万用表的工作原理

    万用表的基本原理是：采用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头，当微小电流通过表头时，就会有电流指示。但由于该表头不能通过大电流，所以必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。

   (1)测直流电流的原理

    如图2-1(a)所示，在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。

    图2-1    用万用表测量电压、电流、电阻的电路图

   (2)测直流电压的原理

    如图2-1(b)所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫分压电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。改变分压电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。

   (3)测交流电压的原理

    如图2-1(c)所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、串式半波整流电路，将交流通过整流变成直流后再通过表头，这样就可以根据直流电的参数来测量交流电压了。扩展交流电压量程的方法与扩展直流电压量程的方法相似。

   (4)测电阻的原理

    如图2-1(d)所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，再根据电流的大小，就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。

    数字万用表是近年来出现的先进的测量仪表，它能对多种电量进行直接测量并将测量结果用数字显示出来。与指针式万用表相比，其各项性能指标均有大幅度提高。从结构上看，数字式万用表与指针式万用表的主要差别有以下两点。

    ①数字万用表是在数字电压表的基础上扩展而成的，而指针式万用表则是在电流表的基础上扩展而成的。

    ②在数字万用表中，用模一数转换、显示逻辑及显示器三块独立的逻辑组件代替了指针式万用表的简单的表头。

    直流数字电压表的简单原理如图2-2所示。直流数字电压表主要由模-数(A/D)转换器、计数器、译码显示器和控制器等组成。在它的基础上，利用交流-直流(AC/DC)转换器、电流-电压(I/U)转换器、电阻-电压(Ω/U)转换器即可把被测电量转换成直流电压信号，这样就构成了一块数字万用表，如图2-3所示。

    图2-2    直流数字电压表的构成

    图2-3    数字万用表的构成

    数字万用表的显示位数一般为4~8位。若最高位不能显示0~9的所有数字，即将其称做“半位”，写成“”位。如袖珍式数字万用表共有4个显示单元，习惯上叫“位”（读做“三位半”）数字万用表。同样道理，具有8个显示单元的数字万用表，称之为位数字万用表。也有少数数字万用表没有半位，全是整数。

   DT-830型数字万用表模拟量一数字量的转换是通过单片大规模集成电路7106来完成的。其显示器LCD采用了交流（50Hz方波）供电方式，即将两个相位相反的方波信号分别加至显示器内笔画的两端，利用二者间的电位差驱动笔画显示。对直流数字电压表加以扩展，就可构成多功能、多量程的数字万用表。DT-830型数字万用表的各种功能就是通过切换不同的测量电路来实现的。

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