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数字万用表的使用和历史

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发布人:奔普仪器   浏览   次【字号 】 发布时间:2012年6月18日 打印本页

数字万用表历史
      数字万用表是经过历史慢慢发展来的。早期的万用表,使用磁石偏转指针的表盘,与经典的电流计相同;现代则采用LCD或VFD(真空萤光显示器,Vacuum fluorescent display)提供的数字显示。
模拟万用表在二手市场上不难找到,但它不太精确,这是因为调零和从仪表面板上准确的读数都容易产生偏差。
有的模拟万用表,使用真空管来放大输入的信号,这种设计的万用表也被称为真空管伏特计(VTVM,Vacuum Tube Volt Meters)或真空管万用表(VTMM,Vacuum Tube Multimeters)。
现代万用表已全部数字化,并被专称为数字万用表(DMM,Digital MultiMeter)。在这种设备中,被测量信号被转换成数字电压并被数字的前置放大器放大,然后由数字显示屏直接显示该值;这样就避免了在读数时视差带来的偏差。
同样,更好的电路系统和电子学,也提高了测量精度。旧的模拟仪表的基本精度在5[%]到10[%]之间,现代便携数字万用表则可以达到±0.025[%],而工作台设备更高达百万分之一的精度。
数字万用表工作原理
数字万用表的基本电路是一个表头电路,它所完成的基本功能是将输入的直流电压(模拟量)量化,并输出;其它的功能一般需要增加外部电路。现在万用表的芯片,其集成度越来越高,外围电路越来越少,这样有好处也有坏处。好处:集成度高,外部电路简单,元件质量问题引起的质量故障会少很多;坏处:芯片一坏,更换成本高且麻烦,有时更换一个芯片的钱,都可以再买一台仪表了,所以一般坏了只好报废。
数字万用表操作指南
一、直流电压测量

      1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔。

2.将功能开关置于直流电压档V-量程范围,并将测试表笔连接到待测电源(测开路电压)或负载上(测负载电压降),红表笔所接端的极性将同时显示于显示器上。

注意:

1.如果不知被测电压范围.将功能开关置于最大量程并逐渐下降。

2.如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程。

3.“”表示不要测量高于1000V的电压,显示更高的电压值是可能的,但有损坏内部线路的危险。

4.当测量高电压时,要格外注意避免触电。

二、直流电流测量

      1.将黑表笔插入COM插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红表笔插入mA插孔,当测量最大值为20A的电流时,红表笔插入20A插孔。

2.将功能开关置于直流电流档A-量程,并将测试表笔串联接入到待测负载上,电流值显示的同时,将显示红表笔的极性。

注意:

1.如果使用前不知道被测电流范围,将功能开关置于最大量程并逐渐下降。

2.如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程。

3.表示最大输入电流为200mA,过量的电流将烧坏保险丝,应再更换,20A量程无保险丝保护,测量时不能超过15秒。

三、交流电压测量

      1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔。

2.将功能开关置于交流电压档V~量程范围,并将测试笔连接到待测电源或负载上。测试连接图同上。测量交流电压时,没有极性显示。

注意:

1.参看直流电压注意1.2.4。

2.“”表示不要输入高于700Vrms的电压,显示更高的电压值是可能的,但有损坏内部线路的危险。

四、交流电流的测量

      1.将黑表笔插入COM插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红表笔插入mA插孔,当测量最大值为20A的电流时,红表笔插入20A插孔。

2.将功能开关置于交流电流档A~量程,并将测试表笔串联接入到待测电路中。

注意:

1.参看直流电流DCA测量注意1、2、3。

五、电阻测量

      1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔。

2.将功能开关置于Ω量程,将测试表笔连接到待测电阻上。

注意:

1.如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,将显示过量程“1”,应选择更高的量程,对于大于1MΩ或更高的电阻,要几秒钟后读数才能稳定,这是正常的。

2.当没有连接好时,例如开路情况,仪表显示为“1”。

3.当检查被测线路的阻抗时,要保证移开被测线路中的所有电源,所有电容放电。被测线路中,如有电源和储能元件,会影响线路阻抗测试正确性。

4.万用表的200MΩ档位,短路时有10个字,测量一个电阻时,应从测量读数中减去这10个字。如测一个电阻时,显示为101.0,应从101.0中减去10个字.被测元件的实际阻值为100.0即100MΩ。

六、电容测试

      连接待测电容之前,注意每次转换量程时,复零需要时间,有漂移读数存在不会影响测试精度。

1.将功能开关置於电容量程C(F)

2.将电容器插入电容测试座中

注意:

1.仪器本身已对电容档设置了保护,故在电容测试过程中不用考虑极性及电容充放电等情况。

2.测量电容时,将电容插入专用的电容测试座中(不要插入表笔插孔COM、V/Ω)。

3.测量大电容时稳定读数需要一定的时间。

4.电容的单位换算:1μF=106pFlμF=103nF

七、二极管测试及蜂鸣器测试

      1.将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔(红表笔极性为“+”)将功能开关置于“”档、并将表笔连接到待测二极管,读数为二极管正向压降的近似值。

2.将表笔连接到待测线路的两端如果两端之间电阻值低于约70Ω,内置蜂鸣器发声。

数字万用表的准确度计算
万用表的准确度,也有的厂家称不确定度,一般写着“出厂一年内,操作温度18°C ~ 28°C(64°F ~ 82°F),相对湿度小于80[%]条件下测量,±(0.8[%]读数+2字)。”很多买家或者说是用户,对这个不是很清楚,经常问。我在这里假设,有一台仪表,在某个量程,比如是直流200V档,是这样写的,测量出来的数值,在仪表上显示100.0,那么这个时候其正确的数值,应为多少。我认为对于一般用户来说,完全可以不去理会精度计算,直接认为是直流100V就可以了。按厂家的精度计算,在测量100V时(显示100.0),其误差为±(0.8[%]*1000+2)=±10,也就是误差1.0V,大家在代入读数时,不要考虑其小数点,以显示值代入计算,计算出来的数值,要加上小数点再用原读数去运费,像此例,那么其正确的数值为100.0±1.0,应为直流99.0~101.0V之间。

数字万用表三位半和四位半的区别
三位半也叫 3 1/2位(读做三又二分之一位),四位半也叫4  1/2(读做四又二分之一位)。我们知道,一个模拟量,经过量化,转换成数字后,其所表示的精度是跟该数字的位数有关系的,数字位数越多,越接近原始值,越精确(这是一般而言,不考虑其它情况,如果量化后的数值为1.00000V的话,用一位表示与用N位表示是一样的(:)。所以一般情况下,位数越多,就越精确,也就是四位半比三位半更精确。

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