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萬用表的類型

閱讀:1201        發(fā)布時(shí)間:2015-12-16

常用類型
數(shù)字萬用表是目前常用的一種數(shù)字儀表。其主要特點(diǎn)是準(zhǔn)確度高,、

分辨率強(qiáng)、測(cè)試功能完善,、測(cè)量速度快,、顯示直觀、過濾能力強(qiáng),、耗電省,,便于攜帶,。進(jìn)入 90 年代以來,數(shù)字萬用表在我國(guó)獲得迅速普及與廣泛使用,,已成為現(xiàn)代電子測(cè)量與維修工作的*儀表,,并正在逐步取代傳統(tǒng)的模擬式(即指針式)萬用表。
數(shù)字萬用表亦稱為數(shù)字多用表(DMM),,其種類繁多,,型號(hào)各異。每個(gè)電子工作者都希望有一塊較理想的數(shù)字萬用表,。選擇數(shù)字萬用表的原則很多,,有時(shí)甚至?xí)蛉硕悺5珜?duì)于手持式(袖珍式)數(shù)字萬用表而言,,大致應(yīng)具備以下特點(diǎn):顯示清晰,,準(zhǔn)確度高,分辨力強(qiáng),,測(cè)試范圍寬,,測(cè)試功能齊全,抗*力強(qiáng),,保護(hù)電路比較完善,,外形美觀、大方,、操作簡(jiǎn)便,、靈活、可靠性好,,功耗較低,,便于攜帶、價(jià)格適中等等,。
數(shù)字萬用表的主要指標(biāo),、顯示位數(shù)及顯示特點(diǎn)
數(shù)字萬用表的顯示位數(shù)通常為3 1/2位~8 1/2位。判定數(shù)字儀表的顯示位數(shù)有兩條原則:其一是,,能顯示從0-9中所有數(shù)字的位數(shù)是整位數(shù),;其二是,分?jǐn)?shù)位的數(shù)值是以大顯示值中高位數(shù)字為分子,,用滿量程時(shí)計(jì)數(shù)值為2000 ,,這表明該儀表有3個(gè)整數(shù)位,而分?jǐn)?shù)位的分子是1,,分母是2,,故稱之為3 1/2位,讀作“三位半",,其高位只能顯示 0 或1(0 通常不顯示),。3 2/3位(讀作“三又三分之二位")數(shù)字萬用表的高位只能顯示0~2的數(shù)字,,故大顯示值為±2999。在同樣情況下,,它要比3 1/2位的數(shù)字萬用表的量限高50%,,尤其在測(cè)量380V 的交流電壓是很有價(jià)值。
普及型數(shù)字萬用表一般屬于3 1/2位顯示的手持式萬用表,,4 1/2,,5 1/2

位(6位以下)數(shù)字萬用表分為手持式、臺(tái)式兩種,。6 1/2位以上大多屬于臺(tái)式數(shù)字萬用表,。
數(shù)字萬用表采用*的數(shù)顯技術(shù),顯示清晰直觀,、讀書準(zhǔn)確,。它既能保證了讀數(shù)的客觀性,又符合人們的讀數(shù)習(xí)慣,,能夠縮短讀數(shù)或記錄時(shí)間,。這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)的模擬式(即指針式)萬用表所不具備的。
準(zhǔn)確度(精度)
數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合,。它表示測(cè)量值與真值的一致程度,,也反映測(cè)量誤差的大小。一般講準(zhǔn)確度愈高,,測(cè)量誤差就愈小,,反之亦然。
數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)優(yōu)于模擬指針萬用表,。萬用表的準(zhǔn)確度是一個(gè)很重要的指標(biāo),,它反映萬用表的質(zhì)量和工藝能力,準(zhǔn)確度差的萬用表很難表達(dá)出真實(shí)的值,,容易引起測(cè)量上的誤判,。
分辨力(分辨率)
數(shù)字萬用表在低電壓量程上末位1個(gè)字所對(duì)應(yīng)的電壓值,稱作分辨力,,它反映出儀表靈敏度的高低,。數(shù)字?jǐn)?shù)字儀表的分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。不同位數(shù)的數(shù)字萬用表所能達(dá)到的高分辨力指標(biāo)不同,。
數(shù)字萬用表的分辨力指標(biāo)亦可用分辨率來顯示,。分辨率是指儀表能顯示的小數(shù)字(零除外)與大數(shù)字的百分比。
需要指出,,分辨率與準(zhǔn)確度屬于兩個(gè)不同的概念,。

