第2章 數(shù)字式萬用表的性能特點和使用方法

2.1 數(shù)字式萬用表的性能特點

數(shù)字式萬用表是一種多功能、多量程的便攜式儀器，一般的數(shù)字式萬用表可以測量直流電流、交流電流、直流電壓、交流電壓和電阻值，有些數(shù)字式萬用表還可以測量晶體三極管的放大倍數(shù)、頻率、電容量、分貝數(shù)等。

在學習使用數(shù)字式萬用表之前，我們應認識數(shù)字式萬用表的結構和鍵鈕分布，并了解其性能參數(shù)，從而有助于掌握數(shù)字式萬用表的使用方法。

2.1.1 數(shù)字式萬用表的結構和鍵鈕分布

數(shù)字式萬用表憑借強大的功能、簡便的操作及直觀的測量顯示得到了越來越廣泛的應用。下面我們首先從數(shù)字式萬用表的結構和鍵鈕分布入手進行介紹。

1．數(shù)字式萬用表的結構

不同數(shù)字式萬用表可以檢測的項目略有不同，但其結構組成基本相同，下面我們以典型數(shù)字式萬用表為例介紹這種類型萬用表的結構，其外形結構圖如圖2-1所示。

數(shù)字式萬用表主要是由液晶顯示屏、功能旋鈕、功能按鈕、表筆插孔和附加測試器等構成的。其中液晶顯示屏主要是用于顯示測量的結果；功能旋鈕用于選擇測量項目及測量擋位；功能按鈕用于完成相關測量功能的切換及控制；表筆插孔用于插接表筆進行測量；表筆分為黑、紅兩只表筆，分別用于接觸被測元器件；附加測試器用來代替表筆檢測待測元器件，通常用于檢測電容量及晶體三極管等。

2．數(shù)字式萬用表的鍵鈕功能

數(shù)字式萬用表的功能有很多，在檢測中主要是通過調節(jié)不同的功能擋位來實現(xiàn)的，因此在使用數(shù)字式萬用表前應先熟悉萬用表的鍵鈕分布及各個鍵鈕的功能。圖2-2所示為典型數(shù)字式萬用表的鍵鈕分布圖。

（1）液晶顯示屏

液晶顯示屏是用來顯示當前測量狀態(tài)和最終測量數(shù)值的。由于數(shù)字式萬用表的功能很多，因此在液晶顯示屏上會有許多的標識，它會根據(jù)用戶選擇的不同測量功能顯示當前的測量狀態(tài)，圖2-3所示為典型數(shù)字式萬用表的液晶顯示屏。

（2）功能旋鈕

功能旋鈕位于數(shù)字式萬用表的主體位置（面板），通過旋轉功能旋鈕，可選擇不同的測量項目及測量擋位。在功能旋鈕的圓周上有萬用表多種測量功能的標識，測量時僅需要旋動中間的功能旋鈕，使其指示到相應的擋位，即可進入相應的狀態(tài)進行測量，圖2-4所示為典型數(shù)字式萬用表的功能旋鈕。

● 歐姆擋（?）：歐姆擋位于數(shù)字式萬用表中的最上端，測量電阻值時選擇該擋位，根據(jù)被測的電阻值，可調整的量程范圍有“200”、“2k”、“20k”、“200k”、“2M”、“20M”、“2000 M”。

● 電壓擋（）：測量電壓時選擇該擋位，根據(jù)被測電壓值的不同，可調整的量程范圍有“200 mV”、“2V”、“20V”、“200V”、“1000 ”、“750 ”。

