1.万用表的功能
万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子测量仪表。万用表有“万用”吗?答案是没有。但是,万用表的功能确实很多,主要可分为基本功能和派生功能两大类,如图1-6所示。
用来测量电流、电压、电阻,这是万用表最基本的功能,任何型号的万用表都具有这些基本功能。为了满足测量的多种需求,随着技术的进步,在基本功能的基础上,通过改进其内部电路或增加新电路,万用表又增加了许多派生功能(见表1-6),实用性更强了。
图1-6 万用表的功能
表1-6 万用表的一些派生功能
近年来生产的高档数字万用表除了具备上述功能外,还增设了一些特殊的测试功能(见表1-7),这样使用起来更方便了。
表1-7 数字万用表的部分特殊功能
由此可见,万用表虽然没有“万用”的功能,但它确实是一种多功能、多量程、便携式的仪表,因此它是电子电工专业人员必备工具之一。
我们通过观察万用表面板上的按钮、档位、插孔等信息,就可知道万用表究竟具有哪些功能。如图1-7所示为DT9205型数字万用表的面板。
图1-7 DT9205型数字万用表的面板
2.万用表的分类
1)按显示方式,可分为指针式万用表和数字万用表。
2)按精度分类,可分为精密、较精密、普通三种。
3)按照功能不同,可分为简易型、多功能型和智能型万用表。
4)按规格型号,指针式万用表有MF500型、MF47型、MF50型等,数字万用表有DT9972、DT9101、DT890等。
5)按外形不同,可分为台式、手持式、笔式、钳形和叉形等,如图1-8所示。
6)按照准确度分,可分为1.0、1.5、2.5和5.0等几个等级的万用表。1.0等级的万用表的准确度最高,其基本误差为±1.0%。(www.xing528.com)
3.指针式万用表的工作原理
指针式万用表的基本工作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或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,如图1-9所示。
指针式万用表从电路结构来说,主要是由直流电压测量电路、直流电流测量电路、交流电压测量电路和电阻测量电路组成。其工作原理就是这些电路的工作原理。
1)测直流电流原理
如图1-9a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,就能改变电流的测量范围。
图1-8 不同外形的万用表
图1-9 指针式万用表的工作原理
2)测直流电压原理
如图1-9b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。
3)测交流电压原理
如图1-9c所示,测量交流电压时,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。
4)测电阻原理
如图1-9d所示,在表头上并联或串联适当的电阻,同时串联一节电池,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。
4.数字万用表的工作原理
数字万用表的基本原理如图1-10所示。它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后,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。
图1-10 数字万用表的工作原理
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