1.2 数字万用表的特点和使用方法
数字万用表是最常见的仪表之一,采用数字处理技术直接显示所测得的数值。测量时,通过液晶显示屏下面的功能旋钮设置不同的测量项目和挡位,并通过液晶显示屏直接将所测量的电压、电流、电阻等测量结果显示出来。其最大的特点就是显示清晰、直观、读取准确,既保证了读数的客观性,又符合人们的读数习惯。
1.2.1 数字万用表的键钮分布
数字万用表凭借强大的功能、简便的操作及直观的测量显示得到了越来越广泛的应用。下面首先从数字万用表的键扭分布入手进行介绍。虽然不同数字万用表可以检测的项目略有不同,但其结构组成基本相同。
图1-35为典型数字万用表的外形结构。


图1-35 典型数字万用表的外形结构
由图1-35可以看到,数字万用表主要是由液晶显示器、功能旋钮、电源按钮、峰值保持按钮、背光灯按钮、交直流切换按钮、表笔插孔(电流检测插孔、低于200mA电流检测插孔、公共接地插孔及电阻、电压、频率和二极管检测插孔)、表笔、附加测试器、热电偶传感器等构成的。
1 液晶显示屏
液晶显示屏是用来显示当前测量状态和最终测量数值的,由于数字万用表的功能很多,因此在液晶显示屏上会有许多标识。它会根据用户选择的不同测量功能显示不同的测量状态。
图1-36为典型数字万用表的液晶显示屏。

图1-36 典型数字万用表的液晶显示屏
2 功能旋钮
功能旋钮位于数字万用表的主体位置(面板),通过旋转功能旋钮可选择不同的测量项目及测量挡位。在功能旋钮的周围有多种测量功能标识,测量时,仅需要转动中间的功能旋钮,使其指示到相应的挡位,即可进入相应的测量状态。
图1-37为典型数字万用表的功能旋钮。

图1-37 典型数字万用表的功能旋钮
数字万用表的功能旋钮周围标注有测量项目及挡位量程。旋转功能旋钮使之对应相应的挡位量程后,即可实现相应的测量功能。目前,数字万用表主要分为手动量程选择式数字万用表和自动量程变换式数字万用表。
图1-38为典型数字万用功能旋钮所对应的各挡位功能。一般来说,数字万用表都具有“欧姆测量”“电压测量”“频率测量”“电流测量”“温度测量”“晶体管放大倍数测量”“电感量测量”“电容量测量”“二极管及通、断测量”9大功能。

图1-38 典型数字万用表功能旋钮所对应的各挡位功能
3 功能按钮
数字万用表的功能按钮位于数字万用表液晶显示屏与功能旋钮之间,测量时,只需按动功能按钮,即可完成相关测量功能的切换及控制,如图1-39所示。数字万用表的功能按钮主要包括电源按钮、峰值保持按钮、背光灯按钮及交/直流切换按钮。每个按键可以完成不同的功能。

图1-39 典型数字万用表的功能按钮
4 表笔插孔
表笔插孔位于数字万用表下方,如图1-40所示,主要用于连接表笔。

图1-40 典型数字万用表表笔插孔
5 热电偶传感器
数字万用表配有一个热电偶传感器,主要用来测量物体或环境温度,如图1-41所示。检测时,通过万用表表笔或附加测试器进行连接,实现数字万用表对温度的测量。

图1-41 典型数字万用表热电偶传感器
6 附加测试器
数字万用表几乎都配有一个附加测试器。其上设有插接元器件的插孔,主要用来代替表笔检测待测器件。
图1-42为数字万用表的附加测试器。

图1-42 数字万用表的附加测试器
7 表笔
数字万用表的表笔分别使用红色和黑色标识,用于待测电路、元器件与数字万用表之间的连接。
图1-43为数字万用表的表笔。

图1-43 数字万用表的表笔
1.2.2 数字万用表的使用方法
数字万用表作为精密的测量仪表,凭借着强大的功能、简便的操作及直观的测量显示得到了越来越广泛的应用。数字万用表对使用环境及测量调整方法有严格的要求,因此了解其使用特点非常重要。
1 连接测量表笔
数字万用表的表笔与指针万用表相同,也有两支测量表笔,即红色表笔和黑色表笔。使用数字万用表测量前,应先将两支表笔对应插入相应的表笔插孔中。其中,黑色表笔作为公共端插到“COM”插孔中,红色表笔可根据功能不同,选择插入其余三个红色插孔中。图1-44为数字万用表测量表笔连接示意图。

