万用表的基础知识ppt课件

1、万用表概述万用表概述万用表类型万用表类型模拟式万用表模拟式万用表(即指针式万用表即指针式万用表)模拟式模拟式万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）万用表的基本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，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，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路所以，必须在表头上并联与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。下面分别介绍。中的电流、电压和电阻。下面分别介绍。 l l 测直流电流原理。测直流电流原理。

2、如图如图1 1a a所示，在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，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，就能改变电流测量范围。就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。 l l 测直流电压原理。测直流电压原理。 如图如图1 1b b所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，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。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。 l l l l 测交流电压原理。测交流

3、电压原理。 如图如图1 1c c所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，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。量程相似。 l l l l 测电阻原理。测电阻原理。 如图如图1d所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻

4、，根据电流的大小，就可测量出电阻值。改变分流电阻电流通过被测电阻，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。的阻值，就能改变电阻的量程。万用表原理万用表原理万用表原理万用表原理模拟式万用表原理示意图模拟式万用表原理示意图(即指针式万用表即指针式万用表)数字式的万用表数字式的万用表 数字式的万用表的基本原理是模拟输入量经过万用表前数字式的万用表的基本原理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

5、转换器将其转换为二进制的数字信号，之后，这个二进制的数字信号或通过译码直制的数字信号，之后，这个二进制的数字信号或通过译码直接显示，或通过接显示，或通过MCU处理后再显示，以提供给用户读取数据。处理后再显示，以提供给用户读取数据。万用表原理万用表原理数字万用表的指标数字万用表的指标数字万用表的指数字万用表的指标标q 完整显示位：能够显示0-9的数字。v 非完整显示位(俗称半位)：只能显示0和1（在最高位 上）。v 如4位DMM，具有4位完整显示位，其最大显示数字为9999 。v 而 位（4位半）DMM，具有4位完整显示位，1位非完整显示位，其最大显示数字为19999 。142数字万用表的指数字

6、万用表的指标标 数字万用表的指数字万用表的指标标数字万用表的指数字万用表的指标标 数字万用表的指数字万用表的指标标0.1mV100%0.05%200mV1100%0.05%2000数字万用表的指数字万用表的指标标( %)xmVVV ( %)mxxVVVV %xV数字万用表的指数字万用表的指标标%mV( %)xVVn 字(0.01%0.005%)mxVV %mVV%mV数字万用表的指数字万用表的指标标万用表的使用万用表的使用如何正确、巧妙地运用万用表，直接关系着测量结果的准确程度，甚至还会如何正确、巧妙地运用万用表，直接关系着测量结果的准确程度，甚至还会影响到万用表的寿命和安全。影响到万用表的寿

7、命和安全。1. 1. 在使用万用表之前，应充分了解其技术性能及特点，必须熟悉各个选择开在使用万用表之前，应充分了解其技术性能及特点，必须熟悉各个选择开关、旋钮、按键和插孔的作用，搞清选择开关的分档位置与表盘刻度尺之间关、旋钮、按键和插孔的作用，搞清选择开关的分档位置与表盘刻度尺之间的对应关系。的对应关系。2. 2. 要注意万用表的测试工作环境。要注意万用表的测试工作环境。对于模拟式万用表，保证准确性的工作环境温度通常规定为对于模拟式万用表，保证准确性的工作环境温度通常规定为2310，若温度偏差太大，将影响表头的灵敏度，并改变表内元件的参数，造成温度若温度偏差太大，将影响表头的灵敏度，并改变表内

8、元件的参数，造成温度误差；环境湿度一般为误差；环境湿度一般为4060，极限范围为，极限范围为2580，过于潮湿会降，过于潮湿会降低万用表的绝缘强度，并促使表内元件蜕化变质。由于这种表属于磁电式仪低万用表的绝缘强度，并促使表内元件蜕化变质。由于这种表属于磁电式仪表，故在使用时不要接近较大的导磁材料，如避免直接放置于钢铁材料工作表，故在使用时不要接近较大的导磁材料，如避免直接放置于钢铁材料工作台面或尺寸较大的铁质设备上，表的附近更不能存在较强的电磁场。台面或尺寸较大的铁质设备上，表的附近更不能存在较强的电磁场。对于数字万用表，要倍加关注环境温、湿度因素对测试性能和万用表本身的对于数字万用表，要倍加

