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什么是数字万用表?数字万用表的使用方法和注意事项

2016-08-17 14:19分类:电工基础知识 阅读:

 

    数字万用表是指能将被测量的连续电量自动的变成断续电量,然后进行数字编码,并将测量结果以数字显示出来的电测仪表。
    数字万用表主要具有以下特点:准确度高、分辨力高、显示直观、读数准确、测量速率快、输入阻抗高、过载能力强、测量参数多、功能齐全、性能稳定、耗电省、体积小、便于携带等特点。它是综合了电子技术和微计算机技术的最新成果,而发展起来的新型仪表,在电工测量中应用较广泛。
    数字万用表由哪几部分组成
    数字万用表由数字电压表(简写为DVM)配上各种变换器所构成的,因而具有交直流电压、交直流电流和电阻等多种测量功能。数字电压表是数字万用表的核心,数字电压表的线路由模拟电路、数字电路和供电电源三大部分组成,其结构如图所示。
数字万用表结构图
    图中的输入电路通常由衰减器/放大器构成。A-D(模一数)转换电路是数字电压表的核心,它决定了数字电压表技术性能的基本特征。不同的A-D转换电路构成了不同原理的数字电压表。数据处理和逻辑控制部分基本上决定了仪表的自动化和智能化程度。它们可以简单地由计数器和一些门电路及触发器构成,也可以由微处理器组成一个复杂的信号处理系统。数字显示器直观而清晰地显示出测量结果。
 
    数字万用表工作原理
    数字万用表的工作原理是采用运算放大器和集成电路,通过A-D转换,将被测量用数字形式显示出来。其结构与指针式万用表的构成原理(以直流磁电系仪表为基础,配以其他部分)相类似,数字万用表是以直流数字电压表为基础,配以交流电压一直流电压转换器、直流电流一直流电压转换器、电阻-直流电压转换器等部件,从而形成能测量交、直流电压,交、直流电流及直流电阻的多功能数字测量仪表。
 
    数字万用表的使用方法
    1、使用数字万用表之前,应认真阅读有关的使用说明书,熟悉电源开关、量程开关、功能键和量程键、输入插孔、hFE插口、旋钮(如“零位调整旋钮”)的作用,以及更换电池和熔丝管的方法。还应了解仪表的过载显示符号、过载报警声音、极性显示符号、低电压指示符号的特点,掌握小数点位置随量程开关的位置而变化的规律。一旦发生问题,也能做到心中有数,正确、迅速地加以处理,使测量顺利进行。数字万用表在刚测量时,显示屏上的数值会有跳数现象,应待显示数值稳定后才能读数,以减少测量误差。严禁在测量的同时转换量程开关,特别是高电压、大电流的情况,以免产生电弧烧损量程开关。
    尽管数字万用表采用较完善的过电压保护与过电流保护措施,仍需防止出现操作上的误动作(如用电流档去测量电压等),以免损坏仪表。在测量前,必须认真核对一下量程开关(或按键)的位置,确认无误后,方可实际测量。对于能自动选择量程的数字万用表,也要注意功能键不得按错,输入插孔也不允许接错。
 
    2、在使用数字万用表测量之前,应先估计被测量的大小范围,尽可能选用接近满度的量程,这样可提高测量准确度。如测lOkΩ,电阻,宜用20kΩQ档,而不宜用200kΩ档或更高档。如果预先不能估计被测量值的大小,可从最高档开始测,逐渐减少到合适的量程位置。当发现测量结果显示只有“半位”上的读数“1”时,表明被测值超出所在档范围(称溢出),说明量程选的
太小,应转换大量程。
 
    3、测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。数字万用表具有自动转换极性的功能,测量直流电压时不必考虑正、负极性。但是,如果误用交流电压档去测量直流电压,或误用直流电压档去测量交流电压,将显示“000”,或在低位上出现跳数现象。
 
