萬用表基礎(chǔ)知識PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1萬用表基礎(chǔ)知識萬用表基礎(chǔ)知識萬用表概述萬用表概述第1頁/共22頁萬用表類型萬用表類型第2頁/共22頁模擬式萬用表模擬式萬用表(即指針式萬用表即指針式萬用表)模擬式模擬式萬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)微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，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，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。下面分別介紹。萬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)微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，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，從而測出電路中的電流、電

2、壓和電阻。下面分別介紹。 l l 測直流電流原理。測直流電流原理。 如圖如圖1 1a a所示，在表頭上并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń蟹至麟娮瑁┻M(jìn)行分流，就可以擴展電流量程。改變分流電阻的阻值，就能改變電流測量范圍。所示，在表頭上并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń蟹至麟娮瑁┻M(jìn)行分流，就可以擴展電流量程。改變分流電阻的阻值，就能改變電流測量范圍。 l l 測直流電壓原理。測直流電壓原理。 如圖如圖1 1b b所示，在表頭上串聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń斜对鲭娮瑁┻M(jìn)行降壓，就可以擴展電壓量程。改變倍增電阻的阻值，就能改變電壓的測量范圍。所示，在表頭上串聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń斜对鲭娮瑁┻M(jìn)行降壓，就可以擴展電壓量程。改變倍增電阻的阻

3、值，就能改變電壓的測量范圍。 l l l l 測交流電壓原理。測交流電壓原理。 如圖如圖1 1c c所示，因為表頭是直流表，所以測量交流時，需加裝一個并、串式半波整流電路，將交流進(jìn)行整流變成直流后再通過表頭，這樣就可以根據(jù)直流電的大小來測量交流電壓。擴展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。所示，因為表頭是直流表，所以測量交流時，需加裝一個并、串式半波整流電路，將交流進(jìn)行整流變成直流后再通過表頭，這樣就可以根據(jù)直流電的大小來測量交流電壓。擴展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。 l l l l 測電阻原理。測電阻原理。 如圖如圖1d所示，在表頭上并聯(lián)和串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮瑁瑫r串接一節(jié)電池，使電流

4、通過被測電阻，根據(jù)電流的大小，就可測量出電阻值。改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程。所示，在表頭上并聯(lián)和串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮瑁瑫r串接一節(jié)電池，使電流通過被測電阻，根據(jù)電流的大小，就可測量出電阻值。改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程。萬用表原理萬用表原理第3頁/共22頁萬用表原理萬用表原理模擬式萬用表原理示意圖模擬式萬用表原理示意圖(即指針式萬用表即指針式萬用表)第4頁/共22頁數(shù)字式的萬用表數(shù)字式的萬用表 數(shù)字式的萬用表的基本原理是模擬輸入量經(jīng)過萬用表數(shù)字式的萬用表的基本原理是模擬輸入量經(jīng)過萬用表前端的功能切換模塊和信號調(diào)理模塊，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電前端的功能切換模塊和信號調(diào)理模塊，將其轉(zhuǎn)換

5、成相應(yīng)的電壓信號，這個模擬的電壓信號再通過壓信號，這個模擬的電壓信號再通過A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的數(shù)字信號，之后，這個二進(jìn)制的數(shù)字信號或通過譯二進(jìn)制的數(shù)字信號，之后，這個二進(jìn)制的數(shù)字信號或通過譯碼直接顯示，或通過碼直接顯示，或通過MCU處理后再顯示，以提供給用戶讀取處理后再顯示，以提供給用戶讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。萬用表原理萬用表原理第5頁/共22頁數(shù)字萬用表的指標(biāo)數(shù)字萬用表的指標(biāo)第6頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo) 完整顯示位：能夠顯示0-9的數(shù)字。 非完整顯示位(俗稱半位)：只能顯示0和1（在最高位 上）。 如4位DMM，具有4位完整顯示位，其最大顯示數(shù)字為999

6、9 。 而 位（4位半）DMM，具有4位完整顯示位，1位非完整顯示位，其最大顯示數(shù)字為19999 。142第7頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo) 第8頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo)第9頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo) 第10頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo)0.1mV100%0.05%200mV1100%0.05%2000第11頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo)( %)xmVVV ( %)mxxVVVV %xV第12頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo)%mV( %)xVVn 字(0.01%0.005%)mxVV %mVV%mV第1

