数字万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法

数字是近年来出现的先进测量仪表。国际上已出现袖珍式数字万用表代替传统的指针式万用表的趋势。由于它采用了大规模，具有数字化显字功能，因此仪表的结构轻巧、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省等优点，深受人们欢迎。目前国内使用较多的dt－830、 dt－840和dt－845三种型号。本节主要介绍dt－830型万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法。其面板图如图1所示。

图1 dt－830型数字万用表的面板图

1. 基本工作原理

数字万用表的种类较多，但基本工作原理则是大同小异，其基本方框图如图2所示。

图2 dt－830型数字万用表的基本方框图

虚线框表示直流数字电压表dvm，它由阻容滤波器、 a/d转换器、 lcd显示器组成。在数字电压表的基础上再增加交流-直流（ac－dc）转换器、电流-电压（i－v）转换器和电阻-电压（ω－v）转换器，这就构成了数字万用表。

2. 面板旋钮的作用

万用表面板如图1所示，上面排列着液晶显示屏、量程开关、输入插口、 hfe插口和开关五个部分，各部分的功能如下：

（1） 液晶显示屏： 万用表的显示位数是4位，因最高位（千位）只能显示数字“1”或者不显示数字，故算半位，总称位（读作三位半）。最大显示数为1999或－1999。当测量直流电压和直流电流时，仪表有自动显示极性功能，若测量值为负，显示的数字前面将带“－”号。当仪表输入超载时，屏上出现“1”或“－1”。

（2） 量程开关： 旋转式量程开关位于面板中央，是转换工作种类和量程用的。开关周围用不同的颜色和分界线标出各种不同工作状态的范围。

（3） 输入插口： 输入插口是万用表通过表笔和测量点连接的部位，共有“com”、“v.ω”、“ma”和“10a”四个孔。负表笔始终置于“com”插口，正表笔要根据工作种类和测量值的大小置于“v.ω”、“ma”或“10a”中。在“com”和“v.ω”之间的连线上，印有标记，表示从此两孔输入时，测交流电压不得超过750v，测直流电压不得超过1000v。此时测量“v”和“ω”都处于同一插口内，因此应谨慎检查量程开关选择位置是否正确。在“com”、“ma”之间和“com”、“10a”之间的连线上也分别附有标记，表示在对应的插口间所测量的电流值不能超过200ma和10a。

（4） hfe插口： 此插口是插放被测晶体管用的。测量时管子的e、 b、 c三脚应分别插入“e”“b”“c”三孔中，“e”有两孔作用一样，发射极管脚可就便插入。

（5） 电源开关： 当开关置于“on”位置，表内电源接通，可以正常工作。当开关置于“off”位置，电源关闭。

dt－830型万用表用9v小电池，装在表内电池盒中。在电池盒内还装有0.5a快速熔断器，当“dc.a”和“ac.a”量程内超载测量时，熔断器将立刻被烧断，起到保护作用，此时显示器上也无读数。

3. 使用方法

（1） 直流电压的测量

将量程开关转至“com”范围内适当的挡位，负表笔置于“com”插口，正表笔置于“v.ω”插口，电源开关推至“on”一边，表笔接触测量点之后，屏上便出现测量值。若量程开关置于“200m”，显示屏上所显示数值以“毫伏”为单位；置于其他四挡时，显示的值以“伏”为单位。这里应该指出，量程开关所置的挡位不同，测量的精度也不同。

（2） 交流电压的测量

将量程开关转至“ac.v”范围内适当的挡位上，表笔所在插口不变，具体测量方法与测直流电压时相同。

（3） 直流电流的测量

将量程开关转至“dc.a”范围。当测量的电流值小于200ma时，正表笔应置于“ma”插口，按照测量值的大小，把量程开关转至适当位置上，接通表内电源，将仪表串入被测量的电路中，即可显示出读数。当量程开关置于“200ma”、“”、“2m”三挡时，显示屏上的读数以“毫安”为单位；当置于“200μ”一挡时，显示的值以“微安”为单位。如果被测量的电流值大于200ma，量程开关只能置于“”处，同时要将正表笔置于“10a”插口，其读数以“安”为单位。

（4） 交流电流的测量

将量程开关置于“ac.a”范围，正表笔依被测量程不同置于“ma”或“10a”插口，具体测量方法与测直流时相同。

（5） 电阻的测量

将量程开关置于“ω”范围，正表笔置于“v.ω”插口，接通电源开关于“on”位置。所测数值的单位和各量程上所标明的相对应。例如当量程开关置于“200”上时以“欧”为单位，置于“2m”或“20m”上时，显示的数字以“兆欧”为单位。若测量值超量限时，显字屏左端将出现“1”字，这时应改变量程范围。

（6） 电路连通性的检查

将量程开关转至“ ”位置，表笔所在的位置和测电阻时相同，接通万用表电源，让表笔触及被测电路，若两只表笔间电路的电阻值小于20ω，则仪表内的蜂鸣器发出叫声，说明电路是接通的；若听不到声音，表示电路不通或接触不良。

（7）的检查

将量程开关置于“”位置，正表笔置于“v.ω”插口，其测试电路如图3（a）、 （b）所示。按图（a）连接，若显示屏显示出二极管正向电压降在0.5v和0.8v之间，则表明硅二极管是正常的；若在屏上显示“000”或“1”，则表明二极管是短路或断路；按图（b）连接，若在显示屏上显示“1”，则表明二极管是正常的；若在屏上显示“000”或其它数值，则表明二极管是不良的。

图3 检查二极管的电路

（8） 晶体管hfe的测量

将量程开关置于“npn”或“pnp”位置，把被测管子的基极、集电极和发射极分别插入hfe的“b”、“c”和“e”插孔内，在屏上显示出hfe参数在40～1000之间，则表明晶体是好的。

4. 注意事项

（1） 当遇到电阻、电流和二极管不能进行测试时，应检查一下熔断器，如发现已熔断，则更换新的熔断器；

（2） 当电池电压低于工作所需电压时，在显示屏上将闪现“”符号，此时提醒使用者更换电池；

（3） 当测量工作完毕时，一定要将开关置于“off”位置。

小 结

1. 万用表是通信维护和工厂生产中常见多用途的测量仪表。而数字万用表已得到广泛应用，大有将代替传统的指针式万用表的趋势。

2. 万用表的结构主要由三部分组成： 即表头、测量电路、转换装置。

3. 直流电流表原理： 采用环形抽头式分流电路来扩大量程，其分流电阻公式为：

4. 交流电流表原理： 使交流电流经半波整流电路后变成单向脉动的直流电，其整流后的工作总效率为：

k0＝p×η×k

5. 直流电压表原理： 采用与表头串联电阻来扩大测量电压量程，其直流电压灵敏度 sn与表头灵敏度si的关系是：

6. 交流电压表原理： 采用整流系电表装上合适的降压电阻，以扩大量程。

7. 欧姆表原理： 采用不同的中心阻值，以扩大量程。

8. mf－30型万用表，利用电阻r×100挡，可以检测晶体二极管、三极管，但与专用仪表测量不同，即在操作上进行次数较多些，其它还可检测电解器等用途。

9. 数字万用表的种类较多，但基本原理则是大同小异，由于结构轻巧、功能全、精度高和使用方便等优点。其用途远比指针式仪表广泛得多。