数字式万用表的基础知识解析

1.为什么在使用数字式万用表前要认真阅读说明书

由于数字式万用表的型号很多，功能差异比较大，不同型号万用表的使用方法有一定区别。因此初学者在首次使用某种型号的数字式万用表前，应认真阅读其使用说明书，主要是熟悉电源开关、功能及量程转换开关、功能键（如读数保持键、峰值保持键、交流/直流选择键、真有效值功能键、相对值功能键、存储键）、输入插孔、专用插口（例如晶体管插口h_FE，电容器插座CAP或C_x，测温传感器插座TEMP）、旋钮（如手动调零电容挡的零位调节旋钮ZERO ADJ，自动调零电容挡无此旋钮）、仪表附件（如测温探头、高压探头、高频探头）的作用。此外，还应了解仪表的极限参数，出现过载显示、极性显示、低电压显示、其他标志符显示以及声光报警的特征，掌握小数点位置的变化规律。只有使用者做到心中有数，才能顺利完成电路或器件的检测工作，延长万用表的使用寿命，确保操作人员的安全。

2.在使用数字式万用表测量前应做好哪些准备工作

1）将电源开关置于“ON”位置，进行使用前的检查。方法是，以9205A型万用表为例，打开万用表的电源，将量程转换开关置于电阻挡，将两支表笔短接，显示屏应显示“0.00”；将两表笔开路，显示屏应显示“1”，如图3-1所示。以上两个显示都正常时，表明该表可以正常使用，否则将不能使用。

注意：如果量程转换开关置于其他量程挡，两表笔开路时，显示屏将显示“0.00”。

2）估计好被测量物理量的大小范围，以提高测量精度。在测量之前应先估计好被测物理量参数的大致范围，尽可能选用接近满度的量程，这样可提高测量精度。例如测量1kΩ电阻，宜用2kΩ挡而不宜用20kΩ或更高挡。当量程选择过大如2M或2M以上时，显示屏将显示“0”，如图3-2a所示；当量程选择为200k时，显示屏将显示“01.0”，如图3-2b所示，虽然这种情况可以读数，但精度不够。

图3-1 数字式万用表使用前的检查

a）短路检查 b）开路检查

当量程选择为2k时，显示屏将显示“1.000”，如图3-2c所示，这时读数最合适，有足够的精度；当测量结果只显示“1”时，如图3-2d所示，表明被测值超出所在挡范围，说明量程选得太小（如测1kΩ电阻时，选择200Ω挡），应调高一挡量程。

注意：如果预先不能估计被测量值的大小，可从最高量程挡开始测，逐渐减小到恰当的量程位置。

3）普及型数字式万用表的相邻挡位之间距离很小，习惯于使用指针式表的人会感到量程转换开关“吃”挡，手感不如指针式表明显，容易造成跳挡或拔错挡位。因此，一定要看清楚测量开关所处的位置，如图3-3所示。

4）用200Ω挡测低阻值电阻时，应首先将两支表笔短路，测出两根表笔引线的电阻值（一般为0.1～0.3Ω，视不同万用表而定），待测量完毕，将测量结果减去表笔线的电阻值，才能得到实际电阻值。对于2kΩ～20MΩ挡，表笔引线电阻可忽略不计。

5）使用h_FE插口测量小功率晶体管电流放大系数时，管子的三个电极和管型（PNP、NPN）要看清楚，不可搞错。

3.使用数字式万用表测量时在什么时刻读数最合适

数字式万用表可直接通过屏幕显示读取测量数据。由于普及型数字式万用表有在不稳定状态时出现不断跳字的缺陷，因此，在测量时应等待屏幕显示数据稳定在一个固定值时再读数。

现在一些高级数字式万用表也用模拟条来指示读数大小，便于迅速观察趋势；更高级的数字式万用表则有趋势绘图功能，可以记录万用表一段时间对某一电量的记录曲线。

4.测量一些连续变化电量时数字式万用表不够直观怎么办

数字式万用表在测量一些连续变化的量时不如指针式万用表方便直观，如检测电解电容器的充/放电过程，测量热敏电阻、光敏二极管的好坏等，这时可采用数字式万用表与指针式万用表结合使用。

