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电工数字万用表基础知识

发布时间: 2011-07-06 17:07 作者: 浏览次数: 103 次 字号:

万用表。它们被誉为新千年测量上的一把卷尺。但是什么才是真正的电工数字万用表?你能用它做什么呢?如何做到安全测量?你又有什么特殊测量要求呢?怎 样用最简单的方法让你的电工数字万用表发挥出其最大功效呢?哪种电工数字万用表才是最适合你现在的工作环境的呢?这些及其他问题都将会在本手册中给予解答。

技术发展正迅速改变着我们的世界。电气及电子电路正渗入到各种产品中,并且正变得更复杂、体积更小。随着移动电话、寻呼机及因特网联接等信息产业的蓬勃发展,给电子技术人员也带来了不小的压力。维护,修理及安装这些复杂设备都需要诊断工具来提供准确的信息。

我们从介绍什么才是数字万用表开始。数字万用表就是一个用于电气测量的电子尺。数字万用表具有很多特殊性能,但大体上来说数字万用表主要用于测量电压,电阻以及电流。

本应用说明书以我们销售的电工数字万用表为例进行说明。其他品牌的数字万用表相比来看或许有不同的操作或不同的特点。而本应用说明书说明的是大部分数字万用表的通用功能和使用技巧。下面,我们将介绍如何使用数字万用表进行测量以及数字万用表之间的差别。

选择你适用的电工数字万用表

选择一台适合工作的数字万用表不仅要看它的基本规格,还要考虑它的特点、功能及万用表设计的整体表现性能和产品服务。
当今,万用表的可靠性比任何时候都重要,特别是在恶劣条件下使用时。另一个重要因素是安全性。当使用不正确时,万用表的适当的部件空间,双重绝缘及输入保护都能够保护使用者的人身安全,并防止仪表损坏。选择最新设计的数字万用表,大部分都满足安全标准。
我们的电工数字万用表提供了具有 Touch Hold、模拟条形图和增强分辨率等各种特性的不同组合的数字式万用表。高电流和温度测量附件可用来扩展数字式万用表的功能

基础知识
分辨率,位数及计数
分辨率是指一台万用表能测量结果的好坏。通过了解万用表的分辨率就可以知道是否能观测到被测量信号的微小变化。例如,如果数字万用表在 4 V 量程内的分辨率为 1 mV,那么在测量 1 V 的信号时就能观测到 1 mV (1/1000 伏)的微小变化。
如果你要测量 1/4 英寸或 1 毫米的长度,你不会去买一把以英寸(或厘米)为单位的尺子。当你的正常体温是98.6°F 时,使用只有整数标记的体温计测量是没用的。你需要的是一支分辨率为 0.1°F 的体温计。
位数和字用于描述万用表的分辨率。数字万用表按其显示的位数和字数进行分类。

一台 3½ 位的数字万用表可以显示三个从 0 到 9 的全数字位,以及一个 半位(只能显示 1 或空白)。一台 3½ 位万用表可以达到 1,999 字的分辨率。一台 4½ 位万用表可以达到 19,999 字的分辨率。用分辨率字来描述一台数字万用表比用位数更准确。现今的 3½ 位表的分辨率已经提高到 3,200、4,000, 或 6,000 字。对于某些测量,3,200 字万用表具有更好的分辨率。例如,如果要测量200 伏或更高电压,一台 1,999 字的表就无法测量到 0.1 伏。而一台 3,200 字的表在测量高达 320 伏电压时仍可以显示到 0.1 伏。当被测电压高于 320 伏,而又要达到 0.1 伏的分辨率时,就要用价格贵一些的20000 字的数字表。

准确度
准确度是在特定使用环境下的最大允许误差。换句话说,准确度就是用来表明数字万用表的测量值与被测信号实际值的接近程度。对数字万用表来说,准确度通常使 用读数的百分数表示。例如,1% 的读数的准确度的含义是:万用表显示读数为 100 伏时,实际电压值可能是 99 伏到 101 伏之间。
说明书在有时也会把特定数值加到基本准确度上。其含义是,显示屏最右端的位有多少数可以变化。所以在前面的例子中,准确度就可能会表示成 ± (1 % + 2)。因此如果读数为 100.0 伏,实际电压值应该在 98.8 到 101.2 伏之间。
指针万用表的准确度是按全量程的误差来计算的,而不是按显示的读数来计算。指针表的典型准确度是全量程的 ±2 % 或 ±3 %。在全量程的十分之一时,就变为读数的 20% 或 30%。数字万用表的典型基本准确度在读数的 ±(0.7 % + 1)和 ±(0.1 % + 1)之间,甚至更高。

欧姆定律
使用欧姆定律,可以计算任何电路的电压,电流和电阻。公式是:电压 =电流 × 电阻(见图1)。因此,只要知道公式中的任何两个值,就可以计算出第三个值。数字万用表就是利用欧姆定律直接测量并显示电阻、电流或电压。在后面的介绍中,你将会看到数字万用表非常易用。

数字和模拟指针显示
对于高准确度和分辨率来说,数字显示有很好的优势,每个测量结果都能显示到三位或更多位。
模拟指针的准确度和有效分辨率都不高,因为你必须在刻度之间估算结果值。
条形图像模拟指针一样显示信号的变化和趋势,但相比模拟指针,它更耐用,且不易损坏。

直流电压和交流电压

电压测量
数字万用表的基本用途之一就是测量电压。典型直流电压源就是电池,如汽车用的电池。交流电压通常是由发电机产生的。最常见的交流电压源就是家中使用的壁装 电源插座。某些设备可将交流转换为直流。例如,电视机、立体音响、录像机及电脑等电子设备,接入壁装电源插座后,通过整流器将交流电转换为直流电。直流电 为这些设备的电子电路提供能量。测试供电电压通常是检修电路的第一步。如果没有电压,或电压过高或过低,则在进一步检查前,首先要解决电压问题。

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