● 頻率檢測擋（10MHz）：使用數(shù)字式萬用表檢測頻率時，可選擇該擋位。

● 電流擋（）：測量電流時選擇該擋位，根據(jù)被測電流值的不同，可調整的范圍有“2mA”、“20mA”、“200mA”、“20A”。

● 溫度檢測擋（℃）：當使用數(shù)字式萬用表檢測溫度時，可將功能旋鈕調整至該擋位，并對溫度進行檢測。

● 晶體管放大倍數(shù)檢測擋（hFE）：使用數(shù)字式萬用表檢測晶體三極管的放大倍數(shù)時，需要將功能旋鈕調整至該擋位。

● 電感量檢測擋（L）：使用數(shù)字式萬用表檢測電感器的電感量時，可將功能旋鈕調整至該擋位。

● 電容量檢測擋（F）：使用數(shù)字式萬用表檢測電容器的電容量時，可將功能旋鈕調整至該擋位。

● 二極管及通斷測量擋（）：使用數(shù)字式萬用表檢測二極管性能是否良好時；或檢測通斷情況時，可將數(shù)字式萬用表的擋位調整至該擋位進行測量。

【資料鏈接】

數(shù)字式萬用表是具有自動量程選擇功能的，在功能旋鈕的圓周只有功能擋位，測量時，只需要設置相應的功能擋位即可。另外，數(shù)字式萬用表內部電路可以根據(jù)測量的狀態(tài)自動調整量程范圍，顯示出最佳的測量結果，如圖2-5所示。

① 斷路擋（OFF）：斷路擋是指數(shù)字式萬用表的內部電路處在斷路狀態(tài)，當不使用萬用表時，將旋鈕旋至該擋位。

② 電壓測量擋（V）：測量電壓時選擇該擋，根據(jù)被測的電壓類型可通過“模式按鈕”在交流電壓或直流電壓兩者之間切換。

③ 電阻值測量擋（Ω）：測量電阻值時選擇該擋。

④二極管及通斷測量擋：檢測二極管時選擇該擋。

⑤ 電容量測量擋：檢測電容量時選擇該擋。

⑥ 頻率/占空比測量擋：檢測頻率、占空比時選擇該擋。

⑦、⑧ 攝氏/華氏溫度測量擋：測量物體或環(huán)境溫度時選擇該擋。根據(jù)自己的測量需要℉可在“℃”或者“ ”之間進行選擇。

⑨ 10A電流擋（10A）：測量10A電流時選擇該擋。根據(jù)被測的電流類型可通過“模式按鈕”在交流電流或直流電流兩者之間切換。

⑩ 毫安電流測量擋（mA）：測量毫安電流時選擇該擋。根據(jù)被測的電流類型可通過“模式按鈕”在交流電流或直流電流兩者之間切換。

? 微安電流測量擋（μA）：測量微安電流時選擇該擋。根據(jù)被測的電流類型可通過“模式按鈕”在交流電流或直流電流兩者之間切換。

（3）功能按鈕

該數(shù)字式萬用表上設計有電源按鈕、峰值保持按鈕、背光燈按鈕和交/直流切換按鈕，如圖2-6所示。

【要點說明】

（4）表筆插孔

表筆插孔位于數(shù)字式萬用表下方，如圖2-7所示。其中，標有“20A”的表筆插孔為電流檢測插孔，用來連接紅表筆；標有“mA”的表筆插孔為低于200mA電流檢測插孔，同時也是附加測試器和熱偶傳感器的負極輸入端；標有“COM”的表筆插孔為公共接地插孔，主要用來連接黑表筆，此外也是附加測試器和熱偶傳感器的正極輸入端；標有“V?Hz ”的表筆插孔為電阻值、電壓、頻率和二極管檢測插孔，主要用來連接紅表筆。

（5）表筆

數(shù)字式萬用表的表筆分別使用紅色和黑色標識，用于待測電路、元器件與萬用表之間的連接。圖2-8所示為典型數(shù)字式萬用表的表筆。

（6）附加測試器

數(shù)字式萬用表幾乎都會配有一個附加測試器，附加測試器的正、負極插頭可插入表筆插孔中，將電感器、電容器或晶體三極管的引腳插入附加測試器上方插孔中，調整擋位后，就可對相應的數(shù)據(jù)進行測量。圖2-9所示為數(shù)字式萬用表的附加測試器外形及使用方法。

