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數(shù)字萬(wàn)用表
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數(shù)字萬(wàn)用表歷

 數(shù)字萬(wàn)用表是經(jīng)過(guò)歷史慢慢發(fā)展來(lái)的。早期的萬(wàn)用表,使用磁石偏轉(zhuǎn)指針的表盤,與經(jīng)典的電流計(jì)相同;現(xiàn)代則采用LCDVFD(真空螢光顯示器,Vacuum fluorescent display)提供的數(shù)字顯示。 

模擬萬(wàn)用表在二手市場(chǎng)上不難找到,但它不太精確,這是因?yàn)檎{(diào)零和從儀表面板上準(zhǔn)確的讀數(shù)都容易產(chǎn)生偏差。 

有的模擬萬(wàn)用表,使用真空管來(lái)放大輸入的信號(hào),這種設(shè)計(jì)的萬(wàn)用表也被稱為真空管伏特計(jì)(VTVM,Vacuum Tube Volt Meters)或真空管萬(wàn)用表(VTMM,Vacuum Tube Multimeters)。 
現(xiàn)代萬(wàn)用表已全部數(shù)字化,并被專稱為數(shù)字萬(wàn)用表(DMM,Digital MultiMeter)。在這種設(shè)備中,被測(cè)量信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓并被數(shù)字的前置放大器放大,然后由數(shù)字顯示屏直接顯示該值;這樣就避免了在讀數(shù)時(shí)視差帶來(lái)的偏差。 
同樣,更好的電路系統(tǒng)和電子學(xué),也提高了測(cè)量精度。舊的模擬儀表的基本精度在5[%]到10[%]之間,現(xiàn)代便攜數(shù)字萬(wàn)用表則可以達(dá)到±0.025[%],而工作臺(tái)設(shè)備更高達(dá)百萬(wàn)分之一的精度。

 

數(shù)字萬(wàn)用表工作原理

數(shù)字萬(wàn)用表的基本電路是一個(gè)表頭電路,它所完成的基本功能是將輸入的直流電壓(模擬量)量化,并輸出;其它的功能一般需要增加外部電路。現(xiàn)在萬(wàn)用表的芯片,其集成度越來(lái)越高,外圍電路越來(lái)越少,這樣有好處也有壞處。好處:集成度高,外部電路簡(jiǎn)單,元件質(zhì)量問(wèn)題引起的質(zhì)量故障會(huì)少很多;壞處:芯片一壞,更換成本高且麻煩,有時(shí)更換一個(gè)芯片的錢,都可以再買一臺(tái)儀表了,所以一般壞了只好報(bào)廢。

數(shù)字萬(wàn)用表操作指南

一、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。

注意:

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(guò)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。

二、直流電流測(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。

注意:

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

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

三、交流電壓測(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)試連接圖同上。測(cè)量交流電壓時(shí),沒有極性顯示。

注意:

1.參看直流電壓注意1.2.4。

2.“”表示不要輸入高于700Vrms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)。

四、交流電流的測(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)置于交流電流檔A~量程,并將測(cè)試表筆串聯(lián)接入到待測(cè)電路中。

注意:

1.參看直流電流DCA測(cè)量注意1、2、3。

五、電阻測(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Ω量程,將測(cè)試表筆連接到待測(cè)電阻上。

注意:

1.如果被測(cè)電阻值超出所選擇量程的最大值,將顯示過(guò)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(wàn)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。

六、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)置於電容量程C(F)

2.將電容器插入電容測(cè)試座中

注意:

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(guò)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(不要插入表筆插孔COM、V/Ω)。

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

七、二極管測(cè)試及蜂鳴器測(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“”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。

數(shù)字萬(wàn)用表的準(zhǔn)確度計(jì)算

萬(wàn)用表的準(zhǔn)確度,也有的廠家稱不確定度,一般寫著“出廠一年內(nèi),操作溫度18°C ~ 28°C(64°F ~ 82°F),相對(duì)濕度小于80[%]條件下測(cè)量,±(0.8[%]讀數(shù)+2字)。”很多買家或者說(shuō)是用戶,對(duì)這個(gè)不是很清楚,經(jīng)常問(wèn)。我在這里假設(shè),有一臺(tái)儀表,在某個(gè)量程,比如是直流200V檔,是這樣寫的,測(cè)量出來(lái)的數(shù)值,在儀表上顯示100.0,那么這個(gè)時(shí)候其正確的數(shù)值,應(yīng)為多少。我認(rèn)為對(duì)于一般用戶來(lái)說(shuō),完全可以不去理會(huì)精度計(jì)算,直接認(rèn)為是直流100V就可以了。按廠家的精度計(jì)算,在測(cè)量100V時(shí)(顯示100.0),其誤差為±(0.8[%]*1000+2)=±10,也就是誤差1.0V,大家在代入讀數(shù)時(shí),不要考慮其小數(shù)點(diǎn),以顯示值代入計(jì)算,計(jì)算出來(lái)的數(shù)值,要加上小數(shù)點(diǎn)再用原讀數(shù)去運(yùn)費(fèi),像此例,那么其正確的數(shù)值為100.0±1.0,應(yīng)為直流99.0~101.0V之間。 

數(shù)字萬(wàn)用表三位半和四位半的區(qū)別

三位半也叫 3 1/2位(讀做三又二分之一位),四位半也叫4  1/2(讀做四又二分之一位)。我們知道,一個(gè)模擬量,經(jīng)過(guò)量化,轉(zhuǎn)換成數(shù)字后,其所表示的精度是跟該數(shù)字的位數(shù)有關(guān)系的,數(shù)字位數(shù)越多,越接近原始值,越精確(這是一般而言,不考慮其它情況,如果量化后的數(shù)值為1.00000V的話,用一位表示與用N位表示是一樣的(:)。所以一般情況下,位數(shù)越多,就越精確,也就是四位半比三位半更精確。