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萬(wàn)用表的簡(jiǎn)介和工作原理
基本介紹
萬(wàn)用表不僅可以用來(lái)測(cè)量被測(cè)量物體的電阻，交直流電壓還可以測(cè)量直流電壓。甚至有的萬(wàn)用表還可以測(cè)量晶體管的主要參數(shù)以及電容器的電容量等。充分熟練掌握萬(wàn)用表的使用方法是電子技術(shù)的基本技能之一。常見(jiàn)的萬(wàn)用表有指針式萬(wàn)用表和數(shù)字式萬(wàn)用表。指針式多用表是一表頭為核心部件的多功能測(cè)量?jī)x表，測(cè)量值由表頭指針指示讀取。數(shù)字式萬(wàn)用表的測(cè)量值由液晶顯示屏直接以數(shù)字的形式顯示，讀取方便，有些還帶有語(yǔ)音提示功能。萬(wàn)用表是公用一個(gè)表頭，集電壓表、電流表和歐姆表于一體的儀表。
萬(wàn)用表的直流電流檔是多量程的直流電壓表。表頭并聯(lián)閉路式分壓電阻即可擴(kuò)大其電壓量程。萬(wàn)用表的直流電壓檔是多量程的直流電壓表。表頭串聯(lián)分壓電阻即可擴(kuò)大其電壓量程。分壓電阻不同，相應(yīng)的量程也不同。萬(wàn)用表的表頭為磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)，它只能通過(guò)直流，利用二極管將交流變?yōu)橹绷?，從而?shí)現(xiàn)交流電的測(cè)量。
結(jié)構(gòu)組成
萬(wàn)用表由表頭、測(cè)量電路及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等三個(gè)主要部分組成。
萬(wàn)用表是電子測(cè)試領(lǐng)域基本的工具，也是一種使用廣泛的測(cè)試儀器。萬(wàn)用表又叫多用表、三用表(A,V,Ω也即電流，電壓，電阻三用）、復(fù)用表、表，萬(wàn)用表分為指針式萬(wàn)用表和數(shù)字萬(wàn)用表，還有一種帶示波器功能的示波萬(wàn)用表，是一種多功能、多量程的測(cè)量?jī)x表。一般萬(wàn)用表可測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測(cè)交流電流、電容量、電感量、溫度及半導(dǎo)體（二極管、三極管）的一些參數(shù)。數(shù)字式萬(wàn)用表已成為主流，已經(jīng)取代模擬式儀表。與模擬式儀表相比，數(shù)字式儀表靈敏度高，度高，顯示清晰，過(guò)載能力強(qiáng)，便于攜帶，使用也更方便簡(jiǎn)單。
表頭
萬(wàn)用表的表頭是靈敏電流計(jì)。表頭上的表盤印有多種符號(hào)，刻度線和數(shù)值。符號(hào)A一V一Ω表示這只電表是可以測(cè)量電流、電壓和電阻的多用表。表盤上印有多條刻度線，其中右端標(biāo)有“Ω"的是電阻刻度線，其右端為零，左端為∞，刻度值分布是不均勻的。符號(hào)“－"或“DC"表示直流，“～"或“AC"表示交流，“～"表示交流和直流共用的刻度線?？潭染€下的幾行數(shù)字是與選擇開(kāi)關(guān)的不同檔位相對(duì)應(yīng)的刻度值。
表頭上還設(shè)有機(jī)械零位調(diào)整旋鈕，用以校正指針在左端零位。
選擇開(kāi)關(guān)
萬(wàn)用表的選擇開(kāi)關(guān)是一個(gè)多檔位的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)。用來(lái)選擇測(cè)量項(xiàng)目和量程。
一般的萬(wàn)用表測(cè)量項(xiàng)目包括：“mA"；直流電流、“V（－）"：直流電壓、“V（～）"：交流電壓、“Ω"：電阻。每個(gè)測(cè)量項(xiàng)目又劃分為幾個(gè)不同的量程以供選擇。
表筆和表筆插孔
表筆分為紅、黑二只。使用時(shí)應(yīng)將紅色表筆插入標(biāo)有“+"號(hào)的插孔，黑色表筆插入標(biāo)有“－"號(hào)的插孔。
表頭（指針式）