9、关注环境温、湿度因素对测试性能和万用表本身的影响。由于显示屏液晶材料是介于固体和液态之间的一种晶状物质，当温度影响。由于显示屏液晶材料是介于固体和液态之间的一种晶状物质，当温度过高时将会发生液化，而温度低于过高时将会发生液化，而温度低于0时则可能发生固化，这种现象均会降低时则可能发生固化，这种现象均会降低其使用寿命。再者，尽管通常情况下规定的工作温度范围一般是其使用寿命。再者，尽管通常情况下规定的工作温度范围一般是040，但准确度指标是在特定的温、湿度状况下才能保证的，超出此范围将引起附但准确度指标是在特定的温、湿度状况下才能保证的，超出此范围将引起附加误差。如加误差。如DT1000型四位半万

10、用表的准确度是在型四位半万用表的准确度是在235、相对湿度低于、相对湿度低于75时测取的，且有效时间仅定为一年。时测取的，且有效时间仅定为一年。万用表的使用万用表的使用3.3.为了减小测量误差，必须合理地选择量程。对于模拟式万用表，表针偏为了减小测量误差，必须合理地选择量程。对于模拟式万用表，表针偏转到满度值的转到满度值的2/32/33/43/4位置时测量误差较小，愈接近满度值，其误差亦愈小。位置时测量误差较小，愈接近满度值，其误差亦愈小。欧姆档则不同，应使表针尽量落在欧姆刻度尺中心位置附近较为理想，愈接欧姆档则不同，应使表针尽量落在欧姆刻度尺中心位置附近较为理想，愈接近中心则愈准确。对于数字

11、万用表，其档位的选择以求最大限度地显示被测近中心则愈准确。对于数字万用表，其档位的选择以求最大限度地显示被测数据有效数字的位数为目标。数据有效数字的位数为目标。4.4.如果事先无法估量被测电压或电流的大致范围，必须先置量程选择开关如果事先无法估量被测电压或电流的大致范围，必须先置量程选择开关于相应测量种类的最高档位，然后根据测量显示于相应测量种类的最高档位，然后根据测量显示( (指示指示) )值的大小而适当变更。值的大小而适当变更。对于自动转换量程的数字万用表，则可免去这种顾虑，并能可靠地避免过载对于自动转换量程的数字万用表，则可免去这种顾虑，并能可靠地避免过载现象。然而，这种表的测量过程较长

12、，即使被测电量十分微小，也必须遵守现象。然而，这种表的测量过程较长，即使被测电量十分微小，也必须遵守程序规则，自动地从最高量程逐渐降低，直至适宜为止。与此相反，有的数程序规则，自动地从最高量程逐渐降低，直至适宜为止。与此相反，有的数字万用表则是从最低量程向最高量程逐档自动变换的。字万用表则是从最低量程向最高量程逐档自动变换的。5.5.万用表在任何情况下都不能受到强烈的机械振动和跌落等冲击，因为严万用表在任何情况下都不能受到强烈的机械振动和跌落等冲击，因为严重的冲击将导致表壳破裂、数字万用表的液晶显示屏失效、模拟式万用表的重的冲击将导致表壳破裂、数字万用表的液晶显示屏失效、模拟式万用表的表头磁钢

13、退磁而造成灵敏度下降、表头可动部分表头磁钢退磁而造成灵敏度下降、表头可动部分( (动圈、游丝、轴尖等动圈、游丝、轴尖等) )损坏损坏等，还要尽量避免阳光直射、灰尘弥漫的空气和腐蚀性物质对万用表的损害。等，还要尽量避免阳光直射、灰尘弥漫的空气和腐蚀性物质对万用表的损害。万用表的使用万用表的使用6.6.模拟式万用表判别晶体三极管的性能时，一般应选用模拟式万用表判别晶体三极管的性能时，一般应选用R R100100或或R R1k1k档，而不宜采用档，而不宜采用R R11和和R R10k10k档。因为档。因为R R11档不便于观测管子的漏电档不便于观测管子的漏电流；而流；而R R10k10k档因其内部装

