第2章 数字式万用表的性能特点和使用方法

2.1 数字式万用表的性能特点

数字式万用表是一种多功能、多量程的便携式仪器，一般的数字式万用表可以测量直流电流、交流电流、直流电压、交流电压和电阻值，有些数字式万用表还可以测量晶体三极管的放大倍数、频率、电容量、分贝数等。

在学习使用数字式万用表之前，我们应认识数字式万用表的结构和键钮分布，并了解其性能参数，从而有助于掌握数字式万用表的使用方法。

2.1.1 数字式万用表的结构和键钮分布

数字式万用表凭借强大的功能、简便的操作及直观的测量显示得到了越来越广泛的应用。下面我们首先从数字式万用表的结构和键钮分布入手进行介绍。

1．数字式万用表的结构

不同数字式万用表可以检测的项目略有不同，但其结构组成基本相同，下面我们以典型数字式万用表为例介绍这种类型万用表的结构，其外形结构图如图2-1所示。

数字式万用表主要是由液晶显示屏、功能旋钮、功能按钮、表笔插孔和附加测试器等构成的。其中液晶显示屏主要是用于显示测量的结果；功能旋钮用于选择测量项目及测量挡位；功能按钮用于完成相关测量功能的切换及控制；表笔插孔用于插接表笔进行测量；表笔分为黑、红两只表笔，分别用于接触被测元器件；附加测试器用来代替表笔检测待测元器件，通常用于检测电容量及晶体三极管等。

2．数字式万用表的键钮功能

数字式万用表的功能有很多，在检测中主要是通过调节不同的功能挡位来实现的，因此在使用数字式万用表前应先熟悉万用表的键钮分布及各个键钮的功能。图2-2所示为典型数字式万用表的键钮分布图。

（1）液晶显示屏

液晶显示屏是用来显示当前测量状态和最终测量数值的。由于数字式万用表的功能很多，因此在液晶显示屏上会有许多的标识，它会根据用户选择的不同测量功能显示当前的测量状态，图2-3所示为典型数字式万用表的液晶显示屏。

（2）功能旋钮

功能旋钮位于数字式万用表的主体位置（面板），通过旋转功能旋钮，可选择不同的测量项目及测量挡位。在功能旋钮的圆周上有万用表多种测量功能的标识，测量时仅需要旋动中间的功能旋钮，使其指示到相应的挡位，即可进入相应的状态进行测量，图2-4所示为典型数字式万用表的功能旋钮。

● 欧姆挡（?）：欧姆挡位于数字式万用表中的最上端，测量电阻值时选择该挡位，根据被测的电阻值，可调整的量程范围有“200”、“2k”、“20k”、“200k”、“2M”、“20M”、“2000 M”。

● 电压挡（）：测量电压时选择该挡位，根据被测电压值的不同，可调整的量程范围有“200 mV”、“2V”、“20V”、“200V”、“1000 ”、“750 ”。

● 频率检测挡（10MHz）：使用数字式万用表检测频率时，可选择该挡位。

● 电流挡（）：测量电流时选择该挡位，根据被测电流值的不同，可调整的范围有“2mA”、“20mA”、“200mA”、“20A”。

● 温度检测挡（℃）：当使用数字式万用表检测温度时，可将功能旋钮调整至该挡位，并对温度进行检测。

● 晶体管放大倍数检测挡（hFE）：使用数字式万用表检测晶体三极管的放大倍数时，需要将功能旋钮调整至该挡位。

● 电感量检测挡（L）：使用数字式万用表检测电感器的电感量时，可将功能旋钮调整至该挡位。

● 电容量检测挡（F）：使用数字式万用表检测电容器的电容量时，可将功能旋钮调整至该挡位。

● 二极管及通断测量挡（）：使用数字式万用表检测二极管性能是否良好时；或检测通断情况时，可将数字式万用表的挡位调整至该挡位进行测量。

【资料链接】

数字式万用表是具有自动量程选择功能的，在功能旋钮的圆周只有功能挡位，测量时，只需要设置相应的功能挡位即可。另外，数字式万用表内部电路可以根据测量的状态自动调整量程范围，显示出最佳的测量结果，如图2-5所示。

