數字萬用表

數字萬用表

數字萬用表,一種多用途電子測量儀器,一般包含安培計、電壓表、歐姆計等功能,有時也稱為萬用計、多用計、多用電錶,或三用電錶。

基本信息

(圖)數字萬用表數字萬用表
數字萬用表,一種多用途電子測量儀器,一般包含安培計、電壓表、歐姆計等功能,有時也稱為萬用計、多用計、多用電錶,或三用電錶。

概要

數字萬用表有用於基本故障診斷的攜帶型裝置,也有放置在工作檯的裝置,有的解析度可以達到七、八位數;這樣的設備,在實驗室很常見,一般被用作電壓或電阻的基準,或用來調校多功能標準器的性能。

基本功能

電流、電壓和電阻的測量,一般被視為萬用計的基本功能。早期萬用表製造廠商 AVO 的品牌,就是該設備能夠測量的這三種度量單位的名稱的縮寫:安培 (ampere)、伏特 (Volt)、歐姆 (Ohm)。

現在的新設備,可以測量更多的度量;一些常見的附加功能,及其測量的度量單位包括:

電感(亨利)
電容(法拉)
電導(西門)
溫度(攝氏度)
頻率(赫茲)
占空比(百分率)

歷史

數字萬用表是經過歷史慢慢發展來的。早期的萬用表,使用磁石偏轉指針的錶盤,與經典的電流計相同;現代則採用LCD或VFD(真空螢光顯示器,Vacuum fluorescent display)提供的數字顯示。

模擬萬用表在二手市場上不難找到,但它不太精確,這是因為調零和從儀表面板上準確的讀數都容易產生偏差。

有的模擬萬用表,使用真空管來放大輸入的信號,這種設計的萬用表也被稱為真空管伏特計(VTVM,Vacuum Tube Volt Meters)或真空管萬用表(VTMM,Vacuum Tube multimeters)。

現代萬用表已全部數位化,並被專稱為數字萬用表(DMM,Digital MultiMeter)。在這種設備中,被測量信號被轉換成數字電壓並被數字的前置放大器放大,然後由數字顯示屏直接顯示該值;這樣就避免了在讀數時視差帶來的偏差。

同樣,更好的電路系統和電子學,也提高了測量精度。舊的模擬儀表的基本精度在5%到10%之間,現代便攜數字萬用表則可以達到±0.025%,而工作檯設備更高達百萬分之一的精度。

進階功能

從控制電路到小型嵌入式計算機,積體電路使現代數字儀表能提供更多的功能。常見的增強測量包括:

限制電流的半導體結電壓降測量,用來確定電晶體的類型
測量量的圖形化顯示,比如柱狀圖;可以使是否通過(go/no-go)測量更容易
連續測量,並在電路發生狀況時發聲報警
低頻示波器
電話測試裝置
自動電路測試,包括自動的定時、延時信號等
簡單的數據探測功能,比如記錄指定時期的最大、最小讀數,或按照固定間隔獲取一定量的樣本讀數
取樣並保持,可以鎖定最後一次的讀數,供在設備從測試電路上拿開之後讀取
自動轉換測試量程,測量時儀表自動選擇合適的測量量程,保護儀表不被損壞
數字萬用表通常有電路或者軟體可以保證準確的測量任何頻率的交流電壓。這類萬用表使用均方根方法合併輸入信號,這樣即使輸入信號不是一個理想的正弦波,也能正確的讀取到真正的電壓值。

有些現代萬用表可以通過紅外線、RS-232或IEEE-488設備匯流排等與個人計算機相連。通過這些方式,計算機可以在測量時記錄讀數,或者從設備把一組結果上傳到計算機中。

現代設備和系統變得越來複雜,萬用表在技師工具箱中也逐漸不再通用;更複雜和專業化的設備正在取代它。例如,原來在測量天線時,工作人員可能是使用歐姆計測量它的電阻;而現代技術人員則可能使用手持分析儀測試幾個參數,以此來確定天線電纜的完整性。

品牌

1、福祿克Fluke(丹納赫旗下,世界電子測試工具行業領導者,全面測量解決方案優秀供應商,福祿克測試儀器(上海)有限公司)

2、勝利VICTOR(專業從事數字儀器,儀表研發生產高科技企業,電子儀器儀表產業的璀璨明星,深圳市勝利高電子科技有限公司)