图3-2 合适量程的选择

a）量程为2M时的显示情况 b）量程为200k时的情况 c）量程为2k时的显示 d）量程为200时的显示

图3-3 数字式万用表的量程转换开关

在条件允许的情况下，使用数字/模拟双显示数字式万用表测量一些连续变化电量就比较方便，如图3-4所示。

图3-4 模拟数字双显示万用表

5.使用数字式万用表是否需要注意区分红黑表笔的极性

1）在测量二极管、晶体管等单向导通的器件时，如果测量时有阻值（正常情况），那红表笔接的就是正极，因为红表笔接表内电池的正极，黑表笔接表内电池的负极（如图3-5所示），这与指针式万用表的表笔极性刚好相反。因此，必须注意表笔的极性。

图3-5 数字式万用表表笔的极性

2）一般来说，数字式万用表在测量直流电压或电流时，红表笔接正极，黑表笔接负极。在测量直流电压或直流电流的操作时，也可以事先不考虑正负极性，从显示屏上有无“-”号显示来确定直流电压或直流电流的极性。没有“-”号显示，则红表笔为测试源正端，黑表笔为负端。如果有“-”号显示，则表示红表笔接的是负端，如图3-6所示。

6.为什么一般不用数字式万用表的电阻挡测量二极管

二极管就像一个电子开关。当电压超出一个特定值时，二极管就会导通，通常硅二极管的导通电压为0.6V，而且二极管只允许电流单向流动。

由于数字式万用表电阻挡所提供的测试电流非常小，测二极管正向电阻时要比用指针万用表电阻挡的测量值高出几倍，甚至几十倍，有的数字表根本不能测二极管的正向电阻。此时建议改用二极管挡去测PN结的正向压降值，从显示屏上可读出二极管的近似正向压降值，单位是mV或V。由此可判定管子的质量好坏，并能识别硅管（VF为0.500～0.700V）和锗管（VF为0.150～0.300V），如图3-7所示。

图3-6 测直流电压时表笔的连接不管极性(www.xing528.com)

图3-7 数字式万用表测量二极管

功率大一些的二极管正向压降要小一些，如图3-8所示。如果测量值小于0.1V，说明二极管击穿，此时正反向都导通。如果正反向均开路说明二极管的PN结开路。对于发光二极管，正向测量时二极管发光，管压降约1.7V左右。

图3-8 不同功率二极管的正向压降

用数字式万用表的二极管挡测量二极管时，实测的是二极管的正向电压值；而指针式万用表则测的是二极管正反向电阻的值，所以使用过指针式万用表测二极管的读者，要特别注意这个区别。

7.如何正确使用数字式万用表的读数保持键

有的数字式万用表带有读数保持键（常见符号有HOLD、HLDR、DH、H等），按下此键即可将现在的读数保持下来，供读取数值或记录用。作连续测量时不需要使用此键，否则仪表不能正常采样并刷新显示值。

刚开机时若固定显示某一数值且不随被测量发生变化，就是误按下保持键键所造成的。松开此键即转入正常测量状态。

8.对数字式万用表的日常维护与保养应做好哪些工作

1）每次测量前应检查表笔是否处于正确孔位。拨动量程开关时用力要适度，避免可能造成开关金属片的损坏。

2）数字式万用表应经常保持清洁干燥，避免接触腐蚀性物质和受到猛烈撞击。

3）当显示屏显示“”、或“BATT”、或“LOW BAT”时，表示表内电池电压低于工作电压，此时应更换新电池。

大多数的数字式万用表使用一只9V叠层电池，一般使用几个月就要更换。虽然任何标准9V电池都可使用，但为延长使用时间，最好用碱性电池。最好是购买9V充电电池替代，以降低使用成本。更换电池的方法及步骤如图3-9所示。