    4、测量交流电压时,应当用黑表笔(接模拟地COM)去接触被测电压的低电位端(例如,信号发生器的公共地端或机壳),以消除仪表对地分布电容的影响,减少测量误差。
 
    5、数字万用表的输入阻抗很高,当两支表笔开路时,外界干扰信号会从输入端窜入,显示出没有变化规律的数字,这属于正常现象。干扰信号包括由荧光灯、电机等产生的50Hz干扰,以及空间电磁场干扰、电火花干扰等。因为上述干扰属于高内阻的信号,所以当被测电压的内阻较低时,干扰信号就被短路掉了,不会影响到测量准确度。但是,如果被测电压很低,内阻又超过1MΩ,那么就会引起外界干扰。必要时,可将表笔改成屏蔽线接通大地,可以消除从表笔线感应进去的干扰信号。
 
    6、测量电流时,应将数字万用表串联到被测电路中,如果电源内阻和负载电阻都很小,应尽量选择较大的电流量程,以降低分流电阻值,减小分流电阻上的压降,提高测量准确度。测量直流电流时,也不必考虑正、负极性,仪表可自动显示极性。
 
    7、数字万用表A-D转换器实际反映的是正弦电压的平均值,而正弦电压有效值与平均值存在确定关系,所以通过调整电路即可直接显示出有效值。但是,当被测正弦电压的非线性失真大于5%时,测量误差会明显增大。
    数字万用表不能直接测量方波、矩形波、三角波、锯齿波等非正弦电压。但对于周期性变化的非正弦电压,只要确定其变化规律,可采用相应的方法测量出电压的有效值和峰值。
 
    8、在电阻档,以及检测二极管时,红表笔接V.Q插孔,带正电;黑表笔接模拟地COM插孔,带负电,这与指针式万用表恰好相反。指针式万用表置于电阻档时,红表笔接表内电池的负极,所以带负电;黑表笔接电池的正极,则带正电。测量二极管、电解电容等有极性的元器件时,必须注意两支表笔的极性。
 
    9、测量焊接在线路上的元器件,应当考虑与之并联的其他电阻的影响,必要时可焊下被测元件的一端,然后再进行测量,对于晶体管则需焊开两个电极,才能作全面检测。
    测量电阻时,两手应持表笔的绝缘杆,不得碰触表笔金属端或元件引出端,以免带来测量误差。尤其在测量几兆欧以上的大电阻时,人体等效电阻不能与被测电阻并联。
 
    10、新型数字万用表大多带读数保持(HOLD)键,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新值。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HOLD键而造成的。松开此键即转入正常测量状态。
 
    11、数字万用表检查测量线路通断时,应将量程开关拨到“.)))”蜂鸣器档,红、黑表笔分别插入“V.Ω”和“COM”插口。若蜂鸣器发出叫声,说明线路接通。
 
    12、当数字万用表测量电容时,因各电容档都存在失调电压,不测电容时也会显示从几个到几十个字的初始值。因此,在测量前必须调整零位调节旋钮,使初始值为000或- 000,然后再接上被测电容。测量时两手不得触及电容的电极引线或表笔的金属端,否则数字万用表将严重跳数,甚至过载。
 
    13、有些数字万用表具有自动关机功能,当仪表停止使用或停留在某一档位的时间超过15min时,能自动切断主电源,使仪表进入低功率的备用状态。此时不能继续测量,必须按动两次电源开关,才能恢复正常。对于此类仪表,使用过程中发现LCD(液晶显示器)突然消隐,证明仪表进入备用状态,而非故障。
 
    14、若将电源开关拨至“ON”位置,液晶不显示任何数字,应检查叠层电池是否失效,若发现数字万用表电池电压过低告警指示时,应更换电池。换新电池时,正、负极性不得装反,否则仪表不能正常工作,还极易损坏集成电路。
 
    15、为了延长电池的使用寿命,每次用完后,应将电源开关置于“OFF”位置。长期不用时,要取出电池,防止因电池漏液而腐蚀印制电路板。

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