數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)如何測(cè)量電壓？應(yīng)用原理是什么？

數(shù)字萬(wàn)用表在電器測(cè)量中是很常見(jiàn)的一種儀器，它主要是以數(shù)字電路為基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)和分析信號(hào)，然后再通過(guò)轉(zhuǎn)換器提供LED顯示出來(lái)，但是仍然有多人對(duì)數(shù)字萬(wàn)用表的測(cè)量電壓原理和使用方法不是很了解，接下來(lái)小編就為大家介紹一下數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓原理及使用方法。

電壓(voltage)，也稱作電勢(shì)差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。

電壓的概念與水位高低造成的水壓相似。水會(huì)從水壓好處水壓低處，電流也會(huì)從高的電壓的地方流向電壓低的地方

電壓?jiǎn)挝环?字母V

電壓分為：高低電壓，安全電低。

萬(wàn)用表測(cè)量電壓原理萬(wàn)用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表(微安表)做表頭。當(dāng)微小電流通過(guò)表頭，就會(huì)有電流指示。但表頭不能通過(guò)大電流，所以，必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測(cè)出電路中的電流、電壓和電阻。

電流與電壓區(qū)別電壓是使用電路中自由電荷作定向運(yùn)動(dòng)的形成電流

電流是由于自由電荷的定向移動(dòng)形成的

不同類型測(cè)量數(shù)字萬(wàn)用表的方法

機(jī)械萬(wàn)用表測(cè)量電壓1.將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/Ω插孔。

2.將功能開(kāi)關(guān)置于交流電壓檔V~量程范圍,并將測(cè)試筆連接到待測(cè)電源或負(fù)載上.測(cè)試連接圖同上.測(cè)量交流電壓時(shí),沒(méi)有極性顯示.

3.查看萬(wàn)用表顯示讀數(shù)，確認(rèn)量程，并確定電壓方向

數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓原理

數(shù)字萬(wàn)用表通過(guò)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)的裝換，即可構(gòu)成電壓表、電流表、歐姆表、電容筆等基本形態(tài)，分別用來(lái)測(cè)量直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、電阻、電容等。

1.直流電壓表

測(cè)量直流電壓時(shí)，通過(guò)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)的裝換，電路構(gòu)成直流電壓表，如圖1所示。3個(gè)阻值分別為1R、9R、90R的電阻構(gòu)成分壓器，被測(cè)電壓U加在分壓器的A、B兩端間，A端為正，B端為負(fù)。數(shù)字表頭(200mV數(shù)字電壓表)僅測(cè)量取樣電阻上的電壓，取樣電阻可以是分壓器的一部分，也可以是分壓器的全部。，改變?nèi)颖龋纯筛淖兞砍獭?

圖1中，當(dāng)數(shù)字表頭輸入端IN接入①端時(shí)，整個(gè)分壓器都是取樣電阻，取樣電壓UIN=U;當(dāng)數(shù)字表頭輸入端IN接入②端時(shí)，取樣電阻為1R+9R，取樣電壓UIN=U/10，量程擴(kuò)大為10倍;當(dāng)數(shù)字表頭輸入端IN接入③端時(shí)，取樣電阻為1R，取樣電壓UIR=U/100，量程擴(kuò)大為100倍。由于取樣電壓的變化倍率為10的整數(shù)倍，因此只需相應(yīng)移動(dòng)LCD顯示屏中顯示數(shù)字的小數(shù)點(diǎn)位置，即可直觀地顯示出被測(cè)電壓的實(shí)際數(shù)值。取樣比的改變和小數(shù)點(diǎn)位置的移動(dòng)，由測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)根據(jù)不同量程同步控制。

2.直流電流表

測(cè)量直流電流時(shí)，通過(guò)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，電路構(gòu)成直流電流表，如圖2所示。取樣電阻R構(gòu)成電流/電壓轉(zhuǎn)換器，被測(cè)電流I由A端進(jìn)、B端出，在取樣電阻R上必然產(chǎn)生電壓降UR，UR=IR，數(shù)字表頭(200mv數(shù)字電壓表)測(cè)量取樣電阻上的電壓降，便可間接測(cè)的電流值。改變?nèi)与娮璧拇笮?，即可改變量程?

