万用表介绍：常见的几种型号

1.磁电式万用表

磁电式万用表由磁电式微安表、若干分流器和倍压器、二极管以及转换开关等组成，它可用于测量交直流电流、交直流电压、电阻等电量。现以日常生活中常用的MF-30 型万用表为例分析磁电式万用表的测量电路，图9.2.1（b）是MF-30 型万用表的面板结构图，图9.2.2 所示为MF-30 型万用表测量电路的原理图。

图9.2.2　MF-30 型万用表测量电路原理图

1）直流电压的测量电路

将万用表的转换开关置于直流电压挡，量程选择开关置于直流电压的任何一挡，被测电压接在“+”“-”两端，这样就构成了直流电压的测量电路。直流电压的测量电路如图9.2.3 所示，图中的RV1、RV2RV3是倍压器电阻，R 为直流调整电位器。图中直流电压是接到25 V 挡。一般通过改变转换开关的挡位来改变倍压器电阻，从而达到改变电压量程的目的。量程越大，倍压器电阻也越大。电压表的内阻越高，从被测电路取用的电流越小，被测电路受到的影响就越小，这一特性可用仪表的灵敏度来表示。MF-30 型万用表在直流电压25 V 挡上的仪表总内阻为500 kΩ，则该挡的灵敏度为仪表的总内阻与电压量程的比值，即。

2）直流电流的测量电路

如图9.2.4 所示为直流电流的测量电路，将万用表的转换开关置于直流电流挡，量程选择开关置于直流电流的任何一挡，被测电流从“+”“-”两端接入，这样就构成了直流电流的测量电路。图中RA1 ～RA5是分流器电阻，与表头构成闭合电路。图中转换开关放在5 mA挡位时，分流器电阻为RA1+RA2+RA3，其余则与微安表串联。量程越大，分流器电阻越小。改变转换开关的挡位也就改变了分流器电阻，从而达到改变电流量程的目的。

图9.2.3　测量直流电压的原理电路

图9.2.4　测量直流电流的原理电路

3）交流电压的测量电路

图9.2.5　所示即为交流电压的测量电路，将万用表的转换开关置于交流电压挡，量程选择开关置于交流电压的任何一挡。由于磁电式仪表只能测量直流量，如果要测交流量，则电路中必须接有整流器件，如图中的晶体二极管VD1 和VD2。由于晶体二极管的单向导电特性，被测交流电压也是加在电路中的“+”“-”两端。该表采用的是半波整流，通过微安表的电流都是半波电流，读数为该电流的平均值。图中600 Ω 的电阻为交流调整电位器，用来改变表盘刻度的，指针指示的读数就转换成了正弦电压的有效值。改变转换开关的挡位同样就改变了倍压器电阻，从而可以改变交流电压的量程。

4）直流电阻的测量电路

将万用表的转换开关置于欧姆挡，电阻的测量电路如图9.2.6 所示，测量电阻时要接入电池，被测电阻是接在“+”“-”两端的。被测电阻越小，指针的偏转角越大。图中1.7 kΩ是欧姆调零器，滑动触点可适当调节其对表头分流作用的大小。测量前应先旋转欧姆调零器进行校正，使指针位于欧姆标尺的零位上。

使用磁电式万用表时应该注意仪表转换开关的位置和量程，绝对不能在带电线路上测量电阻值，每次用完后，应将转换开关的位置置于高电压挡。

图9.2.5　测量交流电压的原理电路

图9.2.6　测量电阻的原理电路

2.数字式万用表

由于科学技术的发展，尤其是半导体集成电路的出现，数字仪表及其测量技术也随之不断进步而形成一系列新型仪表。数字仪表和指示仪表的原理和显示方式均不相同。指示仪表直接指示模拟量，以连续方式用标尺读出被测量；数字仪表则将被测量经过模拟量变换成数字量后，并以离散方式用数字显示。

