM”插孔，即可進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，紅表筆接二極管正極，黑表筆接二極管負(fù)極，兩表筆的開(kāi)路電壓為2.8V，測(cè)試電流為（1.0±0.5）mA。當(dāng)二極管正向接入時(shí)，鍺管應(yīng)顯示0.150～0.300V，硅管應(yīng)顯示0.550～0.700V。若顯示超量程符號(hào)，表示二極管內(nèi)部斷路；顯示全零，表示二極管內(nèi)部短路。

（7）檢查線路通斷

按下電源開(kāi)關(guān)POWER，將功能量程選擇開(kāi)關(guān)撥到蜂鳴器位置，紅表筆插入“V. Ω”插孔，黑表筆插入“COM”插孔，紅黑兩表筆分別接于被測(cè)導(dǎo)體兩端，若被測(cè)線路電阻低于規(guī)定值（50±20）Ω，蜂鳴器發(fā)出聲音，表示線路是通的。

（8）測(cè)量三極管

按下電源開(kāi)關(guān)POWER，將功能量程選擇開(kāi)關(guān)撥到“NPN”或“PNP”位置；確認(rèn)晶體管是“NPN”還是“PNP”型三極管，然后將三極管的三個(gè)管腳分別插入“hFE”插座對(duì)應(yīng)的孔內(nèi)即可。

（9）測(cè)量電容

把功能量程選擇開(kāi)關(guān)撥到所需要的電容擋位置，按下電源開(kāi)關(guān)POWER。測(cè)量電容前，儀表將慢慢的自動(dòng)回零；把紅表筆插入“mA、╢╟”插孔，黑表筆插入“COM”插孔；把測(cè)量表筆連接到待測(cè)電容的兩端，并讀出顯示值。

（10）數(shù)據(jù)保持功能

按下儀表上的數(shù)據(jù)保持開(kāi)關(guān)（HOLD），正在顯示的數(shù)據(jù)就會(huì)保持在液晶顯示屏上，即使輸入信號(hào)變化或消除，數(shù)值也不會(huì)改變。

實(shí)訓(xùn)7 電阻的測(cè)量

1.實(shí)訓(xùn)目的

① 了解萬(wàn)用表測(cè)量電阻的方法。

② 熟練掌握萬(wàn)用表測(cè)量各種電阻值。

2.實(shí)訓(xùn)器材

MF47型萬(wàn)用表（或其他型號(hào)）1塊/人，小功率電源變壓器（或控制變壓器）1只/人，雜電阻（功率不限）若干只/人，導(dǎo)線0.5m左右1段/人，常用工具1套/人。

3.實(shí)訓(xùn)步驟

① 用萬(wàn)用表測(cè)兩手指、舌尖區(qū)域電阻；測(cè)螺絲刀金屬部分、金屬與木柄間的電阻。從測(cè)量結(jié)果中得出什么結(jié)論？

② 用萬(wàn)用表測(cè)量一段導(dǎo)線的電阻；然后用鉗子把導(dǎo)線從中間剪斷，再用萬(wàn)用表測(cè)量原兩端點(diǎn)的電阻。比較兩次測(cè)量結(jié)果，得出什么結(jié)論？

③ 用萬(wàn)用表測(cè)量雜電阻，并記錄數(shù)據(jù)。然后和同桌相互交換測(cè)量、比較。

④ 用萬(wàn)用表測(cè)量電源變壓器繞組的阻值，并記錄數(shù)據(jù)。然后和同桌相互交換測(cè)量、比較。

4. 填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告

實(shí)訓(xùn)報(bào)告：

實(shí)訓(xùn)8 電壓的測(cè)量

1.實(shí)訓(xùn)目的

① 掌握交流、直流電壓的測(cè)量方法。

② 掌握用萬(wàn)用表測(cè)量交流、直流電壓的方法。

2.實(shí)訓(xùn)器材

MF47型萬(wàn)用表（或其他型號(hào)）1塊/人，小功率電源變壓器（次級(jí)單繞組電壓不超過(guò)50V）1只/人，二極管IN4007（或其他型號(hào)）5只/人，電解電容100μF/100V 1只/1人，1.5V電池（型號(hào)不限）1節(jié)/人，帶插頭電源線1根/人，35W電烙鐵1把/人，常用工具1套/人。

若有電工、電子實(shí)訓(xùn)臺(tái)，也可根據(jù)器材設(shè)置情況，靈活掌握調(diào)整實(shí)訓(xùn)測(cè)量項(xiàng)目?jī)?nèi)容，后面的其他實(shí)訓(xùn)同此。

3.實(shí)訓(xùn)步驟

（1）交流電壓的測(cè)量

① 電源線和電源變壓器按圖3.18（a）所示焊接好，檢查無(wú)誤后，就可進(jìn)行如下交流電壓的測(cè)量。

② 插頭插入電源插座，分別測(cè)量UAB、Uab、Ucd、Ude、Uce、Uac、的電壓，并用列表法記錄數(shù)據(jù)。

（2）直流電壓的測(cè)量

① 測(cè)量干電池的電壓，如圖3.19所示。

② 在圖3.18的基礎(chǔ)上，焊接一只整流二極管及濾波電容，如圖3.20（a）所示。檢查無(wú)誤后，就可進(jìn)行直流電壓的測(cè)量。

③ 用萬(wàn)用表測(cè)直流電壓UED。

④ 拔下電源插頭，把電解電容的負(fù)極改焊到電源變壓器次級(jí)的e端。檢查無(wú)誤后，通入電源，用萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓UEe。比較UED與UEe的大小。