14、有高压电池档因其内部装有高压电池( (MF24MF24型、型、500500型为型为9 9V V；MF10MF10型、型、MF12MF12型和型和MF30MF30型为型为1515V V；MF5MF5型、型、MF121MF121型为型为22.522.5V)V)，势必导致某些耐压较低的势必导致某些耐压较低的管子被高电压击穿而产生错误的测试结果，甚至造成被测管子损坏。管子被高电压击穿而产生错误的测试结果，甚至造成被测管子损坏。由于数字万用表欧姆档的内阻很高，所能提供的测试电流极其微弱由于数字万用表欧姆档的内阻很高，所能提供的测试电流极其微弱( (如如2020kk档：档：DTDT830830型为型为75

15、75AA；DTDT840D840D型为型为6060A)A)，在判别半导体元件时不足以在判别半导体元件时不足以克服克服PNPN结的死区电压，因而测出的阻值比模拟式万用表高出许多，而且两种结的死区电压，因而测出的阻值比模拟式万用表高出许多，而且两种表的读数之间不存在线性比例关系，故构不成判断管子性能优劣的依据，应表的读数之间不存在线性比例关系，故构不成判断管子性能优劣的依据，应当改换至二极管测试档上进行检测。当改换至二极管测试档上进行检测。7.7.数字万用表在欧姆档、二极管测试档和蜂鸣器档位置上，红表笔与表内数字万用表在欧姆档、二极管测试档和蜂鸣器档位置上，红表笔与表内高电位相接而带正电，黑表笔因

16、接表内虚地而带负电，这显然与模拟式万用高电位相接而带正电，黑表笔因接表内虚地而带负电，这显然与模拟式万用表欧姆档上表笔的带电极性完全相反，在检测有极性元件或相关电路时，要表欧姆档上表笔的带电极性完全相反，在检测有极性元件或相关电路时，要务必充分注意。务必充分注意。8.8.当用欧姆档检测电路元件或电路系统时，必须首先切断被测装置或系统当用欧姆档检测电路元件或电路系统时，必须首先切断被测装置或系统的供电电源，如果被测对象中含有储电量较大的电容器时，还必须以适当的的供电电源，如果被测对象中含有储电量较大的电容器时，还必须以适当的方式对其放电，在确认被测部分没有电源性因素的前提下，方可进行测量，方式对

17、其放电，在确认被测部分没有电源性因素的前提下，方可进行测量，否则，极易损坏万用表，尤其是模拟式万用表。否则，极易损坏万用表，尤其是模拟式万用表。万用表的使用万用表的使用9.9.在测量低内阻电路在测量低内阻电路( (包括含有低内阻电源的网络和低值负载电阻的网络包括含有低内阻电源的网络和低值负载电阻的网络) )的电流时，应尽量选择较大的电流量程；在测量高内阻电路的电流时，应尽量选择较大的电流量程；在测量高内阻电路( (或电源或电源) )的电压的电压时，模拟式万用表应尽量选择较高的电压量程，数字式万用表因其内阻较高时，模拟式万用表应尽量选择较高的电压量程，数字式万用表因其内阻较高而比较容易满足测试要

18、求。而比较容易满足测试要求。10.10.不得用欧姆档检测各种电池的内阻，也不得直接测量高灵敏度表头的内不得用欧姆档检测各种电池的内阻，也不得直接测量高灵敏度表头的内阻。前者极易损坏万用表，后者往往造成被测表头打坏表针，甚至可能烧坏阻。前者极易损坏万用表，后者往往造成被测表头打坏表针，甚至可能烧坏动圈。动圈。11.11.对于数字万用表，当被测电流较大时对于数字万用表，当被测电流较大时( (如大于如大于200200mA)mA)，应当改用电表面板应当改用电表面板上的大电流专用插孔上的大电流专用插孔( (如如1010A A或或2020A A等等) )插接表笔，但绝大多数电表的大电流量插接表笔，但绝大多

19、数电表的大电流量程没有设置过流保护措施，必须提防过载现象。除此之外，也不得将电表长程没有设置过流保护措施，必须提防过载现象。除此之外，也不得将电表长期串入负荷线路中作为大量程电流表使用，测量时间一般不能超过期串入负荷线路中作为大量程电流表使用，测量时间一般不能超过1515秒。秒。12.12.普通万用表交流测量档只适宜测量正弦波电压或电流的有效值，它不能直普通万用表交流测量档只适宜测量正弦波电压或电流的有效值，它不能直接测量锯齿波、三角波、方波等非正弦电量。即便是正弦波电量，其频率参接测量锯齿波、三角波、方波等非正弦电量。即便是正弦波电量，其频率参数和波形失真度也必须符合万用表的技术条件，否则，