前者表征儀表的“靈敏性",即對(duì)微小電壓的“識(shí)別"能力;后者反映測(cè)量的“準(zhǔn)確性",,即測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。二者無必然的,,因此不能混為一談,,更不得將分辨力(或分辨率)誤以為是類似于準(zhǔn)確度則取決于儀表內(nèi)部 A/D 轉(zhuǎn)換器、功能轉(zhuǎn)換器得綜合誤差以及量化誤差,。從測(cè)量角度看,,分辨力是“虛"指標(biāo)(與測(cè)量誤差無關(guān)),準(zhǔn)確度才是“實(shí)"指標(biāo)(它決定測(cè)量誤差得大?。?。因此,任意增加顯示位數(shù)來提高儀表分辨力得方案是不可取得,。
測(cè)量范圍
在多功能數(shù)字萬用表中,,不同功能均有其對(duì)應(yīng)得可以測(cè)量得大值和小值。
測(cè)量速率
數(shù)字萬用表每秒鐘對(duì)被測(cè)電量的測(cè)量次數(shù)叫測(cè)量速率,,其單位是“次/s",。它主要取決于 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。有的手持式數(shù)字萬用表用測(cè)量周期來表示測(cè)量的快慢,。完成一次測(cè)量過程所需要的時(shí)間叫測(cè)量周期,。
測(cè)量速率與準(zhǔn)確度指標(biāo)存在著矛盾,通常是準(zhǔn)確度愈高,,

測(cè)量速率愈低,,二者難以兼顧。解決這一矛盾可在同一塊萬用表設(shè)置不同的顯示位數(shù)或設(shè)置測(cè)量速度轉(zhuǎn)換開關(guān):增設(shè)快速測(cè)量檔,,該檔用于測(cè)量速率較快的 A/D 轉(zhuǎn)換器,;通過降低顯示位數(shù)來大幅度提高測(cè)量速率,此法應(yīng)用的比較普通,,可滿足不同用戶對(duì)測(cè)量速率的需要,。
輸入阻抗
測(cè)量電壓時(shí),儀表應(yīng)具有很高的輸入阻抗,,這樣在測(cè)量過程中從被測(cè)電路中吸取的電流極少,,不會(huì)影響被測(cè)電路或信號(hào)源的工作狀態(tài),能夠減少測(cè)量誤差,。
測(cè)量電流時(shí),,儀表應(yīng)該具有很低的輸入阻抗,這樣接入被測(cè)電路后,,可盡量減小儀表對(duì)被測(cè)電路的影響,,但是在使用萬用表電流檔時(shí),由于輸入阻抗較小,所以較容易燒壞儀表,,請(qǐng)用戶在使用時(shí)注意,。
數(shù)字萬用表的分類
數(shù)字萬用表按照量程轉(zhuǎn)換方式來分類,可劃分成三種類型:手動(dòng)量程(MAN RANGZ),,自動(dòng)量程(AUTO RANGZ),,自動(dòng)/手動(dòng)量程(AUTO/MAN RANGZ )。
根據(jù)功能,、用途及價(jià)格的不同,,數(shù)字萬用表大致可分為9大類:

低檔數(shù)字萬用表(亦稱普及型數(shù)字萬用)、中檔數(shù)字萬用表,、中/數(shù)字萬用表,、數(shù)字/模擬混合式儀表,數(shù)字/模擬圖雙顯示的儀表,、萬用示波表(將數(shù)字萬用表,、數(shù)字存儲(chǔ)示波器等動(dòng)能集于一身)。
數(shù)字萬用表的測(cè)試功能
數(shù)字萬用表不僅可以測(cè)量直流電壓(DCV),、交流電壓(ACV),,直流電流(DCA)、交流電流(ACA),、電阻(Ω),、二極管正向壓降(VF)、晶體管發(fā)射極電流放大系數(shù)(hrg),、還能測(cè)電容量(C),、電導(dǎo)(ns)、溫度(T),、頻率(f),,并增加了用以檢查線路通斷的蜂鳴器檔(BZ)、低功率法測(cè)電阻檔(L0Ω),。有的儀表還具有電感檔,、信號(hào)檔、AC/DC自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能,,電容檔自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程功能,。
數(shù)型數(shù)字萬用表大多增加了下述新穎實(shí)用的測(cè)試功能:讀數(shù)保持(HOLD)、邏輯測(cè)試(LOGIC),、真有效值(TRMS),、相對(duì)值測(cè)量(RELΔ)、自動(dòng)關(guān)機(jī)(AUTO OFF POWER)等,。
數(shù)字萬用表的抗*力
簡(jiǎn)單的數(shù)字萬用表普遍采用積分式A/D轉(zhuǎn)換原理,,

只要選擇正向積分時(shí)間恰好等于串楨干擾信號(hào)周期的整倍數(shù),,就能有效地抑制串楨干擾。這是因?yàn)榇畼E干擾信號(hào)在正向積分階段被平均掉的緣故,。中,、低檔數(shù)字萬用表的共楨抑制比(CMRR)可達(dá)86~120dB。
數(shù)字萬用表的發(fā)展趨勢(shì)
集成化:手持式數(shù)字萬用表采用單片 A/D 轉(zhuǎn)換器,,外圍電路比較簡(jiǎn)單,,只需少量輔助芯片和元器件。隨著單片數(shù)字萬用表芯片不斷問世,,使用一片IC即可構(gòu)成功能比較完善的自動(dòng)量程數(shù)字萬用表,為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和降低成本創(chuàng)造了有利條件,。
功耗低:新型數(shù)字萬用表普遍采用CMOS大規(guī)模集成電路的A/D轉(zhuǎn)換器,,整機(jī)功耗很低。
普通萬用表與數(shù)字萬用表的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比:
指針式與數(shù)字式萬用表各有優(yōu)缺點(diǎn),。
指針萬用表是一種平均值式儀表,,它具有直觀、形象的讀數(shù)指示,。(一般讀數(shù)值與指針擺動(dòng)角度密切相關(guān),,所以很直觀)。
數(shù)字萬用表是瞬時(shí)取樣式儀表,。它采用0.3秒取

一次樣來顯示測(cè)量結(jié)果,,有時(shí)每次取樣結(jié)果只是十分相近,并不*相同,,這對(duì)于讀取結(jié)果就不如指針式方便,。指針式萬用表一般內(nèi)部沒有放大器,所以內(nèi)阻較小,。
數(shù)字式萬用表由于內(nèi)部采用了運(yùn)放電路,,內(nèi)阻可以做得很大,往往在1M歐或更大,。(即可以得到更高的靈敏度),。這使得對(duì)被測(cè)電路的影響可以更小,測(cè)量精度較高,。
指針式萬用表由于內(nèi)阻較小,,且多采用分立元件構(gòu)成分流分壓電路。所以頻率特性是不均勻的(相對(duì)數(shù)字式來說),,而數(shù)字式萬用表的頻率特性相對(duì)好一點(diǎn),。 指針式萬用表內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以成本較低,,功能較少,,維護(hù)簡(jiǎn)單,,過流過壓能力較強(qiáng)。
數(shù)字式萬用表內(nèi)部采用了多種振蕩,,放大,、分頻保護(hù)等電路,所以功能較多,。比如可以測(cè)量溫度,、頻率(在一個(gè)較低的范圍)、電容,、電感,,做信號(hào)發(fā)生器等等。
數(shù)字式萬用表由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)多用集成電路所以過載能力較差,,損壞后一般也不易修復(fù),。數(shù)字式萬用表輸出電壓較低(通常不超過1伏)。對(duì)于一些電壓特性特殊的元件的測(cè)試不便(如可控硅,、發(fā)光二極管等),。指針式萬用表輸出電壓較高。電流也大,,可以方便的測(cè)試可控硅,、發(fā)光二極管等。
對(duì)于初學(xué)者應(yīng)當(dāng)使用指針式萬用表,,對(duì)于非初學(xué)者應(yīng)當(dāng)使用兩種儀表,。

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