7、3頁/共22頁數(shù)字萬用表的指數(shù)字萬用表的指標(biāo)標(biāo)第14頁/共22頁萬用表的選擇萬用表的選擇 萬用表是電子測試領(lǐng)域最基本的工具，也是一種使用廣泛的儀器，由于其價格低廉、操作簡單、功能齊全、使用廣泛等特點，專業(yè)電子工程師使用上往往忽略以下問題：萬用表是電子測試領(lǐng)域最基本的工具，也是一種使用廣泛的儀器，由于其價格低廉、操作簡單、功能齊全、使用廣泛等特點，專業(yè)電子工程師使用上往往忽略以下問題： 1. 1.由于萬用表的精度、分辨率不夠，憑估測判斷，往往導(dǎo)致由于萬用表的精度、分辨率不夠，憑估測判斷，往往導(dǎo)致“人為人為”的誤差的誤差 2. 2.由于各種萬用表測試方法不同，在不同信號和非正弦波標(biāo)準(zhǔn)信號測試中萬用

8、表往往導(dǎo)致由于各種萬用表測試方法不同，在不同信號和非正弦波標(biāo)準(zhǔn)信號測試中萬用表往往導(dǎo)致“誤差誤差”： 3. 3.操作上的安全性、可靠性和保護(hù)性：由于萬用表本身的保護(hù)性差，測試中需要測試人員不能絲毫馬虎，否則導(dǎo)致萬用表不必要的損壞。操作上的安全性、可靠性和保護(hù)性：由于萬用表本身的保護(hù)性差，測試中需要測試人員不能絲毫馬虎，否則導(dǎo)致萬用表不必要的損壞。第15頁/共22頁萬用表的選擇萬用表的選擇那么如何選擇萬用表呢？那么如何選擇萬用表呢？一、根據(jù)需要，選擇萬用表的顯示位數(shù)和精度。一、根據(jù)需要，選擇萬用表的顯示位數(shù)和精度。顯示位數(shù)和測量精度是萬用表二種最基本也是最重要的指標(biāo)。二者關(guān)系緊密，一般來講萬用表

9、顯示位數(shù)越高精度也越高，反之相反。但是由于測量原理和各個生產(chǎn)廠家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不一樣，在同一位數(shù)，有的萬用表精度高，有的卻差。譬如：同樣是四位半萬用表，有的型號精度高達(dá)顯示位數(shù)和測量精度是萬用表二種最基本也是最重要的指標(biāo)。二者關(guān)系緊密，一般來講萬用表顯示位數(shù)越高精度也越高，反之相反。但是由于測量原理和各個生產(chǎn)廠家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不一樣，在同一位數(shù)，有的萬用表精度高，有的卻差。譬如：同樣是四位半萬用表，有的型號精度高達(dá)0.025%0.025%而有的僅有而有的僅有0.8%0.8%。顯示位數(shù)有二種方式：計數(shù)顯示和位數(shù)顯示。計數(shù)顯示是萬用表顯示位數(shù)范圍的實際表達(dá)，只不過由于人們習(xí)慣與傳統(tǒng)叫法上的方便，一般用位數(shù)

10、顯示表達(dá)。譬如：。顯示位數(shù)有二種方式：計數(shù)顯示和位數(shù)顯示。計數(shù)顯示是萬用表顯示位數(shù)范圍的實際表達(dá)，只不過由于人們習(xí)慣與傳統(tǒng)叫法上的方便，一般用位數(shù)顯示表達(dá)。譬如：30003000位計數(shù)顯示，表示萬用表最高顯示值可到位計數(shù)顯示，表示萬用表最高顯示值可到39993999而而10001000位計數(shù)顯示只能到位計數(shù)顯示只能到1999,1999,在測量在測量220220VACVAC電壓時，可明顯看到電壓時，可明顯看到30003000位顯示比位顯示比10001000位后多位后多1 1個小數(shù)位顯示：這樣分辨率上高一個數(shù)量級，這在高靈敏的微電信號調(diào)試與測試中，高靈敏度的萬用表將會發(fā)生更大的作用。與此同時，計數(shù)

