理论教育 数字万用表:原理、结构和型号解析

数字万用表:原理、结构和型号解析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:数字量万用表是采用集成电路模/数转换和液晶显示器,将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。图1-38数字万用表的基本结构常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。对应的数字显示最大值分别为1999、19999和199999,并由此构成不同型号的数字万用表。

数字万用表:原理、结构和型号解析

数字量万用表是采用集成电路模/数转换和液晶显示器,将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。

数字万用表主要特点:①数字显示,直观准确,无视觉误差,并具有极性自动显示功能;②测量精度和分辨率都很高;③输入阻抗高,对被测电路影响小;④电路的集成度高,便于组装和维修,使数字万用表的使用更为可靠和耐用;⑤测试功能齐全;⑥保护功能齐全,有过压、过流保护,过载保护和超输入显示功能;⑦功耗低,抗干扰能力强,在磁场环境下能正常工作;⑧便于携带,使用方便。

(一) 组成与工作原理

数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。为了能测量交流电压、电流电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量,必须增加相应的转换器,将被测量转换为直流电压信号,再由A/D转换器转换成数字量,并以数字形式显示出来。数字万用表的基本结构如图1-38所示。它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器 (液晶显示器)、电源和功能/量程转换开关等构成。

图1-38 数字万用表的基本结构

常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。对应的数字显示最大值分别为1999、19999和199999,并由此构成不同型号的数字万用表。

(二) 数字万用表的使用方法

DT9101型数字万用表是一种操作方便、读数准确、功能齐全、体积小巧、携带方便、用电池作电源的手持袖珍式大屏幕显示三位半数字万用表。本仪表可用来测量直流电压/电流、交流电压/电流、电阻、二极管正向压降、晶体三极管hFE参数及电路通断等。

DT9101面板如图1-39所示。

1.直流电压测量

(1)将黑色表笔插入COM插孔,红色表笔插入VΩ插孔。

(2)将功能开关置于DCV量程范围,并将表笔并接在被测负载或信号源上。在显示电压读数时,同时会指示出红表笔的极性。

注意:

1)在测量之前不知被测电压的范围时应将功能开关置于高量程挡后逐步调低。

2)仅在最高位显示 “1”时,说明已超过量程,须调高一挡。

3)不要测量高于1000V的电压,虽然有可能读得读数,但可能会损坏内部电路。

4)特别注意在测量高压时,避免人体接触到高压电路。

2.交流电压测量

(1)将黑色表笔插入COM 插孔,红色表笔插入VΩ插孔。

(2)将功能开关置于ACV量程范围,并将测试笔并接在被测量负载或信号源上。

注意:

1)同直流电压测试注意事项1)、2)、4)条。

2)不要测量高于750V有效值的电压,虽然有可能读得读数,但可能会损坏万用表内部电路。

3.直流电流测量

(1)将黑色表笔插入COM插孔。当被测电流在2A以下时红表笔插A插孔;如被测电流在2~20A之间,则将红表笔移至20A插孔。

(2)功能开关置于DCA量程范围,测试笔串入被测电路中。红表笔的极性将在数字显示的同时指示出来。

注意:

1)如果被测电流范围未知,应将功能开关置于高挡后逐步调低。

2)仅最高位显示“1”说明已超过量程,须调高量程挡级。

3)A插口输入时,过载会将内装保险丝熔断,须予以更换保险丝规格应为2A (外型Φ5mm×20mm)。

4)20A插口没有保险丝,测量时间应小于15s。

4.交流电流测量

测试方法和注意事项同直流电流测量。(www.daowen.com)

5.电阻测量

(1)将黑色表笔插入COM 插孔,红表笔插入VΩ 插孔 (注意:红表笔极性为“+”)。

(2)将功能开关置于所需Ω量程上,将测试笔跨接在被测电阻上。

图1-39 DT9101型数字万用表面板

注意:

1)当输入开路时,会显示过量程状态“1”。

2)如果被测电阻超出所用量程,则会指示出量程“1”须换用高挡量程。当被测电阻在1MΩ以上时,本表须数秒后方能稳定读数。对于高电阻测量这是正常的。

3)检查在线电阻时,须确认被测电路已关去电源,同时电容已放电完毕。方能进行测量。

4)有些器件有可能被进行电阻测量时所加的电流而损坏,表1-4列出了各挡的电压值和电流值。

表1-4 电阻测量挡各挡电压值、电流值

注 A是插座上开路电压;B是跨接相当于满量程电阻上的电压值;C是通过短路输入插口的电流值 (以上所有数字均为典型值)。

6.二极管测量

(1)将黑色表笔插入COM 插孔,红表笔插入VΩ 插孔 (注意:红表笔极性为“+”)。

注意:

1)当输入未接入时,即开路时,显示过量程“1”。

2)通过被测器件的电流为1m A左右。

3)本表显示值为正向压降伏特值,当二极管反接时则显示过量程“1”。

7.音响通断检查

(1)将黑色表笔插入COM插孔,红表笔插入VΩ插孔。

(2)将功能开关置于O)))量程并将表笔跨接在欲检查之电路两端。

(3)若被检查两点之间的电阻小于30Ω蜂鸣器便会发出声响。

注意:

1)当输入端接入开路时显示过量程“1”。

2)被测电路必须在切断电源的状态下检查通断,因此任何负载信号将使蜂鸣器发声,导致判断错误。

8.晶体管hFE测量

(1)将功能开关置于hFE挡上。

(2)先认定晶体三极管是PNP型还是NPN型,然后再将被测管E、B、C三脚分别插入面板对应的晶体三极管插孔内。

(3)此表显示的则是hFE近似值,测试条件为基极电流10μA,Uce约2.8V。

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