图1-44 数字万用表测量表笔连接示意图
当使用数字万用表检测电容、电感、温度及晶体三极管的放大倍数时,可借助附加测试器检测,即不需要连接表笔,将附加测试器插接到特定的表笔插孔中进行测量,如图1-45所示。

图1-45 数字万用表附加测试器的使用
2 开启电源按钮
数字万用表设有电源按钮,需要使用数字万用表进行某些测量操作时,需要先按下数字万用表的电源按钮,启动数字万用表。
电源按钮通常位于液晶显示屏的下方,带有“POWER”标识的功能旋钮,如图1-46所示。

图1-46 开启数字万用表的电源开关
3 设定测量模式
若数字万用表的一个挡位上具有两种测量状态,则需要根据具体的测量类型设置数字万用表的测量模式,如电流测量挡具有交流电流和直流电流两种测量状态。若需要使用数字万用表检测交流电流,则需要设定测量模式,如图1-47所示。

图1-47 数字万用表测量模式的设定
4 选择检测量程
使用数字万用表测量时,应根据测量的范围选择合适的量程(越接近测量值的挡位,测量越准确),选择不当,会影响测量的精度。
使用数字万用表测量时,量程不同,所测数值的分辨率(精度)也不同。下面选择一款4位数显示的数字万用表,了解一下量程与分辨率的关系。
量程选择直流200mV挡,分辨率为0.1mV,数字屏显示000.0mV,如图1-48所示,可测范围为000.1~199.9mV。

图1-48 数字万用表直流200mV电压挡及其分辨率
量程选择直流2V挡,分辨率为0.001V,数字屏显示0.000V,如图1-49所示,可测范围为0.001~1.999V。

图1-49 数字万用表直流2V电压挡及其分辨率
量程选择直流20V挡,分辨率为0.01V,数字屏显示00.00V,如图1-50所示,可测范围为0.01~19.99V。

图1-50 数字万用表直流20V电压挡及其分辨率
量程选择直流200V挡,分辨率为0.1V,数字屏显示000.0V,如图1-51所示,可测范围为0.1~199.9V。
量程选择直流1000V挡,分辨率为1V,数字屏显示0000V,如图1-52所示,可测范围为1~999V。

图1-51 数字万用表直流200V电压挡及其分辨率

图1-52 数字万用表直流1000V电压挡及其分辨率
以数字万用表测量5号电池的电压值为例。5号电池的标称值为1.5V,新电池的电压应大于1.6V。该检测试验中所使用数字万用表的直流电压量程一共有5个量程挡位,即200mV/2V/20V/200V/1000V。
选择直流1000V电压挡测量5号电池的电压值如图1-53所示。1000V挡是测量电压不超过1000V的直流电压挡,不能显示小数点以后的值,测量结果为1V。

图1-53 选择直流1000V电压挡测量电池的电压值
选择直流200V电压挡测量5号电池的电压值如图1-54所示。该范围可显示小数点后1位数,因而可测得直流电压值为1.6V,测量值可显示到小数点后1位数。

图1-54 选择直流200V电压挡测量电池的电压值
选择直流20V电压挡测量5号电池的电压值如图1-55所示。该范围可显示小数点后2位数,测量结果为1.61V,比较准确。

图1-55 选择直流20V电压挡测量电池的电压值
选择直流2V电压挡测量5号电池的电压值如图1-56所示。该范围可显示小数点后3位数,测量结果为1.617V,选择该挡位测量结果更为准确。

图1-56 选择直流2V电压挡测量电池的电压值
选择直流200mV电压挡测量5号电池的电压值如图1-57所示。该挡会显示出“OL”符号(过载),表明测量值已超出了测量范围,不能使用该挡位进行测量。

图1-57 选择直流200mV电压挡测量电池的电压值
5 读取测量结果
数字万用表测量结果识读比较简单,当测量某一数据时,测量结果会直接显示在液晶显示屏上,直接读取数值和单位即可。
例如,使用数字万用表测量电阻值,其测量结果为直接读取液晶显示屏上的读数和单位即可。常见的电阻值单位为Ω、kΩ、MΩ。当小数点出现在读数的第一位之前时,表示“0.”,如图1-58所示,电阻值分别为118.6 Ω和15.01kΩ。

图1-58 数字万用表电阻测量结果的读取
又如,使用数字万用表测量电压值,其数据的读取为直接读取,如图1-59所示。

图1-59 数字万用表电压测量结果的读取