1.3 數(shù)字式萬用表的識別

數(shù)字式萬用表是一種多功能的數(shù)字顯示儀表。它可用來測量直流電壓/電流、交流電壓/電流、電阻和電容等。

1.3.1 數(shù)字式萬用表各功能部件

數(shù)字式萬用表由LCD顯示屏、功能按鍵、選擇開關(guān)、表筆插孔及內(nèi)部的測量電路組成。常用的數(shù)字式萬用表的功能部件分別（如圖1-13、圖1-14、圖1-15、圖1-16所示）。

數(shù)字式萬用表的LCD顯示屏用來顯示測量的結(jié)果。

選擇開關(guān)又稱功能和量程選擇開關(guān)。它的作用是控制萬用表的開關(guān)、量程的開關(guān)和轉(zhuǎn)換測量功能，數(shù)字式萬用表的選擇開關(guān)通常采用一個電刷旋鈕與印制在電路板上的銅箔線路相結(jié)合的方法，如圖1-17所示。

使用時，電刷中間的觸點與印制在電路板上的銅箔線路構(gòu)成的電刷軌道接觸，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)即可改變電刷中間的觸點連接的電路，從而完成量程切換等功能。

功能按鍵是用來控制萬用表的開關(guān)、保持測量數(shù)據(jù)、切換測量功能、開啟背光等功能，有些數(shù)字式萬用表的功能按鍵與選擇開關(guān)設(shè)計為一體，數(shù)字式萬用表還有下面的一些功能按鍵。

HOLD鍵，保持顯示按鍵：按HOLD鍵使儀表保持顯示當(dāng)前顯示值，再按HOLD鍵時退出保持顯示功能。當(dāng)按HOLD鍵超過2s時背光被點亮，若要關(guān)閉背光需再按HOLD鍵超過2s，否則背光會長期點亮。

REL鍵，相對值顯示按鍵：按REL鍵使儀表將當(dāng)前顯示值作為參考值并將顯示器置“0”，在此之后的測量結(jié)果中，將自動減去參考值，直到再按REL鍵時退出相對值顯示功能，除頻率/占空比測量外均有相對值測量功能。使用此功能將會由自動量程切至手動量程（電容測量除外）。

Hz/Duty鍵，頻率/占空比顯示按鍵：在頻率量程測量頻率時，按Hz/Duty鍵可以來回選擇顯示頻率或占空比；在電壓電流測量時，按Hz/Duty鍵可選擇進入頻率/占空比測量顯示，對電壓電流信號的要求及頻率測量范圍如表1-7所示，再按Hz/Duty鍵則返回電壓電流測量顯示。使用此功能將會由自動量程切至手動量程。

RANGE鍵，自動/手動量程切換按鍵：開機時預(yù)設(shè)為自動量程。按一下RANGE鍵即切換為手動量程。在手動量程狀態(tài)下按一下即往上跳一擋，如果在最高擋位則跳至最低擋位，按超過2s即切回自動量程。頻率/占空比及電容測量因測量方式需要固定為自動量程。

SELECT（藍色鍵）為選擇測量按鍵：當(dāng)兩個或兩個以上測量功能復(fù)合在同一功能量程時，按SELECT鍵可以選擇需要的測量功能。

POWER為電源開關(guān)鍵：一般是自鎖開關(guān)，用于打開或關(guān)閉儀表的工作電源。按下POWER鍵打開電源，再按一次POWER鍵時關(guān)閉電源。

接線端口又稱為輸入端插孔：黑表筆總是插在“COM”插孔。測量電壓、頻率/占空比、電阻、二極管、電路通斷或電容時，紅表筆插“V/Ω”插孔。

測量200mA以下交直流電流時，紅表筆插“mA”插孔，測量200mA以上交直流電流時，紅表筆插在“10A”插孔。

有些數(shù)字式萬用表還有β插座接口，這個接口用來測量三極管的β值（放大倍數(shù)），當(dāng)量程開關(guān)轉(zhuǎn)到“hFE”擋位時，這個插口可以插入三極管并進行放大倍數(shù)的測量，通常左邊半邊是PNP極性的，右半邊則是NPN極性的。插孔中每半邊都有兩個“E”插孔，它們是分別相通的，主要便于各種封裝在不交叉引腳的情況下直接插入。因為通常引腳排列有ECB、CBE等，將這兩種情況合并就成了“E-C-B-E”此種排列形式。

數(shù)字式萬用表中選擇開關(guān)選擇的量程主要有下面幾種：交、直流電壓擋的量程為200mV、2V、20V、200V、1000V，共5擋。交、直流電流擋的量程為200μA、2mA、20mA、200mA、10A，共5擋。電阻擋的量程為200Ω、2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ、20MΩ、，共7擋，其中擋用于判斷電路的通、斷。

數(shù)字式萬用表內(nèi)部的測量電路主要功能就是將輸入的模擬信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換及量程切換后，提供相應(yīng)的電路，在LCD屏幕上將測量的結(jié)果顯示出來，這部分電路的功能框圖如圖1-18所示。