3、優利德UNI-T(於1988年,亞洲極具規模的儀器儀表公司之一,測試儀表市場領先品牌,高新技術企業,優利德科技(中國)有限公司)

4、欣靈CLIN(中國馳名商標,極具影響力品牌,具有一流科研開發能力多元化發展的國家高新技術企業,欣靈電氣股份有限公司)

5、華儀MASTECH(廣東省名牌產品,高新技術企業,電子測量工具主要供應商,十大品牌,儀表國家標主要起草單位,東莞華儀儀表科技有限公司)

6、HIOKI日置(始於1935年,日本著名品牌,先進測試測量工藝技術研發及製造領域處於國際性重要地位,日置(上海)商貿有限公司)

7、Agilent安捷倫(世界最大的測試測量公司之一,多元化高科技跨國企業,原惠普測試和測量部門,安捷倫科技(中國)有限公司)

8、安泰信ATTEN(中國技術實力最強的電子儀器製造公司之一,高新技術企業,深圳市知名品牌,深圳市安泰信電子有限公司)

9、寶工Pro'skit(於1991台灣,致力於研發各類工具以及測試儀表等產品專業著名製造商,行銷全世界,上海寶工工具有限公司)

10、雷儀(始創於1996年,市級先進企業,品牌產品遠銷中東歐美等國家,專業儀表系列產品製造企業,雷爾達儀表有限公司)

使用方法

使用前,應認真閱讀有關的使用說明書,熟悉電源開關、量程開關、插孔、特殊插口的作用.

(1)將ON/OFF開關置於ON位置,檢查9V電池,如果電池電壓不足,將顯示在顯示器上,這時則需更換電池。如果顯示器沒有顯示,則按以下步驟操作。

(2)測試筆插孔旁邊的符號,表示輸入電壓或電流不應超過指示值,這是為了保護內部線路免受損傷。

(3)測試之前。功能開關應置於你所需要的量程。

1-1直流電壓測量

1.將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/Ω插孔。

2.將功能開關置於直流電壓檔V-量程範圍,並將測試表筆連線到待測電源(測開路電壓)或負載上(測負載電壓降),紅表筆所接端的極性將同時顯示於顯示器上。

注意:

1.如果不知被測電壓範圍.將功能開關置於最大量程並逐漸下降.

2.如果顯示器只顯示“1”,表示過量程,功能開關應置於更高量程.

3.“”表示不要測量高於1000V的電壓,顯示更高的電壓值是可能的,但有損壞內部線路的危險.

4.當測量高電壓時,要格外注意避免觸電.

1-2交流電壓測量

1.將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/Ω插孔。

2.將功能開關置於交流電壓檔V~量程範圍,並將測試筆連線到待測電源或負載上.測試連線圖同上.測量交流電壓時,沒有極性顯示.

注意:

1.參看直流電壓注意1.2.4.

2.“”表示不要輸入高於700Vrms的電壓,顯示更高的電壓值是可能的,但有損壞內部線路的危險.

1-3直流電流測量

1.將黑表筆插入COM插孔,當測量最大值為200mA的電流時,紅表筆插入mA插孔,當測量最大值為20A的電流時,紅表筆插入20A插孔。

2.將功能開關置於直流電流檔A-量程,並將測試表筆串聯接入到待測負載上,電流值顯示的同時,將顯示紅表筆的極性.

注意:

1.如果使用前不知道被測電流範圍,將功能開關置於最大量程並逐漸下降.

2.如果顯示器只顯示“1”,表示過量程,功能開關應置於更高量程.

3.表示最大輸入電流為200mA,過量的電流將燒壞保險絲,應再更換,20A量程無保險絲保護,測量時不能超過15秒.

1-4交流電流的測量

1.將黑表筆插入COM插孔,當測量最大值為200mA的電流時,紅表筆插入mA插孔,當測量最大值為20A的電流時,紅表筆插入20A插孔.

2.將功能開關置於交流電流檔A~量程,並將測試表筆串聯接入到待測電路中.

注意:

1.參看直流電流DCA測量注意1、2、3.

1-5電阻測量

1.將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/Ω插孔.

2.將功能開關置於Ω量程,將測試表筆連線到待測電阻上.