20、测量误差将显著增大。数和波形失真度也必须符合万用表的技术条件，否则，测量误差将显著增大。非正弦波电压或电流的有效值一般可用电动式、电磁式仪表或有效值数字万非正弦波电压或电流的有效值一般可用电动式、电磁式仪表或有效值数字万用表进行测量。用表进行测量。万用表的使用万用表的使用13.13.在测量电压和电流的过程中，最好不要变换选择开关的档位，尤其是在在测量电压和电流的过程中，最好不要变换选择开关的档位，尤其是在较高电压和较大电流的情况下，选择开关在切换过程中很容易产生电弧而烧较高电压和较大电流的情况下，选择开关在切换过程中很容易产生电弧而烧伤开关的触点，并损坏内部元件及线路。伤开关的触点，并损坏内部

21、元件及线路。14.14.遇到万用表内保险管熔断时，要按说明书中指定的规格进行更换，切莫遇到万用表内保险管熔断时，要按说明书中指定的规格进行更换，切莫随意扩大或减小。随意扩大或减小。万用表的选择万用表的选择 万用表是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的仪器，由于其万用表是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的仪器，由于其价格低廉、操作简单、功能齐全、使用广泛等特点，专业电子工程师使用上价格低廉、操作简单、功能齐全、使用广泛等特点，专业电子工程师使用上往往忽略以下问题：往往忽略以下问题： 1. 1.由于万用表的精度、分辨率不够，凭估测判断，往往导致由于万用表的精度、分辨率不够，凭估测

22、判断，往往导致“人为人为”的的误差误差 2. 2.由于各种万用表测试方法不同，在不同信号和非正弦波标准信号测试由于各种万用表测试方法不同，在不同信号和非正弦波标准信号测试中万用表往往导致中万用表往往导致“误差误差”： 3. 3.操作上的安全性、可靠性和保护性：由于万用表本身的保护性差，测操作上的安全性、可靠性和保护性：由于万用表本身的保护性差，测试中需要测试人员不能丝毫马虎，否则导致万用表不必要的损坏。试中需要测试人员不能丝毫马虎，否则导致万用表不必要的损坏。万用表的选择万用表的选择那么如何选择万用表呢？那么如何选择万用表呢？一、根据需要，选择万用表的显示位数和精度。一、根据需要，选择万用表的

23、显示位数和精度。显示位数和测量精度是万用表二种最基本也是最重要的指标。二者关系显示位数和测量精度是万用表二种最基本也是最重要的指标。二者关系紧密，一般来讲万用表显示位数越高精度也越高，反之相反。但是由于测量紧密，一般来讲万用表显示位数越高精度也越高，反之相反。但是由于测量原理和各个生产厂家的质量标准不一样，在同一位数，有的万用表精度高，原理和各个生产厂家的质量标准不一样，在同一位数，有的万用表精度高，有的却差。譬如：同样是四位半万用表，有的型号精度高达有的却差。譬如：同样是四位半万用表，有的型号精度高达0.025%0.025%而有的仅而有的仅有有0.8%0.8%。显示位数有二种方式：计数显示和

24、位数显示。计数显示是万用表显。显示位数有二种方式：计数显示和位数显示。计数显示是万用表显示位数范围的实际表达，只不过由于人们习惯与传统叫法上的方便，一般用示位数范围的实际表达，只不过由于人们习惯与传统叫法上的方便，一般用位数显示表达。譬如：位数显示表达。譬如：30003000位计数显示，表示万用表最高显示值可到位计数显示，表示万用表最高显示值可到39993999而而10001000位计数显示只能到位计数显示只能到1999,1999,在测量在测量220220VACVAC电压时，可明显看到电压时，可明显看到30003000位显示比位显示比10001000位后多位后多1 1个小数位显示：这样分辨率上

25、高一个数量级，这在高灵敏的微电个小数位显示：这样分辨率上高一个数量级，这在高灵敏的微电信号调试与测试中，高灵敏度的万用表将会发生更大的作用。与此同时，计信号调试与测试中，高灵敏度的万用表将会发生更大的作用。与此同时，计数显示与位数显示可以进行换算：先计算计数显示位数中有多少个数显示与位数显示可以进行换算：先计算计数显示位数中有多少个0 0，然后把，然后把前面的数作为分数的分母，然后把该数减去前面的数作为分数的分母，然后把该数减去1 1成为分子，就成为位数显示。譬成为分子，就成为位数显示。譬如：如：30003000位计数，位数为位计数，位数为32/332/3位。位。万用表的选择万用表的选择二、根

