数字万用表使用问题探讨

数字万用表使用问题探讨
作者：严明忠
来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第1期
严明忠（福建省侨兴轻工学校西藏林芝地区职业技术学校）
摘要本文从实用的角度出发，介绍了数字万用表和指针万用表的测量原理；由于使用环境和工作条件等不同，根据实际的需要选择合适的万用表；重点介绍了数字万用表的使用方法和
使用过程中注意的问题；同时为《电工电子》等课程教学提供参考，为电子初学者拟购和使用
万用表提供帮助。

关键词指针万用表数字万用表使用测试注意事项
0 引言
指针式万用表有着很长的发展历史，在其不断发展过程中，经过一代又一代的改进，可以
说在电子电工的测量方面发挥了很大作用。

但是，在现代社会，电子电工技术发展迅速，计算
机网络通信技术的大规模应用，对电子测量的准确性和敏感性有了非常高的要求，而传统的指
针式万用表在测量精度和敏感性方面已经不能满足需要。

在这种情况下，数字万用表的应用，
可以在很大程度上提高电子电路测量的准确度，并且数字万用表的显示非常直观清晰，有着较
多的功能，能够满足大部分的测量需要。

除此之外，数字万用表还具有较小的体积，占用空间
较小，重量轻携带方便的等优点。

1 测量原理分析
1.1 指针（模拟）万用表的测量原理。

通常所说的模拟万用表就是指的指针式万用表，它
的内部结构主要包括电阻、表头、电池三大部分，一般来说，表头是用磁电式直流微安表。

在
测量过程中，如果是测量电阻的大小，就会使用万用表的内部电池，电池的正极接的是黑表笔，这样以来，电流就会从黑表笔流出，而从红表笔流入。

在测量直流电流时，可通过换挡来连接
并联电阻从而实现分流，分流主要是因为表头的满偏电流很小，因此用分流电阻来扩大量程。

在对直流电压进行测量时，需要把表头的电阻串联。

总之，使用指针式万用表时，要根据测量
电流的不同，而对附加电阻及其量程进行相应的转换。

其基本的测量原理如下图1 所示。

1.2 数字万用表的测量原理。

数字万用表的主要组成部分包括：电源和功能/ 量程转换开关、功能转换器、A/D转换器、LCD 显示器(液晶显示器)等。

其中A/D 转换器一般都采用
ICL7106 双积分型A/D 转换器。

ICL7106 采用两次积分，第一次对输入模拟信号V l 积分，称为采样过程；第二次对基准电压———VEF积分，称为比较过程。

通过二进制计数器对两次积
分过程进行计数，转换成数字量并以数字形式显示出来。

其测量原理如图2 所示。

2 数字万用表的使用
2.1 直流电压的测量。

在测量直流电压时，首先要把黑表笔插入COM 插孔，在V/Ω 插孔中，要使用红表笔，在将两只检测笔放好后，需要根据实际测量直流电压的大小，合理调整功
能开关的量程范围，不能太小，太小会导致万用表的部分部件受到损害，也不能太大，如果量
程过大，则会导致实际测量的不准确。

从实际测量经验可以知道，直流电压的测量，要注意电
压过高，防止在不清楚电压过高的情况下，给测量人员和测量仪器造成损害。

2.2 交流电压的测量。

从基本操作顺序上来看，和上述直流电压的测量基本相同，只是有
一点，在实际交流电的测量过程中，要把功能开关调到ACV 量程范围。

2.3 直流电流测量。

在测量直流电流时，要把黑表笔插入COM 孔，如果是测量的最大值在200mA 以内的电流，要把红表笔插入mA 插孔。

量程的选择和设置，也要根据实际所测直流电
流的大小，要把功能开关调到DCA 合适的挡位。

如果被测量的大于200mA 但是低于20A 情况下，需要把红表笔插入20A 插孔，同时还要把表笔串入待测电路。

在实际测量之前，不清楚被
测电流的大概范围，为了保护万能表，应该将功能开调至最大量程位置处。

若是万能表的显示
屏只显示1，就说明所测电流超出了万能表的量程。

2.4 交流电流测量。

对于交流电流的测量，基本操作顺序和直流电流的测量相同，但是要
注意的一点是要把功能开关置于ACA 量程之外。

2.5 电阻的测量。

电阻的主要作用，在于降低电压和调节电流，因此电阻对于测量的准确
性要求较高。

使用数字万用表测量电阻，要注意提高表笔接触的效果，防止出现接触表面生锈，保证没有其他介质影响接触效果，表笔的放置位置，同上面电流的测量一样，同时，对于功能
开关的控制，也要经过分析计算，把功能开关调至置于Ω 量程适当档位，一般来说，要根据
电阻形状的不同，合理连接电阻的两端，若是被测电阻值超出了万能表的量程范围，则显示屏
就会显示1，这种情况下，就应该更换更大量程的数字万能表。

2.6 电容测量。

在数字万用表的外部结构中，并没有设计专门测量电容的插座。

因此要对
电容进行测量，则应该把功能开关旋置于 C 量的合适档位，同时要将待测电容器两脚直接插入。

若是万用表的显示屏显示1，则说明被测电容值超出了量程。

2.7 三极管的测试。

在对三极管进行测量时，要把功能开关置于hfe 量程，根据晶体管是NPN 或PNP，将集电极、基极、发射极分别插入面板上专用的相应插孔，即可直接读数。

三极
管的测量，为了提高测量准确度，可以测量两次，选取两次测量结果的平均值作为最后测量数据。

3 测试中的几点说明
①如果实际测量时，发现误差较大，同时显示屏左下角出现电池标记符号，那么就应该更
换电池了。

②数字万能表还要定期进行校准，在校准时要借助更高精度的电子测量仪器，按照
先直流档，其次交流档，最后电容档的顺序进行。

③在使用数字万能表进行测量时，最好先对
被测量的电压、电流等有一个大致的掌握，以设置合适的量程。

4 使用注意事项
①根据实际测量经验，虽然数字万用表的内部有相应的过压、过流保护装置，一般情况下，可以保护内部电路不受损害，但是，在测量过程中，还需要尽量避免操作上的重大失误，以减
少测量误差。

测量人员，在使用数字万用表之前，要熟记测量操作的基本要点和注意事项，尽
可能按照操作说明书和测量步骤进行。

②数字万用表通常情况下，会设置一个15min 的自动断
电电路，其中主要的目的，在于节省电源。

如果在测量过程中，超过了15min，就会出现自动
断电，如果尚未完成实际测量任务，还需要继续测量，那么就需要在此启动电源，这时需要连
续按两次电源开关才可以。

内置电池的使用，要注意节约用电，在阶段性不测量时，要暂时关
闭电池电源，同时，对数字万能表的内置电池，要定期检查，发现电池电量不足的，要及时更新，防止因电池的电量不足而导致的测量误差。

③不可以使用数字万能表，对人体内的等效电
阻进行测量，主要原因是，人体和大地之间有分布电容存在，人的身体可以感应出较强的50Hz 交流电压信号，这就会使得量程超过数字万能表的范围。

5 结语
在数字万能表应用越来越广泛的今天，把握其自身特点和使用规则，对于提高实际测量的准确性和减少测量误差有着非常重要的作用。

现代电子电工技术发展非常迅速，对数字万能表的测量精度要求也越来越高，在实际电子线路的测量过程中，仅靠数字万能表的测量，已经远远不够，但是，数字万能表在检修线路故障、维修电路板等方面还发挥着很重要的作用。

因此要充分利用其优点，提高电子测量工作的效率。

参考文献
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