指针式万用表与数字式万用表各有优缺点

“万用表”是万用电表的简称，它是我们电子制作中一个必不可少的工具。万用表能测量电流、电压、电阻、有的还可以测量三极管的放大倍数，频率、电容值、逻辑电位、分贝值等。万用表有很多种，现在最流行的有机械指针式的和数字式的万用表（见图）。

它们各有优点。对于电子初学者，建议使用指针式万用表，因为它对我们熟悉一些电子知识原理很有帮助。下面我们介绍一些机械指针式万用表的原理和使用方法。万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。下面分别介绍。

测直流电流原理。如图1a所示，在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。

测直流电压原理。如图1b所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。

测交流电压原理。如图1c所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、串式半波整流电路，将交流进行整流变成直流后再通过表头，这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。

测电阻原理。如图1d所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。万用表的使用万用表的测量范围如下：直流电压：分5档—0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V。

交流电压：分5档—0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V

直流电流：分3档—0-3mA；0-30mA；0-300mA。

电阻：分5档—R*1；R*10；R*100；R*1K；R*10K

测量电阻：--先将表棒搭在一起短路，使指针向右偏转转，随即调整“Ω”调零旋钮，使指针恰好指到0。然后将两根表棒分别接触被测电阻（或电路）两端，读出指针在欧姆刻度线（第一条线）上的读数，再乘以该档标的数字，就是所测电阻的阻值。例如用R*100挡测量电阻，指针指在80，则所测得的电阻值为80*100=8K。由于“Ω”刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆档。使指针在刻度线的中部或右部，这样读数比较清楚准确。每次换档，都应重新将两根表棒短接，重新调整指针到零位，才能测准。万用表（以105型为例）的表盘如右图所示。通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。“Ω”调零旋钮是用来测量电阻时使指针对准右零位，以保证测量数值准确。

欧姆挡的使用

一、选择合适的倍率。在欧姆表测量电阻时，应选适当的倍率，使指针指示在中值附近。最好不使用刻度左边三

分之一的部分，这部分刻度密集很差。

二、使用前要调零。

三、不能带电测量。

四、被测电阻不能有并联支路。

五、测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时，必须注意两支笔的极性。

六、用万用表不同倍率的欧姆挡测量非线性元件的等效电阻时，测出电阻值是不相同的。这是由于各挡位的中值

电阻和满度电流各不相同所造成的，机械表中，一般倍率越小，测出的阻值越小。

万用表测直流时

一、进行机械调零。

二、选择合适的量程档位。

三、使用万用表电流挡测量电流时，应将万用表串联在被子测电路中，因为只有串连接才能使流过电流表的电流

与被测支路电流相同。测量时，应断开被测支路，将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间。特别应注意电流

表不能并联接在被子测电路中，这样做是很危险的，极易使万表烧毁。

四、注意被测电量极性。

五、正确使用刻度和读数。

六、当选取用直流电流的2.5A挡时，万用表红表笔应插在2.5A测量插孔内，量程开关可以置于直流电流挡的任

意量程上。

七、如果被子测的直流电流大于2.5A，则可将2.5A挡扩展为5A挡。方法很简单，使用者可以在“2.5A”插孔

和黑表笔插孔之间接入一支0.24欧姆的电阻，这样该挡位就变成了5A电流挡了。接入的0.24A电阻应选取用2W以

上的线绕电阻，如果功率太小会使之烧毁。

一、概述万用表的发展大致分为三个阶段:第一阶段为模拟万用表(VOM),即指针式万用表;第二阶段为数字万用表;进入80年代后,随着单片集成电路CMOS技术和A/D转换器的广泛使用,新型袖珍式数字万用表(DMM)得到推广和普及,逐步取代了模拟万用表.与模拟万用表相比较,数字万用表具有准确度高、显示清晰、性能稳定、功能多、过载能力强、便于携带等特点,因此受到广大科技工作者的欢迎;第三阶段为单片集成电路智能化数字万用表.由于大规模集成电路技术迅速发展,为单片集成电路数字万用表奠定了基础.

摘要：本文全面、深入、系统地介绍了4 3/4位智能数字万用表的系统设计与研究。设计中采用了美国MAXIM公司生产的专配万用表芯片MAX134，以及Intel 公司生产的MCS8051单片机。整个系统结构由MAX134外加一些外围元件构成，然后再与单片机8051相连，驱动LED数码显示。文章主要介绍了MAX134的性能特点、内部结构、数字接口、输入输出数据及一些功能和原理。整个设计包括硬件电路设计及软件设计。硬件电路设计包括处理器、外部设备元件的选择及电路设计，而软件设计则主要是实现仪表的各功能的控制。

关键词：数字万用表；单片机；MAX134；8051。

随着微电子技术的高速发展，单片机的功能集成化，智能仪器也发展到了一个新的阶段。现在，单片机外围电路正朝着单片集成化、数字化、智能化、网络化、多功能、微功耗、高可靠性的方向发展。单片机与单片系统、智能传感器、网络通信等高新技术的融合，必将成为21世纪新的经济增长点。计算机技术及微电子器件在测量技术中的广泛应用，使智能仪器在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面或在解决测量技术问题的深度及广度方面有了巨大的发展。本设计是基于MAXIM公司生产的数字万用表专控芯片MAX134设计的智能4 3/4位数字万用表。

数字万用表亦称数字多用表（DMM），其主要特点是显示直观、读数准确、准确度高、分辨力强、功能完善、性能稳定、过载能力强、耗电省、体积小、易于携带。近年来，数字万用表迅速发展，无论是便携式，还是台式万用表在精度、功能和性能上都有较大的提高。现在3 3/4位便携式数字万用表和4 1/2位便携式数字万用表已经成为主流；台式万用表的发展速度更快，已经有几家公司推出单片集成方案，使台式万用表的性能更高、功能更强，价格更加合理。

近年来，我国对智能仪器的研究，无论在生产、科研等方面都取得了很大的进展，但是由于我国发展起步晚，我国现在所用的测量工具都基本上是3 1/2位的数字表，它的准确度都不是很高，而我们这次设计的4 3/4位数字万用表在精确度上提高了一个档次，性能更优越。

万用表是一种可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表。在实际生产生活中应用非常广泛，但是万用表相对来

说内部结构、工作原理较复杂，

万用电表具有结构简单、可靠、使用方便、读数直观等特点.是测量电子仪器、电子技术和电机控制实验中的必备工具,在科研、生产、维修等方面也在广泛使用.万用电表的工作频率很低,一般为45～2000Hz,所以在测量高频电压时会出现较大的误差,

一、指针表和数字表的选用：

1、指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小（比如测电视机数据总线（SDL）在传送数据时的轻微抖动）；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。

2、指针表内一般有两块电池，一块低电压的1.5V，一块是高电压的9V 或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。

3、在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响（比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多）。数字表电压档的内阻很