如圖3所示，取樣電阻由阻值分別為1R、9R、90R的電阻構(gòu)成，當(dāng)被測(cè)電流輸入端A和數(shù)字表頭輸入端IN接入①端時(shí)，取樣電阻R1=90R+9R+1R=100R,當(dāng)被測(cè)電流輸入端A和數(shù)字表頭輸入端IN接入②端時(shí)，取樣電阻R2=9R+1R=10R,縮小為R1的1/10，要獲得相同的電壓降，電流必須增大10倍，即量程擴(kuò)大10倍。當(dāng)被測(cè)電流輸入端A和數(shù)字表頭輸入端IN接入③端時(shí)，取樣電阻R3=1R,縮小為R1的1/100，量程擴(kuò)大100倍。由于取樣電阻的變化率為10的整數(shù)倍，因此只需相應(yīng)移動(dòng)LCD顯示屏中顯示數(shù)字的小數(shù)點(diǎn)位置，即可直觀地顯示出被測(cè)電流的實(shí)際數(shù)值。取樣電阻的改變和小數(shù)點(diǎn)位置的移動(dòng)，由測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)根據(jù)不同量程同步控制。

3.交流電壓表

測(cè)量交流電壓時(shí)，通過(guò)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)的裝換，電路構(gòu)成交流電壓表，如圖4所示。交流電壓擋與直流電壓擋共用一個(gè)分壓器，所不同的是測(cè)量交流電壓時(shí)，在數(shù)字表頭輸入端IN與分壓器之間增加了一個(gè)交流/直流轉(zhuǎn)換器，將取樣電阻上的交流電壓裝換為直流電壓送入數(shù)字表頭顯示。交流/直流轉(zhuǎn)換器同時(shí)能夠?qū)⒔涣麟妷弘妷旱姆宸逯敌Ｕ秊橛行е?，因此LCD顯示屏顯示的讀數(shù)為被測(cè)交流電壓的有效值。

4.交流電流表

測(cè)量交流電流時(shí)，通過(guò)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)的裝換，電路構(gòu)成交流電流表，如圖5所示。與圖3相比，交流電流表只是直流電流表電路

基礎(chǔ)上增加了一個(gè)交流/直流轉(zhuǎn)換器，將被測(cè)交流電流I在取樣電阻上的交流電壓降裝換為直流電壓降再送入數(shù)字表頭顯示。同樣因?yàn)榻涣?直流轉(zhuǎn)換器的校正作用，LCD顯示屏顯示的讀數(shù)為被測(cè)交流電流的有效值。

5.歐姆表

測(cè)量電阻時(shí)，通過(guò)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)的裝換，電路構(gòu)成歐姆表，如圖6所示。標(biāo)準(zhǔn)電阻R0和被測(cè)電阻RX構(gòu)成電阻/電壓轉(zhuǎn)換器，在兩電阻上加一標(biāo)準(zhǔn)電壓U，則R0和Rx上分別按比例產(chǎn)生一定的電壓降。由于標(biāo)準(zhǔn)電阻R0的阻值已知，因此通過(guò)測(cè)量RX上的電壓降UX即可間接測(cè)得被測(cè)電阻RX的阻值。根據(jù)數(shù)字表頭中集成電路IC 7106的特性，當(dāng)RX=R0時(shí)顯示讀數(shù)為1000，合理設(shè)計(jì)R0的取值，便可使LCD顯示屏直接顯示被測(cè)電阻的阻值。改變標(biāo)準(zhǔn)電阻R0的阻值，即可改變量程。

數(shù)字萬(wàn)用表是電氣測(cè)量中常用到的電子儀器，它具有很多特殊功能，但主要功能是對(duì)電壓、電阻和電流進(jìn)行測(cè)量。

如何使用數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)電壓、電阻和電流進(jìn)行測(cè)量咧?

一、測(cè)量電壓:數(shù)字萬(wàn)用表的一個(gè)最基本的功能就是測(cè)量電壓，典型的直流電壓源就是電池，例如汽車用的電池。交流電壓通常由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，最常見(jiàn)的交流電壓源就是家中墻上的插座。一些裝置將交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鳎珉娨?、音響、錄像機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備，通過(guò)插在墻上的插座上的整流器，來(lái)把交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?直流電壓是這些電子設(shè)備所需的電源。