11、顯示與位數(shù)顯示可以進(jìn)行換算：先計算計數(shù)顯示位數(shù)中有多少個個小數(shù)位顯示：這樣分辨率上高一個數(shù)量級，這在高靈敏的微電信號調(diào)試與測試中，高靈敏度的萬用表將會發(fā)生更大的作用。與此同時，計數(shù)顯示與位數(shù)顯示可以進(jìn)行換算：先計算計數(shù)顯示位數(shù)中有多少個0 0，然后把前面的數(shù)作為分?jǐn)?shù)的分母，然后把該數(shù)減去，然后把前面的數(shù)作為分?jǐn)?shù)的分母，然后把該數(shù)減去1 1成為分子，就成為位數(shù)顯示。譬如：成為分子，就成為位數(shù)顯示。譬如：30003000位計數(shù)，位數(shù)為位計數(shù)，位數(shù)為32/332/3位。位。第16頁/共22頁萬用表的選擇萬用表的選擇二、根據(jù)需要，選擇萬用表的測量方法和交流頻響二、根據(jù)需要，選擇萬用表的測量方法和交流頻

12、響一般來講，萬用表的測量方法主要對交流信號測量而言，大家都知道交流信號很多種類和各種復(fù)雜情況，并且伴隨交流信號頻率的改變，出現(xiàn)各種頻率響應(yīng)，影響萬用表的測量。萬用表對交流信號的測量，一般有二種方法：平均值和真有效值測量。平均值測量一般是對純正弦波而言，它采用估算平均的方法測量一般來講，萬用表的測量方法主要對交流信號測量而言，大家都知道交流信號很多種類和各種復(fù)雜情況，并且伴隨交流信號頻率的改變，出現(xiàn)各種頻率響應(yīng)，影響萬用表的測量。萬用表對交流信號的測量，一般有二種方法：平均值和真有效值測量。平均值測量一般是對純正弦波而言，它采用估算平均的方法測量ACAC信號，而對非正弦波信號將會出現(xiàn)較大的誤差，

13、同時，如果正弦波信號出現(xiàn)諧波干擾時，其測量誤差也會有很大改變，而真有效值測量，是用波形的瞬時峰值再乘以信號，而對非正弦波信號將會出現(xiàn)較大的誤差，同時，如果正弦波信號出現(xiàn)諧波干擾時，其測量誤差也會有很大改變，而真有效值測量，是用波形的瞬時峰值再乘以0.7070.707來計算電流與電壓，保證在失真和噪聲系統(tǒng)中的精確讀數(shù)。這樣如果您需要檢測普通的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，用平均值萬用表測量就不會到達(dá)真實的測量效果。同時交流信號的頻響也至關(guān)需要，有的可高達(dá)來計算電流與電壓，保證在失真和噪聲系統(tǒng)中的精確讀數(shù)。這樣如果您需要檢測普通的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，用平均值萬用表測量就不會到達(dá)真實的測量效果。同時交流信號的頻響也至關(guān)需

14、要，有的可高達(dá)100100KHzKHz。第17頁/共22頁萬用表的選擇萬用表的選擇三、根據(jù)需要，選擇萬用表的功能和測量范圍三、根據(jù)需要，選擇萬用表的功能和測量范圍不同的萬用表有不同的功能測量范圍。一般來講，普通的萬用表都能測試交直流電壓、電流、電阻、通斷等，但是有的萬用表為了降低成本不設(shè)置電流功能。在此基礎(chǔ)上，有的萬用表考慮使用方便，增加了些其它功能。譬如：二極管、不同的萬用表有不同的功能測量范圍。一般來講，普通的萬用表都能測試交直流電壓、電流、電阻、通斷等，但是有的萬用表為了降低成本不設(shè)置電流功能。在此基礎(chǔ)上，有的萬用表考慮使用方便，增加了些其它功能。譬如：二極管、“萬用表電池測試萬用表電池