注意:

1.如果被測電阻值超出所選擇量程的最大值,將顯示過量程“1”,應選擇更高的量程,對於大於1MΩ或更高的電阻,要幾秒鐘後讀數才能穩定,這是正常的.

2.當沒有連線好時,例如開路情況,儀表顯示為“1”.

3.當檢查被測線路的阻抗時,要保證移開被測線路中的所有電源,所有電容放電.被測線路中,如有電源和儲能元件,會影響線路阻抗測試正確性。

4.萬用表的200MΩ檔位,短路時有10個字,測量一個電阻時,應從測量讀數中減去這10個字。如測一個電阻時,顯示為101.0,應從101.0中減去10個字.被測元件的實際阻值為100.0即100MΩ。

1-6電容測試

連線待測電容之前,注意每次轉換量程時,復零需要時間,有漂移讀數存在不會影響測試精度.

1.將功能開關置於電容量程C(F)

2.將電容器插入電容測試座

注意:

1.儀器本身已對電容檔設定了保護,故在電容測試過程中不用考慮極性及電容充放電等情況.

2.測量電容時,將電容插入專用的電容測試座中(不要插入表筆插孔COM、V/Ω).

3.測量大電容時穩定讀數需要一定的時間.

4.電容的單位換算:1μF=106pFlμF=103nF

1-7二極體測試及蜂鳴器的連線性測試

1.將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/Ω插孔(紅表筆極性為“+”)將功能開關置於“”檔、並將表筆連線到待測二極體,讀數為二極體正向壓降的近似值.

2.將表筆連線到待測線路的兩端如果兩端之間電阻值低於約70Ω,內置蜂鳴器發聲.

1-8自動電源切斷使用說明

1.儀表設有自動電源切斷電路,當儀表工作時間約30分鐘-1小時,電源自動切斷,儀表進入睡眠狀態,這時儀表約消耗7μA的電流.

2.當儀表電源切斷後若要重新開起電源請重複按動電源開關兩次.

保養

數字萬用表是一台精密電子儀器,不要隨意更換線路,並注意以下幾點:

1.不要接高於1000V直流電壓或高於700V交流有效值電壓.

2.不要在功能開關處於Ω和位置時,將電壓源接入.

3.在電池沒有裝好或後蓋沒有上緊時,請不要使用此表.

4.只有在測試表筆移開並切斷電源以後,才能更換電池或保險絲.

修理方法和技巧

數字萬用表表具有很高的靈敏度和準確度,其套用幾乎遍及所有企業。但由於其故障出現呈多因素,且遇到問題的隨機性大,沒有太多規律可循,將工作實際中所積累的一些修理經驗整理出來,以供從事本專業的同仁參考。
 

一、修理方法

尋找故障應先外后里,先易後難,化整為零,重點突破。其方法大致可分為以下幾種:

1.感覺法 憑藉感官直接對故障原因做出判斷,通過外觀檢查,能發現如斷線、脫焊、搭線短路、熔絲管斷、燒壞元件、機械性損傷、印刷電路上銅箔翹起及斷裂等;可以觸摸出電池、電阻、電晶體、集成塊的溫升情況,可參照電路圖找出溫升異常的原因。另外,用手還可檢查元件有否鬆動、積體電路腳管是否插牢,轉換開關是否卡帶;可以聽到和嗅到有無異聲、異味。