測(cè)試電壓，通常是解決電路問(wèn)題時(shí)第一步要做的工作。如果沒(méi)有電壓或電壓過(guò)低、過(guò)高，在進(jìn)一步檢查之前，首先要解決電源問(wèn)題。交流電壓的波形可能是正弦(正弦波)或非正弦(鋸齒波、方波等)。許多數(shù)字萬(wàn)用表(例如OI857Ⅱ和OI859CFⅡ)可以顯示交流電壓的“rms”(有效值)。有效值就是交流電壓等效于直流電壓的值。但大部分?jǐn)?shù)字萬(wàn)用表(例如BM805)只有“平均值”(average responding)的功能，當(dāng)輸入一個(gè)純正弦波時(shí)它可以給出有效值。這種數(shù)字萬(wàn)用表不能準(zhǔn)確的測(cè)量非正弦波的有效值。具有真有效值功能(true-rms)的數(shù)字多用表可以精確的測(cè)量非正弦波的真有效值。波峰因數(shù)(crest factor)是信號(hào)的峰值與有效值的比值。數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量交流電壓能力由被測(cè)信號(hào)頻率限制。大多數(shù)數(shù)字萬(wàn)用表可以精確測(cè)量50Hz~500Hz交流電壓，但有些數(shù)字萬(wàn)用表的交流測(cè)量帶寬可到幾百千赫茲(例如OI859CFⅡ數(shù)字萬(wàn)用表可到100KHz)。

數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓的步驟：1、選擇所需的擋位與量程;2、將黑表筆插入COM口，將紅表筆插入電壓輸入插口;3、將表筆頭跨接在負(fù)載或電源兩端(并在電路上);4、察看讀數(shù)，并確認(rèn)單位。在測(cè)量電壓時(shí)為了正確讀出直流電壓的極性(±)，將紅色表筆接電路正極，黑色表筆接負(fù)極或電路地。如果用相反的接法，有自動(dòng)調(diào)換極性功能的數(shù)字多用表會(huì)顯示負(fù)號(hào)來(lái)指示負(fù)的極性，此時(shí)如果是模擬指針萬(wàn)用表，就會(huì)有損壞萬(wàn)用表的危險(xiǎn)。在測(cè)量高壓時(shí)需要使用高壓探頭，例如用在電視機(jī)、錄像機(jī)的維修，承受40kV的高壓。但是這些高壓探頭(例如OIHVP40)不能用在高壓同時(shí)伴隨著高能量的電力方面，只能應(yīng)用在低能方面。二、測(cè)量電阻:電阻值一般變化很大，從幾毫歐(mΩ)的接觸電阻到幾十億歐姆的絕緣電阻。許多數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻可以小至0.1歐姆、高至300兆歐。極大的電阻，數(shù)字萬(wàn)用表一般會(huì)顯示“OL”，表示被測(cè)電阻超過(guò)了量程。測(cè)量開(kāi)路時(shí)，會(huì)顯示“OL”。必須在關(guān)掉電路電源的情況下測(cè)量電阻，否則對(duì)表或電路板會(huì)有損壞。某些數(shù)字萬(wàn)用表提供了在電阻方式下誤接入電壓信號(hào)時(shí)進(jìn)行保護(hù)的功能。不同型號(hào)的數(shù)字多用表有不同的保護(hù)能力。在進(jìn)行低電阻的精確測(cè)量時(shí)，必須從測(cè)量值中減去測(cè)量導(dǎo)線的電阻。典型的測(cè)試導(dǎo)線的阻值在0.2Ω到0.5Ω之間。