15、測試”、三極管、三極管hefhef、電容、頻率、溫度等?？傊f用表的功能將隨著測試的需要，將會創(chuàng)造擁有更優(yōu)越的功能。但是我們在追求萬用表功能的基礎(chǔ)上，也不能忽視其測量范圍，同樣測試電流，有的萬用表可到電容、頻率、溫度等?？傊f用表的功能將隨著測試的需要，將會創(chuàng)造擁有更優(yōu)越的功能。但是我們在追求萬用表功能的基礎(chǔ)上，也不能忽視其測量范圍，同樣測試電流，有的萬用表可到2020A A，而有的卻只有而有的卻只有4040mAmA或更小?；蚋　５?8頁/共22頁萬用表的選擇萬用表的選擇四、根據(jù)需要，選擇您的萬用表四、根據(jù)需要，選擇您的萬用表和大多數(shù)儀器一樣，萬用表自身也有測量穩(wěn)定性，其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與其

16、使用時間、環(huán)境溫濕度等相關(guān)。如果萬用表的穩(wěn)定性差，在使用一段時間后，萬用表有時就會和大多數(shù)儀器一樣，萬用表自身也有測量穩(wěn)定性，其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與其使用時間、環(huán)境溫濕度等相關(guān)。如果萬用表的穩(wěn)定性差，在使用一段時間后，萬用表有時就會“自相矛盾自相矛盾”測量結(jié)果不一致。因此要非常注意此方面的問題注重校準(zhǔn)和保修。測量結(jié)果不一致。因此要非常注意此方面的問題注重校準(zhǔn)和保修。 大多數(shù)維護(hù)工程師使用萬用表，最擔(dān)心萬用表的保護(hù)性差，不經(jīng)意中表筆線插錯或測試檔錯誤，導(dǎo)致萬用表不必要的損害，影響工作。因此萬用表的安全性非常重要，有些好的萬用表自我保護(hù)性很好，像有些萬用表插錯表筆線時，會自動產(chǎn)生蜂鳴報警大多數(shù)維護(hù)工

17、程師使用萬用表，最擔(dān)心萬用表的保護(hù)性差，不經(jīng)意中表筆線插錯或測試檔錯誤，導(dǎo)致萬用表不必要的損害，影響工作。因此萬用表的安全性非常重要，有些好的萬用表自我保護(hù)性很好，像有些萬用表插錯表筆線時，會自動產(chǎn)生蜂鳴報警萬用表的選擇，要實用、好用才行。萬用表的選擇，要實用、好用才行。第19頁/共22頁萬用表的選擇萬用表的選擇五、根據(jù)需要，選用多功能的萬用表五、根據(jù)需要，選用多功能的萬用表綜上所述，由于電子科技的發(fā)展，很多萬用表增加了許多功能。綜上所述，由于電子科技的發(fā)展，很多萬用表增加了許多功能。1.1.溫度測量溫度測量在電子維修時，有此功能的萬用表方便您檢驗電子元件的發(fā)熱程度，如焊接拔取元件時，測量溫度

18、防止損傷元器件。在電子維修時，有此功能的萬用表方便您檢驗電子元件的發(fā)熱程度，如焊接拔取元件時，測量溫度防止損傷元器件。2.2.同時測量同時測量ACAC和和DCDC分量分量在電子測試中，我們所碰到的信號并非是很純真的交流或直流信號，我們需要觀測波形的總真有效值（包括在電子測試中，我們所碰到的信號并非是很純真的交流或直流信號，我們需要觀測波形的總真有效值（包括ACAC和和DCDC部分），以便分析電路的功耗量，找出部分零件燒壞的原因部分），以便分析電路的功耗量，找出部分零件燒壞的原因DCDC失調(diào)。失調(diào)。3.3.dBmdBm和毫伏值測量和毫伏值測量所謂所謂dBmdBm值測量，即低電平測量值測量，即低電平測量-dBdB值測量。值測量。dBdB一般用此公式表達(dá)：一般用此公式表達(dá)：dB=20LogVdB=20LogV測測/ /V V參。如果改變參。如果改變V V參考電壓，通過測試比較，我們可以測量相對應(yīng)值：譬如用來分析電壓發(fā)大器的電壓增益。參考電壓，通過測試比較，我們可以測量相對應(yīng)值：譬如用來分析電壓發(fā)大器的電壓增益。 4.4.尖峰保持尖峰保持利用萬用表真有效值測量，我們在此