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萬用表的類型

來源:廣州恩測電子科技有限公司   2015年12月16日 11:44  

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)、測試功能完善,、測量速度快、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)字萬用表在我國獲得迅速普及與廣泛使用,,已成為現(xiàn)代電子測量與維修工作的*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,,型號各異。每個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,,有時甚至?xí)蛉硕悺5珜τ谑殖质剑ㄐ湔涫剑?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),,測試范圍寬,,測試功能齊全,抗*力強(qiáng),,保護(hù)電路比較完善,,外形美觀、大方,、操作簡便,、靈活、可靠性好,,功耗較低,,便于攜帶、價格適中等等,。
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,用滿量程時計數(shù)值為2000 ,,這表明該儀表有3個整數(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%,,尤其在測量380V 的交流電壓是很有價值。
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、臺式兩種,。6 1/2位以上大多屬于臺式數(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)確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合,。它表示測量值與真值的一致程度,,也反映測量誤差的大小。一般講準(zhǔn)確度愈高,,測量誤差就愈小,,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個字所對應(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)確度屬于兩個不同的概念,。

前者表征儀表的“靈敏性”,,即對微小電壓的“識別”能力;后者反映測量的“準(zhǔn)確性”,,即測量結(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,。從測量角度看,,分辨力是“虛”指標(biāo)(與測量誤差無關(guān)),準(zhǔn)確度才是“實(shí)”指標(biāo)(它決定測量誤差得大?。?。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,。
測量范圍
在多功能數(shù)字萬用表中,,不同功能均有其對應(yīng)得可以測量得大值和小值。
測量速率
數(shù)字萬用表每秒鐘對被測電量的測量次數(shù)叫測量速率,,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)字萬用表用測量周期來表示測量的快慢,。完成一次測量過程所需要的時間叫測量周期,。
測量速率與準(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)置測量速度轉(zhuǎn)換開關(guān):增設(shè)快速測量檔,,該檔用于測量速率較快的 A/D 轉(zhuǎn)換器,;通過降低顯示位數(shù)來大幅度提高測量速率,此法應(yīng)用的比較普通,,可滿足不同用戶對測量速率的需要,。
輸入阻抗
測量電壓時,儀表應(yīng)具有很高的輸入阻抗,這樣在測量過程中從被測電路中吸取的電流極少,,不會影響被測電路或信號源的工作狀態(tài),,能夠減少測量誤差。
測量電流時,,儀表應(yīng)該具有很低的輸入阻抗,,這樣接入被測電路后,,可盡量減小儀表對被測電路的影響,,但是在使用萬用表電流檔時,,由于輸入阻抗較小,,所以較容易燒壞儀表,,請用戶在使用時注意,。
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:手動量程(MAN RANGZ),,自動量程(AUTO RANGZ),,自動/手動量程(AUTO/MAN RANGZ ),。
根據(jù)功能、用途及價格的不同,,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)字存儲示波器等動能集于一身),。
數(shù)字萬用表的測試功能
數(shù)字萬用表不僅可以測量直流電壓(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),、低功率法測電阻檔(L0Ω)。有的儀表還具有電感檔,、信號檔,、AC/DC自動轉(zhuǎn)換功能,,電容檔自動轉(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)用的測試功能:讀數(shù)保持(HOLD),、邏輯測試(LOGIC),、真有效值(TRMS)、相對值測量(RELΔ),、自動關(guān)機(jī)(AUTO OFF POWER)等,。
數(shù)字萬用表的抗*力
簡單的數(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間恰好等于串楨干擾信號周期的整倍數(shù),,就能有效地抑制串楨干擾,。這是因為串楨干擾信號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
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量程數(shù)字萬用表,,為簡化設(shè)計和降低成本創(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)值與指針擺動角度密切相關(guān),,所以很直觀),。
數(shù)字萬用表是瞬時取樣式儀表。它采用0.3秒取

一次樣來顯示測量結(jié)果,,有時每次取樣結(jié)果只是十分相近,,并不*相同,這對于讀取結(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),。這使得對被測電路的影響可以更小,,測量精度較高,。
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(相對數(shù)字式來說),,而數(shù)字式萬用表的頻率特性相對好一點(diǎn)。 指針式萬用表內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,,所以成本較低,,功能較少,維護(hù)簡單,,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。比如可以測量溫度,、頻率(在一個較低的范圍),、電容、電感,,做信號發(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),。對于一些電壓特性特殊的元件的測試不便(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,可以方便的測試可控硅,、發(fā)光二極管等,。
對于初學(xué)者應(yīng)當(dāng)使用指針式萬用表,對于非初學(xué)者應(yīng)當(dāng)使用兩種儀表,。

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