从数字显示所采用器件的结构来分类有以下几种：①机械圆盘或翻牌窗口显示；②白炽灯组合显示；③辉光数码管显示；④荧光数码管显示；⑤发光二极管显示；⑥液晶显示。

数字式万用表与磁电式万用表一样，它也是一种多用途的便携式常用直读仪表。它具有测量速度快、精度高、输入阻抗高等优点，并且以十进制数字直接显示被测量的数值，读数直观、准确。

图9.2.7　为数字式万用表原理框图，主要由功能变换器、转换开关和直流数字电压表等三部分组成。直流数字电压表是数字式万用表的核心部分，各种电参量的测量都要先经过相应的变换器，将该参量转化为直流数字电压表可以接收的直流电压，然后送入直流数字电压表，再经过A/D 转换器变换为数字量，最后通过计数器以十进制数字的方式将被测量显示出来。数字式万用表的面板结构如图9.2.8 所示，这是DT-830 型的数字式万用表。

图9.2.7　数字式万用表原理框图

图9.2.8　DT-830 型的数字式万用表

1）测量范围

（1）直流电压挡的量程：200 mV、2 V、20 V、200 V、1 000 V。

（2）交流电压挡的量程：200 mV、2 V、20 V、200 V、750 V。(www.xing528.com)

（3）交、直流电流挡的量程：200 μA、2 mA、20 mA、200 mA、10 A。

（4）电阻挡的量程：200 Ω、2 kΩ、20 kΩ、200 kΩ、2 mΩ、20 mΩ。

除此之外，它还可以检查晶体二极管的导电性能，还可以测晶体三极管的β（或hFE）值，并检查线路的通断情况。

2）面板结构

（1）显示器。显示4 位数字，最高位只能显示1 或者不显示数字，最大指示值为1999 或-1999。当被测量超过最大指示值时，显示“1”或“-1”。

（2）电源开关（POWER）。使用时将电源开关置于ON 的位置；使用完毕后置于OFF的位置。

（3）晶体管插孔。晶体管插孔又称β 插座，用于测量晶体三极管的β（或hFE）值，要注意管型（PNP 型或NPN 型）。

（4）转换开关。用于选择功能和量程。

（5）输入插座。将黑色测试笔插入COM 插座。红色测试笔有如下3 种插法：测量电压和电阻时插入V·Ω 插座；测量小于200 mA 的电流时插入10 mA 插座；测量大于200 mA 的电流时插入10 A插座。

3.Agilent 公司系列的数字万用表（多用表）简介

（1）Agilent 34401A 数字万用表。它具有强大的测试能力，从最小/最大/平均到内置的极限测试。可达到过去昂贵数字多用表才具有的精度。不仅能捕获隐藏于其他数字多用表中的信号细节，还能以高置信度进行整日的测量（24 h 直流电压精度为0.001 5%）。34401A是世界上销量最大的数字万用表。其特性为：

①6.5 位分辨率，能捕获隐藏于其他数字多用表中的信号细节；

②最高可测量1 000 V DC（750 RMS AC）；

③测量精度：直流0.001 5%，交流0.06%；

④频率测量范围3 Hz～300 kHz；

⑤真有效值AC 电压和电流；

⑥每秒1 000 个读数直接至GPIB；

⑦RS-232 和GPIB 为标准配置；

⑧512 KB 读数存储器；

⑨免费的Intuilink 连接软件；

⑩轻便，前面板按键清晰明了，操作方便；

⑪明亮，高清晰的显示。

（2）Agilent 34420A 纳伏表、微欧表。它是可提供低电平测量的最佳高灵敏度多用表。它集低噪声电压测量与电阻和温度测量功能于一体，以低电平测量能力建立了新的性价比标准。

（3）Agilent 3458A 数字多用表。它突破了在生产测试、研制开发和校准实验室长期存在的速度和精度不能兼顾的性能壁垒。Agilent 3458A 是Agilent公司最快、最灵活、精度最高的数字多用表。无论是在系统中还是在工作台上，Agilent 3458A 具有空前的测试系统吞吐量和精度、7 种功能的测量灵活性以及低的占有费用。

9.3　测试题及答案