26、据需要，选择万用表的测量方法和交流频响二、根据需要，选择万用表的测量方法和交流频响一般来讲，万用表的测量方法主要对交流信号测量而言，大家都知道交一般来讲，万用表的测量方法主要对交流信号测量而言，大家都知道交流信号很多种类和各种复杂情况，并且伴随交流信号频率的改变，出现各种流信号很多种类和各种复杂情况，并且伴随交流信号频率的改变，出现各种频率响应，影响万用表的测量。万用表对交流信号的测量，一般有二种方法：频率响应，影响万用表的测量。万用表对交流信号的测量，一般有二种方法：平均值和真有效值测量。平均值测量一般是对纯正弦波而言，它采用估算平平均值和真有效值测量。平均值测量一般是对纯正弦波而言，它采用

27、估算平均的方法测量均的方法测量ACAC信号，而对非正弦波信号将会出现较大的误差，同时，如果信号，而对非正弦波信号将会出现较大的误差，同时，如果正弦波信号出现谐波干扰时，其测量误差也会有很大改变，而真有效值测量，正弦波信号出现谐波干扰时，其测量误差也会有很大改变，而真有效值测量，是用波形的瞬时峰值再乘以是用波形的瞬时峰值再乘以0.7070.707来计算电流与电压，保证在失真和噪声系统来计算电流与电压，保证在失真和噪声系统中的精确读数。这样如果您需要检测普通的数字数据信号，用平均值万用表中的精确读数。这样如果您需要检测普通的数字数据信号，用平均值万用表测量就不会到达真实的测量效果。同时交流信号的频

28、响也至关需要，有的可测量就不会到达真实的测量效果。同时交流信号的频响也至关需要，有的可高达高达100100KHzKHz。万用表的选择万用表的选择三、根据需要，选择万用表的功能和测量范围三、根据需要，选择万用表的功能和测量范围不同的万用表有不同的功能测量范围。一般来讲，普通的万用表都能测不同的万用表有不同的功能测量范围。一般来讲，普通的万用表都能测试交直流电压、电流、电阻、通断等，但是有的万用表为了降低成本不设置试交直流电压、电流、电阻、通断等，但是有的万用表为了降低成本不设置电流功能。在此基础上，有的万用表考虑使用方便，增加了些其它功能。譬电流功能。在此基础上，有的万用表考虑使用方便，增加了些

29、其它功能。譬如：二极管、如：二极管、“万用表电池测试万用表电池测试”、三极管、三极管hefhef、电容、频率、温度等。总之电容、频率、温度等。总之万用表的功能将随着测试的需要，将会创造拥有更优越的功能。但是我们在万用表的功能将随着测试的需要，将会创造拥有更优越的功能。但是我们在追求万用表功能的基础上，也不能忽视其测量范围，同样测试电流，有的万追求万用表功能的基础上，也不能忽视其测量范围，同样测试电流，有的万用表可到用表可到2020A A，而有的却只有而有的却只有4040mAmA或更小。或更小。万用表的选择万用表的选择四、根据需要，选择您的万用表四、根据需要，选择您的万用表和大多数仪器一样，万用

30、表自身也有测量稳定性，其测量结果的准确性和大多数仪器一样，万用表自身也有测量稳定性，其测量结果的准确性与其使用时间、环境温湿度等相关。如果万用表的稳定性差，在使用一段时与其使用时间、环境温湿度等相关。如果万用表的稳定性差，在使用一段时间后，万用表有时就会间后，万用表有时就会“自相矛盾自相矛盾”测量结果不一致。因此要非常注意测量结果不一致。因此要非常注意此方面的问题注重校准和保修。此方面的问题注重校准和保修。 大多数维护工程师使用万用表，最担心万用表的保护性差，不经意中表大多数维护工程师使用万用表，最担心万用表的保护性差，不经意中表笔线插错或测试档错误，导致万用表不必要的损害，影响工作。因此万用表笔线插错或测试档错误，导致万用表不必要的损害，影响工作。因此万用表的安全性非常重要，有些好的万用表自我保护性很好，像有些万用表插错表的安全性非常重要，有些好的万用表自我保护性很好，像有些万用表插错