2.測電壓法 測量各關鍵點的工作電壓是否正常,可較快找出故障點。如測A/D轉換器的工作電壓、基準電壓等。

3.短路法 在前面所講的檢查A/D轉換器方法裡一般都採用短路法,這種方法在修理弱電和微電儀器時用得較多。

4.斷路法 把可疑部分從整機或單元電路中斷開,若故障消失,表示故障在斷開的電路中。此法主要適合於電路存在短路的情況。

5.測元件法 當故障已縮小到某處或幾個元件時,可對其進行線上或離線測量。必要時,用好的元件進行替換,若故障消失,說明元件已壞。

6.干擾法 利用人體感應電壓作為干擾信號,觀察液晶顯示的變化情況,常用於檢查輸入電路與顯示部分是否完好。

二、修理技巧

對一塊故障儀表首先應檢查和判別故障現象是共性(所有功能都不能測量),還是個性(個別功能或個別量程),然後區別情況,對症解決。

1.若所有檔均不能工作,應重點檢查電源電路和A/D轉換器電路。檢查電源部分時,可取下疊層電池,按下電源開關,用正表筆接被測表電源負,負表筆接電源正(對數字萬用表而言),開關打到二級管測量檔,若顯示的是二級管正向電壓,則說明電源部分是好的,若偏差大,則說明電源部分有問題。若出現開路,重點檢查電源開關和電池引線等。若出現短路,則需要採用斷路法,逐步斷開使用電源的元件,重點檢查運算放大器、定時器及A/D轉換器等。若出現短路,一般都不止損壞一塊集成元件。檢查A/D轉換器可以和基本表同時進行,相當於模擬式萬用表的直流表頭,具體檢查方法:

(1)被測表的量程轉到直流電壓最低檔;

(2)測量A/D轉換器工作電壓是否正常。根據表內所用A/D轉換器型號,對應V+腳和COM腳,測量值與它的典型值相比較是否相符。

(3)測A/D轉換器的基準電壓,目前常用的數字萬用表的基準電壓一般都是100mV或1V,即測量VREF+與COM之間的直流電壓,若偏離100mV或1V,可通過外接電位器進行調節。

(4)檢查輸入為零的顯示數,把A/D轉換器的正端IN+與負端IN-短接,使輸入電壓Vin=0,儀表顯示“00.0"或“00.00"。

(5)檢查顯示器的全亮筆劃。把測試端TEST腳與正電源端V+短接,使邏輯地變成高電位,全部數字電路停止工作。因每個筆劃上都加有直流電壓,所以全部筆劃亮對位表顯示“1888",對位表顯示“18888"。若存在缺筆劃現象,檢查A/D轉換器對應輸出腳與導電膠(或聯線),與顯示器之間是否有接觸不良和斷線情況。

2.若個別檔有問題,說明A/D轉換器和電源部分都工作正常。因直流電壓、電阻檔共用一套分壓電阻;交直流電流共用分流器;交流電壓與交流電流共用一套AC/DC轉換器;其它如Cx、HFE、F等都由獨立的不同轉換器組成。了解它們之間的關係,再根據電源圖,就很容易找到故障部位。若測量小信號不準確或顯示數字跳動大,則重點檢查量程開關的接觸是否良好。

3.若出現測量數據不穩,且數值總是累計增大,短接A/D轉換器的輸入端,顯示數據不為零的情況,則一般是0.1μF的基準電容性能不良所引起的。

根據以上分析,數字萬用表的修理基本順序應是:數字表頭部→直流電壓→直流電流→交流電壓→交流電流→電阻檔(包括蜂鳴器和檢查二級管正壓降)→Cx→HFE、F、H、T等。但也不可過分機械,有些明顯能看出的問題,可以先處理。但在進行調校時,則一定要按照上述程式。

總之,一塊故障萬用表,經過適當的檢測,首先要分析故障可能出現的部位,然後根據線路圖找到故障位置進行更換和修復。因數字萬用表是較精密的儀表,更換元件一定要用參數相同的元件,特別是更換A/D轉換器,一定要採用生產廠家經嚴格篩選的集成塊,否則將出現誤差而達不到所需準確度。新換的A/D轉換器,也需要按前面所述的方法進行檢查,切不可因新而置信不疑。

目前,國內生產數字萬用表的廠家甚多,質量也有優劣,對雙面復銅板的質量問題,在修理中是不易發現的。樹脂板的絕緣強度不夠時,主要表現在測量高電壓時誤差較大,修理時要與分壓電阻的阻值變化區別開來。遇到這種情況,最好是採用斷路法,尋找故障點。對燒壞碳化的部分要清除乾淨,達到絕緣要求。遇到由雙面連線因過渡孔斷裂而引起不能輸入信號時,容易與轉換開關不良的現象混淆而難以分開,這類故障宜採用短路法尋找故障點。

手把手教你選好數字萬用表:

一、概述:
數字萬用表是目前最常用的一種數字儀表。其主要特點是正確度高、解析度強、測試功能完善、丈量速度快、顯示直觀、過濾能力強、耗電省,便於攜帶。早在90年代以來,數字萬用表在我國迅速普及與使用,已成為現代電子丈量與維修工作的必備儀表,並以橫風掃落葉的速度取代傳統的模擬式(即指針式)萬用表。數字萬用表採用提高前輩的數顯技術,顯示清楚直觀、讀書正確。它既能保證了讀數的客觀性,又符合人們的讀數習慣,縮短讀數或記實時間。這些都是指針式萬用表不具備的。數字萬用表亦稱為數字多用表(DMM),其種類繁多,型號各異。每個電子工作者都但願有一塊理想的數字萬用表。但對於手持式(袖珍式)數字萬用表而言,大致應具備以下特點:顯示清楚,正確度高,分辨力強,測試範圍寬,測試功能齊全,抗干擾能力強,保護電路比較完善,形狀美觀、大方、操縱簡便、靈活、可靠性好,功耗較低,便於攜帶、價格適中等等。市道市情上手持萬用表的價格千差萬別,在選擇時稍不如意,就會選擇不能知足自己的萬用表,現南京X科技有限公司技術職員根據多年實戰經驗,教您如何選好數字萬用表。
二、數字萬用表的主要指標
分辨力(解析度)
丈量範圍
顯示位數及顯示特點
正確度(精度)
丈量速率
輸入阻抗
三、數字萬用表的功能
數字萬用表的分類:有效值萬用表、真有效值萬用表、產業普及型萬用表、高檔精確型萬用表。
數字萬用表不僅丈量直流電壓(DCV)、交流電壓(ACV),直流電流(DCA)、交流電流(ACA)、電阻(W)、二極體正向壓降(VF)、電晶體發射極電放逐大係數(hrg)、還能測電容量(C)、電導(ns)、溫度(T)、頻率(f),並增加了用以檢查線路通斷的蜂鳴器檔(BZ)、低功率法測電阻檔(L0W)。而且增加了很多實用的測試功能:讀數保持(HOLD)、邏輯測試(LOGIC)、真有效值(TRMS)、值丈量(RELΔ)、自動關機(AUTOOFFPOWER)、電感檔、信號檔、AC/DC自動轉換功能,電容檔自動轉換量程功能等。
四、數字萬用表的發展趨勢
集成化
手持式數字萬用表採用單片A/D轉換器,外圍電路比較簡樸,只需少量輔助晶片和元器件。近年來單片數字萬用表專用晶片問世,使用一片IC即可構成功能比較完善的自動量程數字萬用表,為簡化設計和降低本錢創造了有利前提。
功耗低
新型數字萬用表普遍採用CMOS大規模積體電路的A/D轉換器,整機功耗很低。
五、數字萬用表品牌選擇(首選費思科技,世界頂級國產品牌)
有效值萬用表:FT163、FT168
真有效值萬用表:FT212、FT215、FT217、FT217C(彩屏萬用表)
工業萬用表:FT335、FT338
高精度萬用表:FT365、FT368

性能檢測

購買數字萬用表時,可以藉助測量已知量的方法(如電阻、電容、電池電壓、交流電壓等)對數字萬用表測量功能進行確認,有條件的可以送到相應的機構對技術指標逐項檢查、驗收。 最後不得不說的是:數字萬用表從飛入尋常百姓家不過是近10年的事情,不過由於競爭激烈,國內很多廠家拼價格的結果,導致近年來國產數字萬用表的整體質量水平不高,因此在選擇時大家一定要多費些心思,畢竟一塊好的表可以伴隨你的一生。

安全使用和注意事項

為避免電擊及人員傷害,請在使用前閱讀說明書中的“安全信息”和“警告及注意點”,以下規範為一般性的通用規範:

數字萬用表如何測量電壓

1、選擇所需的擋位與量程
2、將黑表筆插入COM口。將紅表筆插入電壓輸入插口
3、將表筆頭跨接在負載或電源兩端(並在電路上)
4、察看讀數,並確認單位
註:為了正確讀出直流電壓的極性(±),將紅色表筆接電路正極,黑色表筆接負極或電路地。如果用相反的接法,有自動調換極性功能的數字多用表會顯示負號來指示負的極性。如果是模擬表,你就要冒損壞表的危險。
註:1/1000V=1mV
1000V=1kV
高壓探頭可用在電視機、錄像機的維修中。可承受40kV的高壓。
注意:這些探頭不能用在高壓同時伴隨著高能量的電力方面。因此,這些探頭只能在低能方面套用

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