數(shù)字萬用表使用方法

2021-11-22 14:20:06|

來源：電子產(chǎn)品世界作者：

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1、為什么選擇數(shù)字萬用表?——眾里尋她千百度的理由很充分

萬用表，別名有多用表、復(fù)用表、三用表(電流、電壓、電阻三用)等，是電子測(cè)試領(lǐng)域最基本的工具，一般以測(cè)量電壓、電流和電阻為主要目的，有些甚至還可以測(cè)量電容、電感、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)hFE等。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，萬用表分為指針式萬用表和數(shù)字萬用表，與傳統(tǒng)模擬式萬用表相比，數(shù)字式儀表靈敏度高，精確度高，抗干擾性能好，過載能力強(qiáng)，便于攜帶，使用也更方便簡(jiǎn)單，顯示清晰，從根本上消除讀取數(shù)據(jù)時(shí)的視差。因此數(shù)字萬用表已成為主流，且有取代模擬表的趨勢(shì)。

萬用表是利用一只靈敏的磁電式直流電流表(微安表)做表頭，當(dāng)微小電流通過表頭就會(huì)有電流指示，但表頭不能通過大電流，所以必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而可以測(cè)出電路中的電流、電壓和電阻。

數(shù)字萬用表是在數(shù)字直流電壓表的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的，核心就是一個(gè)200mV量程的數(shù)字電壓表，其主要工作原理是需要把被測(cè)量的電壓信號(hào)、電流信號(hào)、交流電壓信號(hào)、電阻、電容、電感、二極管等統(tǒng)一轉(zhuǎn)換直流電壓信號(hào)并且經(jīng)過衰減器衰減到200mV以下，再由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，最后把測(cè)量結(jié)果用數(shù)字直接顯示在顯示屏上。

萬用表由表頭、測(cè)量電路及轉(zhuǎn)換開關(guān)、表筆等四個(gè)主要部分組成。

3.1 數(shù)字萬用表的表頭

數(shù)字萬用表的表頭(以FLUKE17B為例)一般由一只A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換芯片+外圍元件+液晶顯示器組成，精度受表頭的影響，萬用表由于A/D芯片轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字，一般也稱為3 1/2位數(shù)字萬用表、4 1/2位數(shù)字萬用表等等。最常用的芯片是ICL7106(3位半LCD手動(dòng)量程經(jīng)典芯片，后續(xù)版本為7106A,7106B,7206,7240等等),ICL7129(4位半LCD手動(dòng)量程經(jīng)典芯片),ICL7107(3位半LED手動(dòng)量程經(jīng)典芯片)。

3.2 數(shù)字萬用表的測(cè)量電路

測(cè)量線路是用來把各種被測(cè)量轉(zhuǎn)換到適合表頭測(cè)量的微小直流電流的電路，由電阻、半導(dǎo)體元件及電池組成，可以將各種不同的被測(cè)量(如電流、電壓、電阻等)，經(jīng)過一系列的處理(如整流、分流、分壓等)統(tǒng)一變成一定量限的微小直流電流送入表頭進(jìn)行測(cè)量。

3.3 數(shù)字萬用表的選擇開關(guān)

選擇開關(guān)是一個(gè)多檔位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)，用來選擇測(cè)量項(xiàng)目，一般的測(cè)量項(xiàng)目包括：mA(直流電流)、V(-)(直流電壓)、V(～)(交流電壓)、Ω(電阻)等，此外一般也標(biāo)配二極管檔。

3.4 數(shù)字萬用表的表筆

表筆分為紅、黑二只，測(cè)量電壓(或電流)時(shí)應(yīng)將紅色表筆插入V(Ω)(或A、mA)插孔，黑色表筆插入COM插孔。

4.1 準(zhǔn)確度(精度)

數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合。它表示測(cè)量值與真值的一致程度，也反映測(cè)量誤差的大小。一般情況下，準(zhǔn)確度愈高，測(cè)量誤差就愈小，反之亦然。

數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)優(yōu)于模擬指針萬用表。萬用表的準(zhǔn)確度是一個(gè)很重要的指標(biāo)，它反映萬用表的質(zhì)量和工藝能力，準(zhǔn)確度差的萬用表很難表達(dá)出真實(shí)的值，容易引起測(cè)量上的誤判。