图3-9 换新电池

a）用螺丝刀旋出螺钉 b打开后盖 c）拆下旧电池换上新电池

4）更换熔丝管。如果因为操作失误等原因引起万用表内部的熔丝熔断，在进行必要的检查确认万用表内部没有其他元件损坏后，可用同规格的熔丝管更换。

5）每次测量结束应及时关断电源，将量程开关拨到最高电压挡，同时取下表笔。长期不用，应取出电池。

有些数字式万用表（如DT840D、DT1000）设置了自动断电电路（一般15min自动断电），自动断电后要重新启动电源，可连续按动电源开关两次。对于这类仪表，使用过程中发现LCD突然消隐，证明仪表进入备用状态，而并非出现故障。

6）根据使用情况，每隔一段时间应对数字式万用表进行校准，以免因为仪表误差影响测量结果。

9.使用数字式万用表应特别注意哪些问题

1）数字式万用表的准确度指标仅在标准条件下才有效，通常环境温度为23±5℃，相对湿度RH<80%。实际使用时不得超出规定的使用条件，一般为0～40℃，RH<85%。

2）只有在装好电池和熔丝管并且盖好电池盖之后，才允许进行测量。

3）尽管数字式万用表内部有比较完善的保护措施，仍要尽量避免出现操作上的误动作。例如用电流挡去测电压，用电阻挡去测电压或电流，用电容挡去测带电的电容器等，以免损坏仪表。

4）测量之前必须明确现在要测什么和怎样去测，然后选择相应的测量项目及合适的量程。每一次拿起表笔准备测量时，务必再核对一下测量项目及量程开关是否拨对位置，输入插孔（或专用插口）是否选对。对于自动转换量程式数字式万用表，应注意不得按错功能键，输入插孔也不要搞错。

5）由于液晶显示器本身不发光，只能反射外界的光线，因此不便于夜间观察读数。但对于某些数字式万用表（如VC97型、Fluke87型），只要开启背光源，读数就清晰可见。

6）应当在清洁、干燥、环境温度适宜、无外界强电磁场干扰、没有震动和冲击的条件下使用数字式万用表。因为液晶屏长期处于高温环境下，表面会发黑，造成永久性损坏。潮湿环境则容易造成集成电路、印制电路板的漏电，使测量误差明显增大，甚至引发其他短路故障。

7）数字式万用表均可自动转换量程，有的还能选择手动量程方式。此类仪表的测量过程较长，自动化程度较高。当被测电量较小时，一般是从最高量程开始测量，然后逐渐降低量程，直到合适为止，这势必增加等待时间。也有的数字式万用表（DT860B、DT960T）是从最低量程开始测量的，在测量大电量时等待时间较长。

8）使用Fluke87型4½位数字式万用表时需要注意，当表笔已插入电流输入插孔而功能选择开关未置于电流挡时，仪表会发出报警声，可避免因误测电压而损坏仪表。

9）DT970型3¾位数字式万用表增加了峰值保持键（PK HOLD）。注意，这里的“峰值”应理解成“最大值”，即仪表可以保持并显示最大读数值，但是不能检测出瞬态变化的峰值（例如内燃机的最大爆发压力），因此它与真正的峰值测量仪表有区别。欲测量快速变化的模拟信号峰值电压，需增加峰值检测器。

10）T3S960A型3½位数字式万用表具有语音报数功能，操作者可专心致志地进行测量，不必观察显示器，读数就自动用汉语普通话清晰准确地播报出来，可省去边测量、边记数的麻烦。除扬声器之外，仪表还带耳机（附件），即使在嘈杂的工作环境下，也不影响报数的清晰度。

11）多数数字式万用表的直流电压上限量程为1000V，因此测量直流电压时，最高电压值在1000V以下，一般不会损坏万用表。如果超出1000V，则很有可能造成万用表损坏。但是，不同的数字式万用表的可测量电压上限值可能有所不同。

12）被测元器件的引脚因日久氧化或有锈污，造成被测件和表笔之间接触不良，显示屏会产生长时间的跳数现象，无法读取正确测量值，并引起测量误差增大。此时应当先清除氧化层和锈污后再测量。

13）有的数字式万用表增加了200MΩ高阻挡。该挡存在1MΩ的零点固有误差，对于3½位仪表是10个字，对于4½位仪表则是100个字。测量高阻时应从读数中扣除此值，方为实际值。