⑤ 焊下整流二極管和濾波電容，按圖3.21（a）所示，焊接好4只橋式整流二極管和一只濾波電容。檢查無(wú)誤后，就可進(jìn)行直流電壓的測(cè)量。

⑥ 用萬(wàn)用表測(cè)直流電壓UEF。

⑦ 拔下電源插頭，把整流器的B端改焊到電源變壓器次級(jí)繞組的e端。檢查無(wú)誤后，通入電源，用萬(wàn)用表測(cè)直流電壓UEF。

4.填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告

實(shí)訓(xùn)報(bào)告：

實(shí)訓(xùn)9 直流電流的測(cè)量

1.實(shí)訓(xùn)目的

① 掌握直流電流的測(cè)量方法。

② 熟悉用萬(wàn)用表測(cè)量直流電流。

③ 熟練用萬(wàn)用表測(cè)電阻值和直流電壓。

2.實(shí)訓(xùn)器材

MF47型萬(wàn)用表（或其他型號(hào)）1塊/人，1.5V干電池2節(jié)（帶電池盒）/人，100Ω、1/8W電阻器1只/人，4.7kΩ電位器1只/人，發(fā)光二極管1只/人，35W電烙鐵（帶烙鐵架、焊錫） 1把/人，連接導(dǎo)線若干米/人，常用工具1套/人。

3.實(shí)訓(xùn)步驟

① 用萬(wàn)用表測(cè)量電阻器（100Ω）和電位器（4.7kΩ）的阻值。

② 用萬(wàn)用表測(cè)量發(fā)光二極管的正、反向電阻值。

③ 按照?qǐng)D3.22（a）所示進(jìn)行焊接連線，原理圖如圖3.22（b）所示。暫時(shí)不要接入萬(wàn)用表；檢查無(wú)誤后，就可進(jìn)行如下測(cè)量。

④ 先把電位器調(diào)在阻值最大位置，再把萬(wàn)用表置于直流電流50mA擋后串入電路，然后將電位器阻值慢慢調(diào)小。當(dāng)調(diào)到某一值時(shí)發(fā)光二極管啟輝，繼續(xù)將電位器阻值調(diào)小，直至使發(fā)光二極管達(dá)到所需的正常亮度。這時(shí)萬(wàn)用表的電流讀數(shù)即為發(fā)光二極管正常的工作電流值。

⑤ 把萬(wàn)用表從電路中取下，仍把電路接通，電位器阻值保持不變。用萬(wàn)用表直流電壓擋測(cè)出電路中發(fā)光二極管的正向壓降。

4.填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告

實(shí)訓(xùn)報(bào)告：

本章小結(jié)

1. 萬(wàn)用表是一種可以測(cè)量多種電量，具有多種量程的便攜式儀表。萬(wàn)用表主要用來(lái)測(cè)量直流電流、交直流電壓和電阻；有的萬(wàn)用表還能測(cè)量交流電流、電感、電容、二極管、三極管的hFE值、頻率及溫度等。

2. 常見(jiàn)的萬(wàn)用表有指針式和數(shù)字式兩種。指針式萬(wàn)用表一般由3部分組成：指示部分（表頭）、測(cè)量電路和轉(zhuǎn)換裝置；數(shù)字式萬(wàn)用表一般由顯示屏、電子電路和轉(zhuǎn)換裝置等組成。

3. 常用的指針式萬(wàn)用表為MF47型和MF500型等，這兩種萬(wàn)用表的靈敏度為2kΩ/V。

4. 萬(wàn)用表的基本使用方法為：使用前要調(diào)零（數(shù)字表不需要），要正確插接表筆連線，要正確選擇測(cè)量擋位；測(cè)量時(shí)要正確選擇被測(cè)點(diǎn)（與表筆相并聯(lián)或相串聯(lián)），要正確區(qū)分被測(cè)極性，要正確讀數(shù)。

5. 任何萬(wàn)用表都只能在被測(cè)電阻不帶電（除萬(wàn)用表提供的電源外）的情況下用歐姆擋去測(cè)量電阻值。否則，外加電壓極易造成萬(wàn)用表燒毀。

6. 萬(wàn)用表測(cè)電壓時(shí)，兩表筆與被測(cè)點(diǎn)相并聯(lián)，測(cè)直流電壓時(shí)，還應(yīng)注意紅表筆應(yīng)接高電位，黑表筆應(yīng)接低電位；測(cè)直流電流時(shí)，兩表筆與被測(cè)點(diǎn)相串聯(lián)，且紅表筆接高電位，黑表筆接低電位。

思考與練習(xí)

1. 萬(wàn)用表的主要作用是什么？有哪幾種形式？

2. 簡(jiǎn)述指針式萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)。

3. 簡(jiǎn)述萬(wàn)用表的電阻測(cè)量原理，并說(shuō)明為什么設(shè)置歐姆調(diào)零。

4. 簡(jiǎn)述MF47型萬(wàn)用表的主要結(jié)構(gòu)和主要測(cè)試功能。

5. MF47型萬(wàn)用表的刻度盤上共有幾條刻度線？各為什么量程的標(biāo)度尺？

6. MF500型萬(wàn)用表有幾個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)？有哪些主要測(cè)試功能？

7. 指針式萬(wàn)用表的使用注意事項(xiàng)是什么？

8. 簡(jiǎn)述指針式萬(wàn)用表測(cè)量直流電流的步驟。

9. 簡(jiǎn)述指針式萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓、交流電壓的步驟。

10. 簡(jiǎn)述指針式萬(wàn)用表測(cè)量電阻的方法和步驟。

11. 數(shù)字式萬(wàn)用表有哪些種類？其特點(diǎn)是什么？

12. 簡(jiǎn)述用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量二極管的方法和步驟。