4.2 分辨力(分辨率)

數(shù)字萬用表在最低電壓量程上末位1個(gè)字所對(duì)應(yīng)的電壓值，稱作分辨力，它反映出儀表靈敏度的高低。數(shù)字?jǐn)?shù)字儀表的分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。不同位數(shù)的數(shù)字萬用表所能達(dá)到的最高分辨力指標(biāo)不同。

數(shù)字萬用表的分辨力指標(biāo)亦可用分辨率來顯示。分辨率是指儀表能顯示的最小數(shù)字(零除外)與最大數(shù)字的百分比。

4.3 測(cè)量范圍

在多功能數(shù)字萬用表中，不同功能均有其對(duì)應(yīng)得可以測(cè)量得最大值和最小值。

4.4 測(cè)量速率

數(shù)字萬用表每秒鐘對(duì)被測(cè)電量的測(cè)量次數(shù)叫測(cè)量速率，其單位是“次/s”。它主要取決于 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。有的手持式數(shù)字萬用表用測(cè)量周期來表示測(cè)量的快慢。完成一次測(cè)量過程所需要的時(shí)間叫測(cè)量周期。測(cè)量速率與準(zhǔn)確度指標(biāo)存在著矛盾，通常是準(zhǔn)確度愈高。

4.5 輸入阻抗

測(cè)量電壓時(shí)，儀表應(yīng)具有很高的輸入阻抗，這樣在測(cè)量過程中從被測(cè)電路中吸取的電流極少，不會(huì)影響被測(cè)電路或信號(hào)源的工作狀態(tài)，能夠減少測(cè)量誤差。

測(cè)量電流時(shí)，儀表應(yīng)該具有很低的輸入阻抗，這樣接入被測(cè)電路后，可盡量減小儀表對(duì)被測(cè)電路的影響，但是在使用萬用表電流檔時(shí)，由于輸入阻抗較小，所以較容易燒壞儀表，請(qǐng)用戶在使用時(shí)注意。

5.1 數(shù)字萬用表的使用方法

下圖介紹數(shù)字萬用表的使用流程，簡(jiǎn)潔明了，下面具體各參數(shù)測(cè)量方法見5.2-5.9：

5.2 數(shù)字萬用表對(duì)電壓測(cè)量

1、直流電壓測(cè)量

1) 將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/Ω插孔;

2) 將功能開關(guān)置于直流電壓檔V-量程范圍，并將測(cè)試表筆連接到待測(cè)電源(測(cè)開路電壓)或負(fù)載上(測(cè)負(fù)載電壓降)，紅表筆所接端的極性將同時(shí)顯示于顯示器上;

3) 查看讀數(shù)，并確認(rèn)單位。

貼心提示：

1) 如果不知被測(cè)電壓范圍.將功能開關(guān)置于最大量程并逐漸下降;

2) 如果顯示器只顯示“1”，表示過量程，功能開關(guān)應(yīng)置于更高量程;

3) “ ”表示不要測(cè)量高于1000V的電壓，顯示更高的電壓值是可能的，但有損壞內(nèi)部線路的危險(xiǎn);

4) 當(dāng)測(cè)量高電壓時(shí)，要格外注意避免觸電。

2、交流電壓測(cè)量(交流電壓測(cè)量的是有效值，即rms)

1) 將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/Ω插孔;

2) 將功能開關(guān)置于交流電壓檔V~量程范圍，并將測(cè)試筆連接到待測(cè)電源或負(fù)載上，測(cè)量交流電壓時(shí)，沒有極性顯示。

5.3 數(shù)字萬用表對(duì)電流測(cè)量

1、直流電流的測(cè)量

1) 將黑表筆插入COM插孔，當(dāng)測(cè)量最大值為200mA的電流時(shí)，紅表筆插入mA插孔，當(dāng)測(cè)量最大值為20A的電流時(shí)，紅表筆插入20A插孔;

2) 將功能開關(guān)置于直流電流檔A-量程，并將測(cè)試表筆串聯(lián)接入到待測(cè)負(fù)載上，電流值顯示的同時(shí)，將顯示紅表筆的極性。