如果測(cè)試導(dǎo)線的阻值大于1Ω，測(cè)試導(dǎo)線就要更換了。如果數(shù)字萬(wàn)用表為測(cè)量電阻提供小于0.6V的直流電壓，就可以測(cè)量電路板上由二極管或半導(dǎo)體隔離的電阻值。從而不用將電阻拆下來(lái)就可以測(cè)試。數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻的步驟(一定要注意在測(cè)試電阻使關(guān)掉電阻電源)：1、關(guān)掉電路電源;2、選擇電阻擋;3、將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入電阻測(cè)試插孔;4、將表筆探頭跨接到被測(cè)元件或電路的兩端;5、察看讀數(shù)，并注意單位歐姆(Ω)、千歐(kΩ)、還是兆歐(MΩ)。三、通斷測(cè)量:通斷就是通過(guò)快速電阻測(cè)量來(lái)區(qū)分開(kāi)路或短路。帶有通斷蜂鳴的數(shù)字萬(wàn)用表時(shí)通斷測(cè)量更加簡(jiǎn)單、快捷。當(dāng)測(cè)到一個(gè)短路電路時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表發(fā)出峰鳴，所以在測(cè)試時(shí)無(wú)需看數(shù)字萬(wàn)用表。不同型號(hào)的數(shù)字萬(wàn)用表有不同的觸發(fā)電阻值。四、二極管測(cè)試:二極管就像一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，如果電壓高于一個(gè)特定的值時(shí)，二極管就會(huì)導(dǎo)通。通常硅二極管導(dǎo)通電壓為0.6V，并且二極管只允許電流單向流動(dòng)。當(dāng)檢查二極管或晶結(jié)時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表不僅會(huì)給出一個(gè)很寬的讀數(shù)范圍，還會(huì)給出大于50mA的驅(qū)動(dòng)電流。在測(cè)量含有二極管的電路的電阻時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表的測(cè)試電壓會(huì)低于0.6V，防止晶結(jié)導(dǎo)通。在選擇二極管測(cè)試時(shí)，測(cè)試電壓升高，以便檢查二極管或半導(dǎo)體晶結(jié)的功能。某些數(shù)字萬(wàn)用表有二極管測(cè)試功能，此功能測(cè)量并顯示二極管兩端的實(shí)際壓降，硅結(jié)點(diǎn)在正向測(cè)試時(shí)的壓降應(yīng)該是低于0.7V，在反向測(cè)試時(shí)電路開(kāi)路。五、測(cè)量電流:數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電流是一個(gè)很重要的功能，與數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量其它量不同。直接電流測(cè)量法就是將數(shù)字萬(wàn)用表直接串到被測(cè)電路上，讓被測(cè)電路電流直接流過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)部電路。

間接測(cè)量法不需要將電路打開(kāi)并將數(shù)字萬(wàn)用表串到被測(cè)電路上，間接法需要用到電流鉗或電流探頭。數(shù)字萬(wàn)用表直接電流測(cè)量部驟：1、掉電路電源;2、斷開(kāi)或拆焊電路，以便將數(shù)字萬(wàn)用表串入電路;3、選擇相應(yīng)交流(A~)、直流(A--)擋位;4、將黑表筆插入COM插口，將紅表筆插入10安培插孔(或300毫安插孔)。選擇哪個(gè)插孔，主要是依據(jù)可能的測(cè)量值;5、將表筆串聯(lián)接入斷開(kāi)的電路部分;6、將電路電源打開(kāi);7、觀察讀數(shù)，并注意單位。數(shù)字萬(wàn)用表在測(cè)量電流時(shí)最容易燒壞，常見(jiàn)的錯(cuò)誤是將測(cè)試導(dǎo)線放在電流插孔中，而試圖測(cè)試電壓，既常見(jiàn)的表筆線插錯(cuò)。此時(shí)數(shù)字萬(wàn)用表中的小值電阻會(huì)導(dǎo)致電壓源的短路，大電流流過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表，如果數(shù)字萬(wàn)用表沒(méi)有足夠的保護(hù)，不僅會(huì)損壞表和電路，還回傷害到操作者。如果是高壓電路(480伏或更高的電壓)，會(huì)導(dǎo)致更大的危險(xiǎn)。因此，數(shù)字萬(wàn)用表應(yīng)有一個(gè)足夠大容量的電流輸入保護(hù)保險(xiǎn)管，沒(méi)有電流輸入保險(xiǎn)管的數(shù)字萬(wàn)用表不能用在高能電路(>240Vac)中。使用保險(xiǎn)管的數(shù)字萬(wàn)用表，保險(xiǎn)管應(yīng)有足夠大的容量來(lái)去除高能故障。保險(xiǎn)管的額定電壓應(yīng)比你預(yù)料的最大電壓大，例如數(shù)字萬(wàn)用表中的一枚20A/250V的保險(xiǎn)管不能在數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量480V電路時(shí)發(fā)揮保護(hù)作用;一枚20A/600V保險(xiǎn)管才能在數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量480V的電路時(shí)發(fā)揮保護(hù)作用。有些數(shù)字萬(wàn)用表在測(cè)量電流時(shí)會(huì)有表筆線插錯(cuò)蜂鳴報(bào)警功能，例如OI857Ⅱ和OI859CFⅡ在進(jìn)行電流測(cè)量一定要注意：將電路斷開(kāi)或拆焊時(shí)，必須斷開(kāi)要測(cè)試電路的電源，小電流也會(huì)引起危險(xiǎn);不要在測(cè)試導(dǎo)線插在電流孔時(shí)去測(cè)試電壓，這樣會(huì)引起數(shù)字萬(wàn)用表損壞或危及人身安全。