它是一只高靈敏度的磁電式直流電流表，萬(wàn)用表的主要性能指標(biāo)基本上取決于表頭的性能。表頭的靈敏度是指表頭指針滿刻度偏轉(zhuǎn)時(shí)流過(guò)表頭的直流電流值，這個(gè)值越小，表頭的靈敏度愈高。測(cè)電壓時(shí)的內(nèi)阻越大，其性能就越好。表頭上有四條刻度線，它們的功能如下：*條（從上到下）標(biāo)有R或Ω，指示的是電阻值，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在歐姆擋時(shí)，即讀此條刻度線。第二條標(biāo)有∽和VA,指示的是交、直流電壓和直流電流值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在交、直流電壓或直流電流擋，量程在除交流10V以外的其它位置時(shí)，即讀此條刻度線。第三條標(biāo)有10V,指示的是10V的交流電壓值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在交、直流電壓擋，量程在交流10V時(shí)，即讀此條刻度線。第四條標(biāo)有dB,指示的是音頻電平。
表頭（數(shù)字式）
數(shù)字萬(wàn)用表的表頭一般由一只A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換芯片+外圍元件+液晶顯示器組成，
萬(wàn)用表的精度受表頭的影響，萬(wàn)用表由于A/D芯片轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)字，一般也稱為3 1/2位數(shù)字萬(wàn)用表,4 1/2位數(shù)字萬(wàn)用表等等。常用的芯片是ICL7106(3位半LCD手動(dòng)量程經(jīng)典芯片，后續(xù)版本為7106A,7106B,7206,7240等等）,ICL7129(4位半LCD手動(dòng)量程經(jīng)典芯片）,ICL7107(3位半LED手動(dòng)量程經(jīng)典芯片）。
測(cè)量線路
測(cè)量線路是用來(lái)把各種被測(cè)量轉(zhuǎn)換到適合表頭測(cè)量的微小直流電流的電路，它由電阻、半導(dǎo)體元件及電池組成
它能將各種不同的被測(cè)量（如電流、電壓、電阻等）、不同的量程，經(jīng)過(guò)一系列的處理（如整流、分流、分壓等）統(tǒng)一變成一定量限的微小直流電流送入表頭進(jìn)行測(cè)量。
轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
其作用是用來(lái)選擇各種不同的測(cè)量線路，以滿足不同種類和不同量程的測(cè)量要求。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)一般是一個(gè)圓形撥盤，在其周圍分別標(biāo)有功能和量程。
工作原理
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。
設(shè)計(jì)原理
數(shù)字萬(wàn)用表的測(cè)量過(guò)程由轉(zhuǎn)換電路將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)，再由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過(guò)電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，后把測(cè)量結(jié)果用數(shù)字直接顯示在顯示屏上。
萬(wàn)用表測(cè)量電壓、電流和電阻功能是通過(guò)轉(zhuǎn)換電路部分實(shí)現(xiàn)的，而電流、電阻的測(cè)量都是基于電壓的測(cè)量，也就是說(shuō)數(shù)字萬(wàn)用表是在數(shù)字直流電壓表的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的。
數(shù)字直流電壓表A/D轉(zhuǎn)換器將隨時(shí)間連續(xù)變化的模擬電壓量變換成數(shù)字量，再由電子計(jì)數(shù)器對(duì)數(shù)字量進(jìn)行計(jì)數(shù)得到測(cè)量結(jié)果，再由譯碼顯示電路將測(cè)量結(jié)果顯示出來(lái)。邏輯控制電路控制電路的協(xié)調(diào)工作，在時(shí)鐘的作用下按順序完成整個(gè)測(cè)量過(guò)程。