貼心提示：

1) 如果使用前不知道被測(cè)電流范圍，將功能開關(guān)置于最大量程并逐漸下降;

2) 表示最大輸入電流為200mA，過量的電流將燒壞保險(xiǎn)絲，應(yīng)再更換，20A量程無保險(xiǎn)絲保護(hù)，測(cè)量時(shí)不能超過15秒。

2、交流電流的測(cè)量

測(cè)量方法與1相同，不過檔位應(yīng)該打到交流檔位，電流測(cè)量完畢后應(yīng)將紅筆插回“VΩ”孔，若忘記這一步而直接測(cè)電壓，表或電源會(huì)報(bào)廢!

5.4 數(shù)字萬用表對(duì)電阻測(cè)量

將表筆插進(jìn)“COM”和“VΩ”孔中，把旋鈕打旋到“Ω”中所需的量程，用表筆接在電阻兩端金屬部位。

貼心提示：

1) 如果被測(cè)電阻值超出所選擇量程的最大值，將顯示過量程“1”,應(yīng)選擇更高的量程，對(duì)于大于1MΩ或更高的電阻，要幾秒鐘后讀數(shù)才能穩(wěn)定，這是正常的;

2) 當(dāng)沒有連接好時(shí)，例如開路情況，儀表顯示為“1”;

3) 當(dāng)檢查被測(cè)線路的阻抗時(shí)，要保證移開被測(cè)線路中的所有電源，所有電容放電.被測(cè)線路中，如有電源和儲(chǔ)能元件，會(huì)影響線路阻抗測(cè)試正確性;

4) 萬用表的200MΩ檔位，短路時(shí)有10個(gè)字，測(cè)量一個(gè)電阻時(shí)，應(yīng)從測(cè)量讀數(shù)中減去這10個(gè)字。如測(cè)一個(gè)電阻時(shí)，顯示為101.0，應(yīng)從101.0中減去10個(gè)字。被測(cè)元件的實(shí)際阻值為100.0即100MΩ;

5) 測(cè)量中可以用手接觸電阻，但不要把手同時(shí)接觸電阻兩端--人體是電阻很大但是有限大的導(dǎo)體。

5.5 數(shù)字萬用表對(duì)二極管測(cè)量

數(shù)字萬用表可以測(cè)量發(fā)光二極管，整流二極管……測(cè)量時(shí)，表筆位置與電壓測(cè)量一樣，將旋鈕旋到“ ”檔;用紅表筆接二極管的正極，黑表筆接負(fù)極，這時(shí)會(huì)顯示二極管的正向壓降。肖基特二極管的壓降是0.2V左右，普通硅整流管(1N4000、1N5400系列等)約為0.7V，發(fā)光二極管約為 1.8～2.3V。調(diào)換表筆，顯示屏顯示“1.”則為正常，因?yàn)槎O管的反向電阻很大，否則此管已被擊穿。

5.6 數(shù)字萬用表對(duì)三極管測(cè)量

表筆插位同上;其原理同二極管。先假定A腳為基極，用黑表筆與該腳相接，紅表筆與其他兩腳分別接觸其他兩腳;若兩次讀數(shù)均為0.7V左右，然后再用紅筆接A腳，黑筆接觸其他兩腳，若均顯示"1"，則A腳為基極，否則需要重新測(cè)量，且此管為PNP管。那么集電極和發(fā)射極如何判斷呢?數(shù)字表不能像指針表那樣利用指針擺幅來判斷，那怎么辦呢?我們可以利用“hFE”檔來判斷：先將檔位打到“hFE”檔，可以看到檔位旁有一排小插孔，分為PNP和NPN管的測(cè) 量。前面已經(jīng)判斷出管型，將基極插入對(duì)應(yīng)管型“b”孔，其余兩腳分別插入“c”，“e”孔，此時(shí)可以讀取數(shù)值，即β值;再固定基極，其余兩腳對(duì)調(diào); 比較兩次讀數(shù)，讀數(shù)較大的管腳位置與表面“c”，“e”相對(duì)應(yīng)。

