电工基础教程,万用表使用方法

数字式万用表发展的新趋势

20世纪90年代以来,数字式万用表正处于蓬勃发展的新时期,突出表现在新技术不断涌现,新工艺被广泛采用，新产品层出不穷站下面从十个方面来介绍数字式万用表发展的新趋势。

1.广泛采用新技术,不断开发新产品

电子技术的进步,往往预示着数字式万用表研制水平的新突破。近年来,各项新技术愈来愈被普遍采用,并且迅速转化为生产力。例如美国福鲁克公司的“余数再循环”专利技术、“自动脱离接触测量保持功能”专利技术、吉时利公司的在线直流电流测量的专利技术、哈里斯公司的低噪声Bi- MOS工艺制造专利技术、模拟器件公司的四斜率A/D转换专利技术、“闭壳(closed-case)”校准技术、“依次加法积分”专利技术、迪特朗公司的自动校准(AUTO-CAL)技术、固态真有效值转换技术、真欧姆测量技术(在用4线制测量电阻的同时检测并扣除电阻上的各种电动势)等,都为提高数字式万用表的技术性能创造了条件。智能数字式万用表已开始采用“等精度”测量频率的方法。在测量极低频率(例如0.034Hz)时，首先测出输入信号的周期T,然后通过CPU作倒数运算,求出检测频率f,便可得到与测高频时相同的精确度。

2.广泛采用新工艺

新一代的数字式万用表正朝着标准模块化的方向发展。电子模块亦称电子功能组件，简称模块。它是采用微电子技术和微型电子元器件、接插件组装成- -体，能完成某-特定功能的商品化部件。在国产数字式万用表中,DT960T .TSG960A型均采用了模块。预计在不久的将来，数字式万用表的单元电路将被标准化、通用化、系列化的模块所代替。在20世纪90年代，表面安装技术(SMT)得到了普遍推广,这也是电子工艺的一项重要突破。所谓表面安装,是将微型化的表面安装集成电路(SMIC)和表面安装元器件(SMD),用粘贴工艺直接安装在印制板上，再用波峰焊机焊接,以此取代传统的打孔焊接工艺,使印制板安装密度大为增加,可靠性明显提高。目前,SMT技术正在仪器仪表、计算机和高档家电产品中迅速推广和应用。
(3) ASIC产品的应用。ASIC是用户特制集成电路的英文缩写,它是芯片厂家接受用户委托，采用高新技术为用户研制的专用IC。目前，美国惠普公司、福鲁克公司等均有一批全订制或半订制的ASIC产品,作为开发自己数字式仪表的技术依托。美国泰(TEK)公司1995年开发的万用示波表,除数字式万用表之外,还采用了“单片示波器”,后者包含输入电.路、双通道示波器专用集成电路(ASIC)。

3.计算机模块化仪器与虚拟仪器

计算机模块化的电子仪器就是最近几年流行的VXI总线产品,例如数字式电压表、数字式万用表、信号发生器、500 MHz示波器、功率计、控制器等。其特点是仪器完全符合VXI总线标准设计，按照计算机主机中的模块插件设计思想，将电子仪器制成模块插件式安装结构，可装在标准尺寸机架中,全部实现计算机编程操作。典型产品有惠普公司的EI410A型，6-位数字式万用表,迪特朗公司的1362型6-位DMM。用户可将这些数字式万用表直接插入VXI主机机箱，按国际标准进行编程,构成自动测试系统。与台式仪器相比,具有自动化程度高、可靠性好、抗干扰能力强等优点。虚拟仪器是一种全新的仪器设计观念,它是由仪器硬件、计算机与计算机软件构成的，能完成电子仪器的各种测试功能。在虚拟仪器中,既包含计算机资源(微处理器、存储器和显示器等),又包括仪器硬件(A/D转换器、输入电路等)。虚拟仪器使用非常灵活,用户只增加部分硬件或软件，即可构成新的虚拟仪器。这种仪器的硬件采用标准化的VXI板。应用软件中包含”仪器驱动器”,这是控制专门仪器(如数字式万用表)的软件模块,以便用户创建新的虚拟仪器

4.第一章万用表的种类与选用

万用表是一种使用广泛的仪表,又叫多用表、三用表.复用表,是电工最常用的测试仪表之一,它具有测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等基本功能,有的万用表还可以测量晶体管的主要参数、电容的电容量、电感的电感量及半导体的一些参数。它具有.多用途、多量程、售价低、使用和携带方便等特点,不仅为电工和电子专业人员、家电维修人员所必备，也是广大电子爱好者最常用的测量工具。万用表按显示方式分类可以分为指针式和数字式两类(图1-1)。指针式万用表具有显示直观、易于反映信号变化倾向和信号与满度值之差等优点,其测量结果一般表现为指针沿刻度尺的位移,所以它属于模拟指示测量仪表。数字式万用表则在准确度、分辨力、测量速度和耐负载能力等方面具有极大的优越性。目前,指针式和数字式万用表均有很多种型号面市,能充分满足广大用户不同的需求。相对而言,指针式万用表售价较低,普及性好,故目前仍使用极广。

相对来说,在大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表,比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表,比如BP机、手机等。万用表的具体外形如图1-2和图1-3所示。其基本结构由三个部分组成:指示部分、测量电路和转换开关。指示部分亦称“表头”或“测量机构”,它是万用表的最重要部件;一只高灵敏度的磁电式直流电流表,万用表的灵敏度和准确度等重要技术性能都取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小，表头的灵敏度越高。测电压时的内阻越大,其性能就越好。表头上有四条刻度线，它们的功能如下:第- 条(从上到

下)标有R或Q,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。第二条标有一VA,指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的其他位置时,即读此条刻度线。第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交.直流电压挡,量程在交流10 V时,即读此条刻度线。第四条标有dB,指示的是音频电平。测量电路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,它由电阻、.半导体元件及电池组成,它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程,经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统–变成–定量限的微小直流电流送入表头进行测.量。一般来讲,万用表的测量电路实际上由多量程直流电流表、多量程直流电压表、多量程交流电压表、多量程交流电流表和多量程欧姆表等若千个电路组合而成。在一些万用表中，还附加有电容、电感.晶体管直流放大倍数和温度等测量电路。万用表中的转换开关其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同的测量要求。转换开关一-般 有两个，分别标有不同的挡位和量程。它是由许多固定触点和活动触点组合而成,它的作用是选择测量线路和改变测量范围。因此,转换开关的定位准确，触点接触良好可靠,步进轻松和绝缘性能好等是最基本的要求。它也是万用表的重要部件之一。转换开关的形式多种多样,如图1-4所示,(a)为单刀11挡转换开关,(b)为3刀3挡转换开关,(c)为单刀单层18挡转换开关。所谓“刀”,就是指可转动的开关滑片。在图1-4中,还分别画出了这几种转换开关的符号。此处箭头和小圆圈分别表示“刀”和“挡”(固定触点)。有时“刀”也用粗黑线表示。这类符号经常出现在万用表的线路图中。目前,万用表的种类繁多,型号达数百种。