什么是數(shù)字萬(wàn)用表？

數(shù)字萬(wàn)用表通常用于測(cè)量直流電壓、交流電壓、直流電流和電阻等基本電氣特性。

與傳統(tǒng)的電壓表、電流表和電阻表（使用指針指示測(cè)量值）不同，數(shù)字萬(wàn)用表之所以被稱為數(shù)字萬(wàn)用表，

是因?yàn)樗鼈兙哂卸喾N測(cè)量功能，并顯示三到八位數(shù)的數(shù)值。此外，還有具備電容、交流頻率和溫度等擴(kuò)展測(cè)量功能的型號(hào)可供選擇。

此外，體積小巧、重量輕的緊湊型型號(hào)也被稱為數(shù)字式電壓表，適用于建筑工地等類似場(chǎng)所。它們通常具有四位左右的

顯示數(shù)字，直流電壓測(cè)量精度約為0.05%至0.1%，交流電壓測(cè)量精度約為0.5%至1%。雖然它們的精度不足以滿足

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的精確測(cè)量需求，但它們易于在戶外使用。市面上也有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可承受跌落的型號(hào)可供選擇。

數(shù)字萬(wàn)用表的用途

數(shù)字萬(wàn)用表可用于各種場(chǎng)合，包括實(shí)驗(yàn)室測(cè)量、工廠生產(chǎn)線上產(chǎn)品的電氣調(diào)整以及電氣設(shè)備的安裝和維護(hù)。

這些設(shè)備通常集成在電源接收設(shè)備和電源控制面板中。在這種情況下，除了電流、電壓和電阻等基本參數(shù)外，

一些設(shè)備還具備測(cè)量電容、頻率和溫度的功能。

此外，如上所述，市面上也有價(jià)格低廉的型號(hào)，不僅可以用于特殊用途，還可以用于一般的家庭電子產(chǎn)品項(xiàng)目。

數(shù)字萬(wàn)用表的原理

數(shù)字萬(wàn)用表的核心部件由高精度/高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器和處理器組成，處理器根據(jù)其數(shù)字輸出計(jì)算測(cè)量值。

1. 直流電壓測(cè)量

兩探針之間的電壓信號(hào)經(jīng)放大器或衰減器放大（小電壓）或衰減（大電壓）后，轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的電壓，

作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器）的輸入電壓。A/D轉(zhuǎn)換器輸出與該輸入電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，

處理器根據(jù)該數(shù)字值以及放大器的增益或衰減器的衰減率計(jì)算探針之間的電壓，并將直流電壓值顯示在屏幕上。

2. 交流電壓測(cè)量

交流電壓通過整流電路轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，在那里它經(jīng)過與直流電壓相同的處理，

交流電壓值顯示在顯示屏上。

3. 電阻測(cè)量

數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)置恒流電源，通過兩個(gè)探針向被測(cè)電阻器提供恒定電流。

此時(shí)探針兩端的直流電壓被輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器），從而測(cè)量被測(cè)電阻器兩端的電壓。

處理器根據(jù)該電壓值和恒流電源的電流值計(jì)算出被測(cè)電阻器的阻值。

4. 電流測(cè)量

測(cè)量直流電流時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)部流過一個(gè)微小電阻的電流產(chǎn)生的電壓被輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器）。

處理器根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出計(jì)算出電流值并顯示在屏幕上。測(cè)量交流電流時(shí)，微小電阻上的交流電壓經(jīng)整流電路

轉(zhuǎn)換為直流電壓后，再輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

5. 模數(shù)轉(zhuǎn)換器

數(shù)字萬(wàn)用表需要非常高精度（高分辨率）的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；例如，7 位顯示需要 24 位或更高的精度。因此，

通常采用雙積分式模數(shù)轉(zhuǎn)換器。這樣一來，轉(zhuǎn)換時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，每秒只能進(jìn)行幾次測(cè)量。

但是，可以通過減少顯示位數(shù)并縮短模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間來減少測(cè)量時(shí)間。

如何使用數(shù)字萬(wàn)用表

以下是如何使用數(shù)字萬(wàn)用表：

1. 電壓和電流測(cè)量

數(shù)字萬(wàn)用表將待測(cè)系統(tǒng)連接到兩個(gè)輸入端：高電平端（Hi）和低電平端（Lo）。測(cè)量直流電壓時(shí)，高電平端連接到高壓側(cè)，

低電平端連接到恒壓側(cè)。然后，高電平端的電壓值相對(duì)于低電平端的電壓值顯示。測(cè)量直流電流時(shí)，

如果電流從高電平端流入并從低電平端流出，則電流值顯示為正；如果電流方向相反，則顯示為負(fù)。測(cè)量交流電壓、

電流或電阻時(shí)，無(wú)需考慮極性。

2. 設(shè)置測(cè)量范圍

如果電壓和電流均在最大輸入額定值范圍內(nèi)，自動(dòng)量程功能會(huì)自動(dòng)切換到最佳量程，

因此通常情況下無(wú)需手動(dòng)設(shè)置最佳量程。但是，當(dāng)需要縮短測(cè)量時(shí)間時(shí)，例如在生產(chǎn)線上進(jìn)行調(diào)整時(shí)，

則需要根據(jù)預(yù)期測(cè)量值手動(dòng)設(shè)置量程。

3. 對(duì)被測(cè)電路的影響

連接數(shù)字萬(wàn)用表可能會(huì)影響被測(cè)系統(tǒng)，導(dǎo)致測(cè)量值波動(dòng)。例如，在黑暗環(huán)境下測(cè)量光傳感器的輸出電壓時(shí)，

如果將數(shù)字萬(wàn)用表連接到阻抗很高的電路，則其內(nèi)部阻抗會(huì)成為測(cè)量系統(tǒng)的負(fù)載，從而導(dǎo)致輸出電壓讀數(shù)低于實(shí)際值。

同樣，在測(cè)量低阻抗電路中的電流時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)部的小型電壓檢測(cè)電阻可能會(huì)給被測(cè)電路引入較大的誤差。因此，

在使用數(shù)字萬(wàn)用表之前，您應(yīng)該考慮它對(duì)被測(cè)電路的影響。

4. 低電阻測(cè)量

有些數(shù)字萬(wàn)用表可以進(jìn)行四端電阻測(cè)量。四端測(cè)量是一種非常有效的測(cè)量方法，尤其適用于測(cè)量低電阻值，

因?yàn)樘结樑c被測(cè)電阻之間的接觸電阻會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。顧名思義，它由一個(gè)帶有兩個(gè)端子的恒流電源和一個(gè)帶有兩個(gè)

端子的電壓表組成。將恒流電源連接到被測(cè)電阻的兩端即可提供恒定電流。

電壓表通過將探針插入恒流端（電阻器側(cè)）來測(cè)量電阻器兩端的電壓。電阻值由測(cè)得的電壓和恒流值計(jì)算得出。

由于恒流端的接觸電阻不影響電壓測(cè)量，且電壓表探針的接觸電阻相對(duì)于電壓表10 MΩ的內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，

因此可以精確測(cè)量低阻值電阻。