数字万用表量程的扩展

1、 数字万用表量程的扩展 数字万用表具有读数方便、精度高、功能强等特点，在电 子测量中得到了广泛应用。然而在实际使用中，某些情况下，数 字万用表受到其量程的限制而无法使用。以UT56型数字万用表 为例，超过200MQ的电阻无法测量，大于 20卩F的电容也不能 读数，高于20kHz的信号频率也不能进行测量，最高只能测量 1000 伏以内的直流电压。如果我们利用已学过的知识，准备几 个适当的元件或附加装置，可以很容易地将电阻、电容、频率的 测量范围加以扩展 10 倍，而且测量的精度也不会受到影响。 一、扩展电阻测量范围的方法 基本原理：根据电阻在并联时，总电阻值会减小的原理， 只要我们将一个已知准确

2、阻值的 100200MQ的电阻与高于 200MQ的待测电阻并联，数字万用表将能测量并显示出其并联 后的总电阻值。然后根据相应公式，我们不难计算出这个高于 200MQ的待测电阻，从而实现大电阻的测量。根据理论分析和 实测效果，量程扩展到2000MQ，对测量的准确度几乎没有影响。 具体实施方法如下： 1、选定标准辅助元件。我们可以选择一个 100200MQ 的电阻，测量出其准确值，把它作为测量高于 200MQ电阻的辅 助元件 Rs。 2、需要测量高于200MQ电阻的时候，将待测电阻Rx与辅 助元件Rs并联，再用数字万用表的200MQ电阻测量档进行测量， 计下其读数 R 。 3、根据公式可计算得到

3、Rx二& Rs / ( Rs-R) 二、扩展电容测量范围的方法 基本原理：根据电容在串联时，总电容值会减小的原理， 只要我们将一个已知准确电容量的电容器，其容量在 10 20卩F间，将其与高于20卩F的待测电容串联，数字万用 表将能测量并显示出其串联后的总电容值。然后根据相应公式， 我们不难计算出这个高于 20卩F的待测电容。根据理论分析和实 测效果，量程扩展到200卩F,对测量准确度的影响都不大。 具体实施方法如下： 1、选定标准辅助元件。我们可以选择一个10 20卩F的 电容器，测量出其准确值，把它作为测量高于20卩F电容的辅助 元件 Cs 。 2、需要测量大于20卩F电容的时候，将待测电

4、容 Cx与辅 助元件Cs串联，再用数字万用表的 20卩F测量档进行测量，计 下其读数 C 。 3、根据公式可计算得到 Cx=CX Cs / ( Cs-C) 三、扩展信号频率测量范围的方法 基本原理：将待测信号进行分频，使其频率达到数字万用 表能测量的范围，读出此时的频率，再乘以已知的分频系数，即 可准确地得到待测信号的频率值。 具体实施方法： 1 、制作测试用的附加辅助电路。电路由限幅、放大（或施 密特触发器）、十进制计数器、电源（可用电池）等电路构成， 将其输出做成能直接插入数字万用表测试端、 输入端做成能与表 棒很好相接的结构，便于在测试中操作。 2 、需要测量高于 20kHz 的信号频率

5、时， 将数字万用表功能 选择开关置于频率测量档， 附加辅助装置的输出端插入到数字万 用表的测试孔， 测试表棒插入到附加装置的输入端， 接通附加装 置的电源，即可测量并读出经分频的待测信号频率值。 3 、将读数乘以分频系数即可。 用此方法实现频率读数扩展， 在测量范围内对所测信号频率的读数准确度与表的准确度一致。 如果在附加装置上使用双十进制计数器， 则频率测量可以扩展至 100 倍，而准确度不受影响。 四、扩展交、直流电压的测量范围 数字万用表一般都有 1000伏的最大直流电压量程、 700 伏 的最大交流电压量程， 通常情况下是够用的。 如果临时需要测量 更高一些的电压值， 也可以增加简单的

6、分压器用以扩展量程。 为 使测量准确， 在设计分压器的阻值中， 应考虑数字电压表相应的 电压测量档的等效电阻值。具体实施方法和原则如下： 1 、测出扩展档的等效电阻。应用两次电压法，即先直接测 一个电源的电压值 U1,再串联一个电阻已知电阻 Rs后测出电压 值U2,按公式Rg=RsU2/（U1-U2）即可测出该电压档的等效电阻。 2 、确定分压比。根据测量需要，确定分压比，如分压比定 为 2，可扩展量程至 2000 伏。 3 、确定分压电阻。 根据待扩展的数字电压表相应档位的等 效电阻Rg及分压比进行计算确定分压电阻。 4 、制作分压器。电路虽然很简单，但使用时是进行高电压 的测量，必须考虑安全因素。选材上要注意耐压性能，制作中要 注意可靠连接、操作方便。测试表棒和插头要妥善连接。 5 、测量应用。需要测量高电压时，将数字万用表置于扩展 量程档（如 1000 伏档），将附加分压器插在数字万用表的测试 孔，表棒接在分压器的插孔上， 用两表棒的另一端测量待测电压， 从万用表上读取分压后的电压值， 再乘以分压比即可。 使用中应 注意测试的安全问题。 值得说明的是，扩展电压量程的方法同样适用于普通的指 针式万用表。 五、扩展电流量程