- 萬用表快速應用一讀通
- 趙廣林編著
- 135字
- 2018-12-29 03:01:28
第1章 萬用表的種類與識別
萬用表是“萬用電表”的簡稱。由于萬用表最常使用的功能就是電阻測量、電壓測量、電流測量,因此,萬用表有時又被稱為“三用表”。現在的萬用表添加了很多新功能,尤其是數字式萬用表,基本都具有測量電容值、三極管放大倍數、二極管壓降、電路通斷等實用的新功能。
1.1 萬用表的種類
萬用表(Multimeter),是一種多用途電子測量儀器,主要用于物理、電氣、電子等測量領域,一般包含電流表、電壓表、電阻表等功能,也稱為萬用計、多用計、多用電表、萬用電表或三用電表。
按其內部結構劃分,常用的萬用表有指針式和數字式兩種。指針式萬用表是以機械表頭為核心部件構成的多功能測量儀表,所測數值由表頭指針指示讀取;數字式萬用表所測數值由液晶屏幕直接以數字的形式顯示,有些數字式萬用表同時還帶有語音提示功能。
指針式萬用表(機械式)和數字式萬用表(后文簡稱數字式萬用表)的基本功能都是一樣的:主要用來測量電阻、電壓、電流。
指針式萬用表使用磁場偏轉指針的表盤,由于存在刻度難以細分的限制,在精確度與分辨率上都容易產生偏差。
數字式萬用表(Digital MultiMeter,DMM)中,被測量信號被轉換成數字電壓并被數字的前置放大器放大,然后由數字顯示屏直接顯示該值,這樣就避免了在讀數時視差帶來的偏差。
目前,維修人員常用的指針式萬用表有MF-500、MF-47、MF-50等型號;常用的數字式萬用表主要有DT-830、UT60、UT30、UT33、DT9208等型號。
常用的指針式萬用表和數字式萬用表分別如圖1-1和圖2-2所示。

圖1-1 常用的指針式萬用表

圖1-2 常用的數字式萬用表
雖然指針式萬用表和數字式萬用表的基本功能類似,不過它們之間還是有很多區別的,主要區別有下面幾種。
指針式萬用表的測量結果采用指針和刻度盤進行指示,容易受到查看時的角度和刻度分布的影響;數字式萬用表的測量結果直接在LCD屏幕上顯示出來,不但便于查看,而且沒有人為的誤差。
指針式萬用表是一種平均值式儀表,讀數精度較差,但指針擺動的過程比較直觀,其擺動速度和幅度能直觀地反映出被測量參數的大小,例如在測電視機數據總線傳送數據時指針就會有輕微抖動。數字式萬用表是瞬時取樣式儀表。一般0.3s取一次樣來顯示測量結果,對測量結果的反應就不如指針式萬用表,數字穩定下來需要一定的時間,不能及時反映出數值的變化,例如測量變化比較大的電壓時,指針式萬用表根據電壓的高低指針會快速地擺動,而數字式萬用表就有可能反映不出電壓的變化。因此,指針式萬用表比較適合用來測量變化的參數。
指針式萬用表內一般有兩塊電池,一塊是低電壓的1.5V電池,一塊是高電壓的9V或15V電池;數字式萬用表則常用一塊9V電池。指針式萬用表黑表筆所接是表內電池的正極,而紅表筆所接是表內電池的負極;數字式萬用表黑表筆所接是表內電池的負極,而紅表筆所接是表內電池的正極。
指針式萬用表由于沒有有源器件,因此,即使表內無電池,也不影響電壓、電流擋的使用(只有電阻擋需要用到表內的電池);而數字式萬用表則由于采用了D/A轉換器,因此,必須內部電池正常時才能工作(任何量程均如此)。
數字式萬用表輸出電壓較低(通常不超過1V),對于一些電壓特性特殊的組件的測試很不方便(如晶閘管、發光二極管等);而指針式萬用表輸出電壓較高(有10.5V、12V等),電流也大(如MF-500的1Ω擋最大輸出電流高達100mA),可以很方便對晶閘管、發光二極管等元器件進行檢測,用指針式萬用表的R×1Ω擋可以使揚聲器發出響亮的“噠”聲,用R×10kΩ擋甚至可以點亮發光二極管(LED)。
指針式萬用表的內部沒有放大器且多采用分立組件構成分流分壓電路,因此內阻比數字式萬用表小很多(MF-500型萬用表的直流電壓靈敏度為20kΩ/V),容易影響測量精度。而數字式萬用表由于內部采用了運放電路,內阻很大(通常大于1MΩ),對被測電路影響很小。例如,彩色計算機顯示器中的顯像管加速極電壓若用普通的指針式萬用表測量,只有120V左右,而用數字式萬用表測量時就有400V左右,這就是因為普通指針式萬用表的電壓擋內阻較小,且在測量電壓時與被測量構成并聯關系,影響了測量結果的準確性。但數字式萬用表極高的輸入阻抗也會使其易受感應電壓的影響,例如在一些電磁干擾比較強的場合測出的數據就有可能不真實。
指針式萬用表在測量電流、電壓等參數時,兩個表筆極性不能接反,否則表針就會反偏,甚至損壞表針;而數字式萬用表若測量時兩個表筆極性接反,不會造成任何損壞,且對測量結果無影響,只是此時顯示屏左上角將有一個“-”號,表示紅表筆連接的是電壓或者電流的負極,如圖1-3所示。

圖1-3 數字式萬用表表筆對調測量電壓示意圖
在測量過程中,指針式萬用表的量程需在測量前由測量者預先選定,而數字式萬用表的量程則能自動轉換。同時數字式萬用表在測量參數值超量程時能自動溢出,指針式萬用表則會出現打表頭現象。因此,當被測量參數值在測量前無法估計時,一般選用數字式萬用表較為方便。
另外,指針式萬用表需要調零,數字式萬用表則不需要調零。
數字式萬用表的功能比指針式萬用表多。通常情況下,數字式萬用表除了具有普通指針式萬用表的測量功能外,還具有二極管壓降、三極管直流放大倍數hFE、電路通斷、電容容量、頻率、溫度等測量功能。