① 断路挡（OFF）：断路挡是指数字式万用表的内部电路处在断路状态，当不使用万用表时，将旋钮旋至该挡位。

② 电压测量挡（V）：测量电压时选择该挡，根据被测的电压类型可通过“模式按钮”在交流电压或直流电压两者之间切换。

③ 电阻值测量挡（Ω）：测量电阻值时选择该挡。

④二极管及通断测量挡：检测二极管时选择该挡。

⑤ 电容量测量挡：检测电容量时选择该挡。

⑥ 频率/占空比测量挡：检测频率、占空比时选择该挡。

⑦、⑧ 摄氏/华氏温度测量挡：测量物体或环境温度时选择该挡。根据自己的测量需要℉可在“℃”或者“ ”之间进行选择。

⑨ 10A电流挡（10A）：测量10A电流时选择该挡。根据被测的电流类型可通过“模式按钮”在交流电流或直流电流两者之间切换。

⑩ 毫安电流测量挡（mA）：测量毫安电流时选择该挡。根据被测的电流类型可通过“模式按钮”在交流电流或直流电流两者之间切换。

? 微安电流测量挡（μA）：测量微安电流时选择该挡。根据被测的电流类型可通过“模式按钮”在交流电流或直流电流两者之间切换。

（3）功能按钮

该数字式万用表上设计有电源按钮、峰值保持按钮、背光灯按钮和交/直流切换按钮，如图2-6所示。

【要点说明】

（4）表笔插孔

表笔插孔位于数字式万用表下方，如图2-7所示。其中，标有“20A”的表笔插孔为电流检测插孔，用来连接红表笔；标有“mA”的表笔插孔为低于200mA电流检测插孔，同时也是附加测试器和热偶传感器的负极输入端；标有“COM”的表笔插孔为公共接地插孔，主要用来连接黑表笔，此外也是附加测试器和热偶传感器的正极输入端；标有“V?Hz ”的表笔插孔为电阻值、电压、频率和二极管检测插孔，主要用来连接红表笔。

（5）表笔

数字式万用表的表笔分别使用红色和黑色标识，用于待测电路、元器件与万用表之间的连接。图2-8所示为典型数字式万用表的表笔。

（6）附加测试器

数字式万用表几乎都会配有一个附加测试器，附加测试器的正、负极插头可插入表笔插孔中，将电感器、电容器或晶体三极管的引脚插入附加测试器上方插孔中，调整挡位后，就可对相应的数据进行测量。图2-9所示为数字式万用表的附加测试器外形及使用方法。

（7）热电偶传感器

数字式万用表配有一个热电偶传感器，主要用来测量物体或环境温度。检测时通过与万用表表笔插孔或附加测试器进行连接，实现数字式万用表对温度的测量。图2-10所示为热电偶传感器的外形及使用方法。

2.1.2 数字式万用表的性能参数

数字式万用表主要性能参数包括显示特性、测量特性和技术特性。下面以Minipa ET—988型数字式万用表为例，介绍其主要性能参数。

1．显示特性

数字式万用表的显示特性包括显示方式和最大显示数。目前常见的显示方式都是采用液晶显示屏显示数据，这种显示方式可以很直观地得到当前的测量数据。

数字式万用表的显示位数即最大显示，通常在使用手册中都有说明，如图2-11所示。由图可知，Minipa ET—988型数字式万用表的最大显示数为“3 ”，即三又二分之一，表示该液晶显示屏可显示4位数字，第一位数最大可显示0～1，后三位最大显示为0～9（满位），最大显示数为2000（无法显示），可显示最高数为1999。

【要点说明】

【资料链接】

数字式万用表的显示特性有3位、3位、3位、4位、5位、6位、7位和8位，共8种。它确定了数字式万用表的最大显示量程，是数字式万用表非常重要的一种参数。

数字式万用表的显示位数都是由1个整数和 1个分数组合而成的。其中，分数中的分子表示该数字式万用表最高位所能显示的数字范围；分母则是最大极限量程时最高的数字。而分数前面的整数则表示最高位后面的显示数位。例如3位（读作“三又三分之二位”），其中“ ”中的分子“2”表示该数字式万用表位只能显示从0～2的数字，因为整数是“3”，所以可以确定在最高位之后有3个整数位，故最大显示值为±2999；分母“3”则表示该数字式万用表的最大极限量程数值为3000。其他的显示位数都可以根据计算得出。

2．测量特性

数字式万用表的测量特性包括采样速率和精确度（分辨率）。采样速率是指单位时间内对输入信号进行采样的速度。在很大程度上反映了测量结果与真实值之间的相符度。Minipa ET—988型数字式万用表的采样速率为每秒3次。

精确度，也可称为分辨率，用来表示数字式万用表所能精确的最小值，该值通常与选择量程有关。Minipa ET—988型数字式万用表各量程精确度（分辨率）如表2-1所列。

3．技术特性

技术特性主要是指数字式万用表所能实现的测试功能，以及测量准确度。Minipa ET—988型数字式万用表除了具有电阻值、电压值、电流值等基本功能外，还具有通断测试、晶体管放大倍数、电容量、电感量、频率、温度及背光显示、峰值保持等功能。

准确度也称为精度，用来表示测量结果的准确程度，即万用表的指示值与实际值之差。准确度的表示格式为：±（XX%+字数），选择准确度高的万用表可以更准确地测量出数据。Minipa ET—988型数字式万用表各量程准确度如表2-2所列。