什么是數字萬用表？數字萬用表的用途及原理

什么是數字萬用表？

數字萬用表是一般測量直流電壓、交流電壓、直流電流、電阻等基本電氣特性的設備。傳統的電壓表、電流表和歐姆表具有模擬顯示，表針指示測量值，而數字萬用表具有多種測量功能并顯示 3 至 8 位數值。此外，還提供具有電容、交流頻率和溫度等擴展測量功能的型號。

體積小、重量輕、適合建筑工地使用的緊湊型型號也稱為數字測試儀。顯示位數約為4位，測量精度一般直流電壓為0.05～0.1%，交流電壓為0.5～1%。雖然它對于實驗室中的精確測量來說不夠準確，但它很容易用于戶外應用。考慮到這種用途，也有一些在售型號具有堅固的結構，可以承受跌落。

如何使用數字萬用表

數字萬用表用于多種場合，包括實驗室測量、工廠生產線上產品的電氣調整以及電氣設備施工和維護檢查。

它通常內置于電力接收設備或電力控制面板中。在這種情況下，除了電流、電壓、電阻等基本參數外，一些設備還內置了測量電容、頻率、溫度等的功能。

除了用于上述特殊用途外，還有可用于家庭電子工作的廉價產品。

數字萬用表原理

數字萬用表的核心由高精度/高分辨率A/D轉換器和根據其數字輸出計算測量值的處理器組成。

1、直流電壓測量

兩個探頭之間的電壓通過放大（對于小電壓）或衰減（對于高電壓）的放大器或衰減器轉換為動態范圍內的電壓，并將其作為A/D轉換器的輸入電壓。 A/D轉換器輸出與輸入電壓相對應的數字值，處理器根據該數字值以及放大器增益和衰減率計算探頭之間的電壓，并將直流電壓值顯示在顯示器上。

2、交流電壓測量

交流電壓通過整流電路轉換為直流電壓后，輸入到A/D轉換器，經過與直流電壓相同的處理后，在顯示屏上顯示交流電壓值。

3、電阻測量

通過數字萬用表內置恒流電源的兩個探頭向被測電阻器施加恒定電流。此時，將探頭兩端出現的直流電壓輸入A/D轉換器，即可測量被測電阻兩端的電壓。處理器根據該電壓值和恒流電源的電流值計算出待測電阻的電阻值。

4. 電流測量

為了測量直流電流，將數字萬用表中流過電阻的電流產生的電阻兩端的電壓輸入到A/D轉換器。處理器根據該A/D轉換器的輸出值計算當前值，并將當前值顯示在顯示器上。在交流電情況下，微電阻兩端的交流電壓通過整流電路轉換為直流電壓，然后輸入到A/D轉換器。

5.A/D轉換器

數字萬用表的A/D轉換器要求高精度（高分辨率），例如7位顯示需要24位或更高，所以一般采用雙積分型。因此，轉換所需的時間比較長，最好每秒測量幾次。然而，也可以通過減少顯示位數和縮短A/D轉換器的轉換時間來縮短測量時間。

如何使用數字萬用表

數字萬用表的使用方法如下。

1. 電壓/電流測量

使用數字萬用表，將被測系統連接在兩個輸入端子 Hi 和 Lo 之間。測量直流電壓時，如果將 Hi 端子連接到高壓側，將 Lo 端子連接到恒壓側，則 Hi 端子側的電壓將根據 Lo 端子側的電位顯示。測量直流電流時，如果被測電流從 Hi 端子流出，從 Lo 端子流出，則電流值顯示為正，反之則顯示為負。測量交流電壓、電流或電阻時無需考慮極性。

2. 設置測量范圍

如果電壓和電流在最大輸入額定值范圍內，自動量程功能會自動切換到最佳量程，因此一般使用時無需搜索最佳量程，但對于進行調整等測量很有用如果您需要節省時間，請根據預期測量值手動設置范圍。

3. 對被測電路的影響

連接數字萬用表可能會影響被測系統并導致測量值波動。例如，如果將數字萬用表連接到阻抗高的電路，如在黑暗環境下測量光傳感器的輸出電壓時，其內部阻抗會給測量系統帶來負載，導致測量值低于原來的值。輸出電壓可以。

同樣，當測量低阻抗電路中的電流時，數字萬用表中的微小電壓檢測電阻可能會在被測電路中引入不可忽略的誤差。因此，在決定是否使用數字萬用表之前，請考慮數字萬用表對被測電路的影響。

4.低電阻測量

有數字萬用表可以在測量電阻時進行四端子測量。特別是在測量低電阻值時，當探頭與被測電阻器之間的接觸電阻產生誤差時，四端子測量是一種極其有效的方法。所謂四端子，是由一對端子的恒流電源和一對端子的電壓表組成。恒流電源連接在被測電阻的兩端，流過被測電阻。恒定電流。

電壓表通過將探頭施加到恒流端子內電阻側的點來測量電阻兩端的電壓。根據該測量電壓和恒定電流值計算電阻值。由于恒流端子的接觸電阻不影響電壓測量值，且電壓表探頭的接觸電阻與電壓表10MΩ的內阻相比處于可忽略不計的水平，因此可以準確測量低電阻。