文档介绍：万用表基础知识
什么是万用表
概念
“万用表”是万用电表的简称,它是检测修理计量仪器仪表、自动化装置和家用电器最常用的多用途电测仪表。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、周期、电容值、、温度、逻辑电位、分贝值等。掌握万用表的使用方是电子技术的一项基本技能。
应用
电子,电力,电工
压力,振动,声,光,热,磁
对象
高校实验室,研发单位,生产企业,维修团体
万用表概述
万用表类型
万用表有很多种,现在最流行的有模拟式万用表(即指针式万用表) 和数字式的万用表。它们各有优点。数字万用表的准确度与分辨力均较高,而且过载能力强,抗干扰性能好,功能多、体积小、重量轻,还能从根本上消除读取数据时的视差,这些优点都是一般模拟式万用表所无法比拟的。但由于数字万用表是通过断续的方式进行测量显示的,因此不便于观察被测电量的连续变化过程及其变化的趋势。比如,数字万用表检验电容器的充电过程、热敏电阻阻值随温度变化的规律,以及观察光敏电阻阻值随光照的变化特性等,就不如模拟式万用表方便、直观。总之,必须根据被测对象及测试要求而合理选择万用表的类型和表的性能指标。
模拟式万用表(即指针式万用表)
数字式的万用表
万用表类型
万用表原理
模拟式万用表
(即指针式万用表)
模拟式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。
l         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。
  l  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。
l     l   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。
l      l   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。
万用表原理
万用表原理
万用表原理
模拟式万用表原理示意图
(即指针式万用表)
万用表原理
数字式的万用表
数字式的万用表的基本原理是模拟输入量经过万用表前端的功能切换模块和信号调理模块,将其转换成相应的电压信号,这个模拟的电压信号再通过A/D转换器将其转换为二进制的数字信号,之后,这个二进制的数字信号或通过译码直接显示,或通过MCU处理后再显示,以提供给用户读取数据。
万用表原理
数字万用表的主要性能指标
量程
数字万用表的指标
基本量程:无衰减或放大时的输入电压范围,由A/D转换器动态范围确定。
通过对输入电压(按10倍)放大或衰减,可扩展其他量程。
如基本量程为10V的DVM,、1V、10V、100V、1000V等五档量程;
基本量程为2V或20V的DMM,可扩展出200mV、2V、20V、200V、1000V等五档量程。
数字万用表的主要性能指标
测量速率
数字万用表的指标
每秒钟完成的测量次数。它主要取决于A/D转换器的转换速度。
一般低速高精度的DMM测量速度在几次/秒~几十次/秒。