1.3.2 數(shù)字式萬用表的讀數(shù)識別

數(shù)字式萬用表通過液晶顯示屏直接以數(shù)字形式顯示測量結(jié)果，并且還能自動顯示被測數(shù)值的單位和符號（如Ω、kΩ、MΩ、mV、V、mA、A、μF等），如圖1-19所示。

在不同的量程和測量擋位測量時，顯示屏?xí)@示不同的字符表示不同的測量值，常見的字符及其含義如表1-8所示。

數(shù)字式萬用表的表筆插孔通常有4個。標有COM字樣的為公共插孔，通常插入黑表筆。標有V/Ω字樣的插孔應(yīng)插入紅表筆，用于測量電阻值和交直流電壓值。測量交直流電流有兩個插孔，分別為mA和20A或者10A，供不同量程擋選用，使用時也插入紅表筆。

使用數(shù)字式萬用表前，應(yīng)先估計一下被測量值的范圍。盡可能選用接近滿度的量程。這樣可提高測量精度。如測100Ω電阻時最好采用200Ω擋，而不用2000Ω擋。若測量時僅在最高位顯示數(shù)字“1”或者“0.L”，其他位均消失，表示被測數(shù)值超出所在擋測量范圍（稱為溢出），說明量程選得太小，可換高一擋量程試一試。

當(dāng)誤用交流電壓擋去測量直流電壓，或者誤用直流電壓擋去測量交流電壓時，顯示屏將顯示“000”，或低位上的數(shù)字出現(xiàn)跳動。

數(shù)字式萬用表在剛測量時，顯示屏的數(shù)值會有跳變現(xiàn)象，這是正常的（類似指針式表的表針在擺動），應(yīng)當(dāng)待顯示數(shù)值穩(wěn)定后（1～2s），才能讀數(shù)。

如果在顯示的數(shù)值左邊出現(xiàn)“-”符號，則表明表筆極性與實際電源極性相反，此時紅表筆接的是負極。

當(dāng)顯示“”、“”“BATT”或“LOW BAT”等符號或者字符時，如圖1-20所示，表示電池電壓低于工作電壓，需更換電池后再使用。

1.3.3 數(shù)字式萬用表主要參數(shù)

1. 顯示位數(shù)

顯示位數(shù)通常為位～位。其中常用的有位、位、位、位等。

數(shù)字式萬用表顯示位數(shù)的定義有兩條含義：整數(shù)部分代表能顯示0～9中所有數(shù)字的位數(shù)；分數(shù)部分的分母代表滿量程時最高位能顯示的數(shù)字，分子代表最高位可顯示的最大數(shù)字。根據(jù)定義，位（也稱做三位半）數(shù)字式萬用表應(yīng)有3+1=4個數(shù)據(jù)位，其中低三位可以顯示0～9，最高位只能顯示兩個數(shù)字（0和1），而且這兩個數(shù)字中最大的數(shù)字是“1”，所以它的最大顯示值應(yīng)為± 1999。以此類推， 位數(shù)字式萬用表的最高位只能顯示0、1、2共三個數(shù)字，最大數(shù)字是2，故最大顯示值為± 2999。

2. 分辨力

數(shù)字式萬用表在最低電壓量程上末位1個字所代表的電壓/電流值，稱做儀表的分辨力，它反映儀表靈敏度的高低。分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。、位、位數(shù)字式萬用表的最高分辨力分別為1mV、1μV、10nV。

數(shù)字式萬用表的分辨力指標通常也可用分辨率來表示。分辨率是指所能顯示的最小數(shù)字（零除外）與最大數(shù)字的百分比。例如， 位數(shù)字式萬用表的分辨率為1/1999≈0.05%。用同樣的方法可計算出，位和位數(shù)字式萬用表的分辨率依次為0.005%和0.0005%。

由于分辨力與數(shù)字電壓表中A/D的位數(shù)有關(guān)，位數(shù)越多，分辨力越高，故有時稱具有多少位的分辨力。分辨力越高，可以測量的最小電壓越小，電壓表越靈敏，故又把分辨力稱做靈敏度。

分辨力與準確度屬于兩個不同的概念。前者表示對微小電壓的“識別”能力；后者反映測量的“準確性”，即測量結(jié)果與真值的一致程度。兩者無必然的聯(lián)系，因此不能混為一談。

常見萬用表的分辨力如表1-9所示。

不同的擋位分辨力是不同的，常用的UT60系列萬用表不同擋位的分辨力如表1-10所示。

3. 測量速率

測量速率是每秒鐘對被測電壓的測量次數(shù)或測量一次所需的時間，它主要取決于DVM中所采用的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。

4. 輸入阻抗

數(shù)字電壓表的輸入級通常為場效應(yīng)管，在小量程上，其輸入阻抗可高達104 MΩ以上，在大量程時（如100V、1000V等），由于使用了分壓器，輸入阻抗一般為10MΩ。