貼心提示：上法只能直接對(duì)如9000系列的小型管測(cè)量，若要測(cè)量大管，可以采用接線法，即用小導(dǎo)線將三個(gè)管腳引出。這樣方便了很多哦。

5.7 數(shù)字萬用表對(duì)MOS場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量

N溝道的有國(guó)產(chǎn)的3D01，4D01，日產(chǎn)的3SK系列。G極(柵極)的確定：利用萬用表的二極管檔。若某腳與其他兩腳間的正反壓降均大于2V，即顯示“1”，此腳即為柵極G。再交換表筆測(cè)量其余兩腳，壓降小的那次中，黑表筆接的是D極(漏極)，紅表筆接的是S極(源極)。

1、電壓檔：

在檢測(cè)或制作時(shí)，可以用來測(cè)量器件的各管腳電壓，與正常時(shí)的電壓比較，即可得出是否損壞。還可以用來檢測(cè)穩(wěn)壓值較小的穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值，其原理如圖：R為1K，電源端的電壓視穩(wěn)壓管的標(biāo)稱穩(wěn)壓值而定，一般比標(biāo)稱電壓大3V以上，但不要超過15V。再用萬用表檢測(cè)D管兩端電壓值，此值即為D管實(shí)際穩(wěn)壓值。

2、電流檔

將表串入電路中，對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)視，若電流遠(yuǎn)偏離正常值(憑經(jīng)驗(yàn)或原有正常參數(shù))，必要時(shí)可以調(diào)整電路或者需要檢修。還可以利用該表的20A檔測(cè) 量電池的短路電流，即將兩表筆直接接在電池兩端。切記時(shí)間絕對(duì)不要超過1秒!注意：此方法只適用于干電池，5號(hào)，7號(hào)充電電池，且初學(xué)者要有熟悉維修的人員指導(dǎo)下進(jìn)行，切不可自行操作!根據(jù)短路電流即可判斷電池的性能，在滿電的同種電池的情況下，短路電流越大越好。

3、電阻檔

可用于判斷電阻，二極管，三極管好壞的方法之一。對(duì)于電阻其實(shí)際阻值偏離標(biāo)稱值過多時(shí)則已損壞。對(duì)于二三極管，若任兩腳間的電阻都不為很的大值(幾百K 以上)，則可認(rèn)為性能下降或者已擊穿損壞，注意此三極管是不帶阻的。此法也可用于集成塊，須要說明的是：集成塊的測(cè)量只能和正常時(shí)參數(shù)作比較。

4、普通萬用表的表筆都存在阻值較大，有興趣的愛好者可自行制作一副表筆;方法：準(zhǔn)備一米左右的優(yōu)質(zhì)音箱線或者多蕊銅電線，帶絕緣套的夾子一對(duì)(紅黑色)，用于音箱接線的香蕉插一對(duì)(紅黑色);線的一端焊牢在夾上，另一端相應(yīng)接入香蕉插中;一副優(yōu)良的表筆即大功告成。

5.8 數(shù)字萬用表對(duì)電容測(cè)試

連接待測(cè)電容之前，注意每次轉(zhuǎn)換量程時(shí)，復(fù)零需要時(shí)間，有漂移讀數(shù)存在不會(huì)影響測(cè)試精度。

1、將功能開關(guān)置于電容量程C(F);

2、將電容器插入電容測(cè)試座中。

貼心提示：

1) 儀器本身已對(duì)電容檔設(shè)置了保護(hù)，故在電容測(cè)試過程中不用考慮極性及電容充放電等情況;

2) 測(cè)量電容時(shí)，將電容插入專用的電容測(cè)試座中;

3) 測(cè)量大電容時(shí)穩(wěn)定讀數(shù)需要一定的時(shí)間;

4) 電容的單位換算：1μF=106pFlμF=103nF。

5.9 數(shù)字萬用表對(duì)通斷測(cè)試

1、將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/Ω插孔(紅表筆極性為“+”)將功能開關(guān)置于“什么”檔、并將表筆連接到待測(cè)二極管，讀數(shù)為二極管正向壓降的近似值;

2、將表筆連接到待測(cè)線路的兩端如果兩端之間電阻值低于約70Ω，內(nèi)置蜂鳴器發(fā)聲。