（7）熱電偶傳感器

數(shù)字式萬用表配有一個熱電偶傳感器，主要用來測量物體或環(huán)境溫度。檢測時通過與萬用表表筆插孔或附加測試器進行連接，實現(xiàn)數(shù)字式萬用表對溫度的測量。圖2-10所示為熱電偶傳感器的外形及使用方法。

2.1.2 數(shù)字式萬用表的性能參數(shù)

數(shù)字式萬用表主要性能參數(shù)包括顯示特性、測量特性和技術特性。下面以Minipa ET—988型數(shù)字式萬用表為例，介紹其主要性能參數(shù)。

1．顯示特性

數(shù)字式萬用表的顯示特性包括顯示方式和最大顯示數(shù)。目前常見的顯示方式都是采用液晶顯示屏顯示數(shù)據(jù)，這種顯示方式可以很直觀地得到當前的測量數(shù)據(jù)。

數(shù)字式萬用表的顯示位數(shù)即最大顯示，通常在使用手冊中都有說明，如圖2-11所示。由圖可知，Minipa ET—988型數(shù)字式萬用表的最大顯示數(shù)為“3 ”，即三又二分之一，表示該液晶顯示屏可顯示4位數(shù)字，第一位數(shù)最大可顯示0～1，后三位最大顯示為0～9（滿位），最大顯示數(shù)為2000（無法顯示），可顯示最高數(shù)為1999。

【要點說明】

【資料鏈接】

數(shù)字式萬用表的顯示特性有3位、3位、3位、4位、5位、6位、7位和8位，共8種。它確定了數(shù)字式萬用表的最大顯示量程，是數(shù)字式萬用表非常重要的一種參數(shù)。

數(shù)字式萬用表的顯示位數(shù)都是由1個整數(shù)和 1個分數(shù)組合而成的。其中，分數(shù)中的分子表示該數(shù)字式萬用表最高位所能顯示的數(shù)字范圍；分母則是最大極限量程時最高的數(shù)字。而分數(shù)前面的整數(shù)則表示最高位后面的顯示數(shù)位。例如3位（讀作“三又三分之二位”），其中“ ”中的分子“2”表示該數(shù)字式萬用表位只能顯示從0～2的數(shù)字，因為整數(shù)是“3”，所以可以確定在最高位之后有3個整數(shù)位，故最大顯示值為±2999；分母“3”則表示該數(shù)字式萬用表的最大極限量程數(shù)值為3000。其他的顯示位數(shù)都可以根據(jù)計算得出。

2．測量特性

數(shù)字式萬用表的測量特性包括采樣速率和精確度（分辨率）。采樣速率是指單位時間內對輸入信號進行采樣的速度。在很大程度上反映了測量結果與真實值之間的相符度。Minipa ET—988型數(shù)字式萬用表的采樣速率為每秒3次。

精確度，也可稱為分辨率，用來表示數(shù)字式萬用表所能精確的最小值，該值通常與選擇量程有關。Minipa ET—988型數(shù)字式萬用表各量程精確度（分辨率）如表2-1所列。

3．技術特性

技術特性主要是指數(shù)字式萬用表所能實現(xiàn)的測試功能，以及測量準確度。Minipa ET—988型數(shù)字式萬用表除了具有電阻值、電壓值、電流值等基本功能外，還具有通斷測試、晶體管放大倍數(shù)、電容量、電感量、頻率、溫度及背光顯示、峰值保持等功能。

準確度也稱為精度，用來表示測量結果的準確程度，即萬用表的指示值與實際值之差。準確度的表示格式為：±（XX%+字數(shù)），選擇準確度高的萬用表可以更準確地測量出數(shù)據(jù)。Minipa ET—988型數(shù)字式萬用表各量程準確度如表2-2所列。