萬用表如何測電壓/電流/電阻？

萬用表，被譽(yù)為新千年測量上的一把卷尺。但是什么才是真正的數(shù)字萬用表？你能用它做什么呢？如何做到安全測量？你又有什么特殊測量要求呢？怎樣用zui簡單的方法讓你的萬用表發(fā)揮出其zuida功效呢？哪種萬用表才是zui適合你現(xiàn)在的工作環(huán)境的呢？這些都將會(huì)在本期給予解答。

數(shù)字萬用表就是一個(gè)用于電氣測量的電子尺。數(shù)字萬用表具有很多特殊性能，但大體上來說數(shù)字萬用表主要用于測量電壓，電阻以及電流。本次分享以福祿克數(shù)字萬用表為例進(jìn)行說明，其他品牌的數(shù)字萬用表相比來看或許有不同的操作或不同的特點(diǎn)。而本次分享的是大部分?jǐn)?shù)字萬用表的通用功能和使用技巧。下面，我們將介紹如何使用數(shù)字萬用表進(jìn)行測量以及數(shù)字萬用表之間的差別。

歐姆定律

使用歐姆定律，可以計(jì)算任何電路的電壓，電流和電阻。公式是：電壓 =電流 × 電阻（見圖1）。因此，只要知道公式中的任何兩個(gè)值，就可以計(jì)算出第三個(gè)值。

圖一

數(shù)字萬用表就是利用歐姆定律直接測量并顯示電阻、電流或電壓。在后面的介紹中，你將會(huì)看到數(shù)字萬用表非常易用。

萬用表測量電壓

數(shù)字萬用表的基本用途之一就是測量電壓。典型直流電壓源就是電池，如汽車用的電池。交流電壓通常是由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。zui常見的交流電壓源就是家中使用的壁裝電源插座。某些設(shè)備可將交流轉(zhuǎn)換為直流。例如，電視機(jī)、立體音響、錄像機(jī)及電腦等電子設(shè)備，接入壁裝電源插座后，通過整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。直流電為這些設(shè)備的電子電路提供能量。
測試供電電壓通常是檢修電路的步。如果沒有電壓，或電壓過高或過低，則在進(jìn)一步檢查前，首先要解決電壓問題。交流電壓的波形不是正弦曲線（正弦波），就是非正弦曲線（鋸齒波、方波、紋波等）真有效值數(shù)字萬用表顯示的是這些電壓波形的“有效值”（均方根）。有效值是交流電壓的有效或等量直流電壓值。
許多數(shù)字萬用表具有“平均響應(yīng)”功能，如果輸入一個(gè)純正弦波交流電壓信號，它給出準(zhǔn)確的有效值讀數(shù)。具有平均響應(yīng)功能的萬用表無法正確測量非正弦波信號。具有“真有效值”功能的數(shù)字萬用表可以準(zhǔn)確測量非正弦信號，直至數(shù)字萬用表的指定波峰系數(shù)。波峰系數(shù)是信號的峰值與有效值的比值。純正弦波的波峰系數(shù)為 1.414，對于一個(gè)整流的電流脈沖，這個(gè)數(shù)值更大。因此，具有平均響應(yīng)功能的萬用表的讀數(shù)通常比實(shí)際有效值低的多。

圖二

三種電壓信號：直流信號、交流正弦波信號及非正弦波交流信號。
一臺數(shù)字萬用表測量交流電壓的能力是受信號頻率限制的。大部分?jǐn)?shù)字萬用表能準(zhǔn)確測量頻率從50Hz 到500Hz的交流電壓，但數(shù)字萬用表的交流測量帶寬可達(dá)幾百千赫茲。這樣的萬用表就能讀取更高的值，因?yàn)樗軠y量更復(fù)雜的交流信號。對于交流電壓和電流的準(zhǔn)確度規(guī)格，數(shù)字萬用表應(yīng)標(biāo)明頻率范圍及該范圍內(nèi)的精度。

萬用表如何測量電壓

1.根據(jù)需要選擇 V~（交流）或 V（直流）。
2.將黑色測試探頭插入 COM 輸入插口。紅色測試探頭插進(jìn) V 輸入口。
3.如果數(shù)字萬用表只有手動(dòng)量程調(diào)節(jié)，請選擇更高量程，以免輸入超過量程。
4.將探頭前端跨接在電路負(fù)載或電源兩端（與電路并聯(lián)）。
5.觀察讀數(shù)，確認(rèn)測量單位。

注：為了正確讀出直流電壓的極性（±），將紅色探頭接觸電路正極，黑探頭接觸負(fù)極或電路的地。如果反向連接，具有自動(dòng)極性變換功能的數(shù)字萬用表只顯示一個(gè)減號來代表負(fù)極性。對于指針萬用表，這樣操作有可能會(huì)損壞儀表。

注：      1/1000 V = 1 mV
1000 V = 1 kV
高壓探頭可用于電視機(jī)和錄像機(jī)維修，其可承受電壓高達(dá) 40 kV（見圖3）

萬用表測量電阻，連續(xù)性和二極管

電阻
電阻以歐姆（Ω）為單位。電阻值變化很大，從幾毫歐姆（mΩ）的接觸電阻到幾十億歐姆的絕緣電阻。大部分?jǐn)?shù)字萬用表測量電阻可小至 0.1Ω，某些可以測到高達(dá) 300 MΩ（300,000,000 Ω）。被測電阻為無窮電阻（開路）時(shí)，福祿克萬用表顯示“OL”，意思是電阻值超出了萬用表所能測量的范圍。測量電阻時(shí)必須關(guān)閉電路電源，否則，有可能損壞萬用表或電路。某些數(shù)字萬用表提供歐姆模式保護(hù)以防止誤接入電壓信號。不同型號的數(shù)字萬用表保護(hù)級別也是不同的。

考慮到準(zhǔn)確度，低電阻測量時(shí)，必須從總測量值里減去測量導(dǎo)線的電阻。一般測量導(dǎo)線的電阻在 0.2Ω 到 0.5Ω 之間。如果測量導(dǎo)線的電阻大于 1Ω，則需要更換測量導(dǎo)線。

如果數(shù)字萬用表提供小于 0.6V 的直流測試電壓來測量電阻，則可以用來測量電路中被二極管或半導(dǎo)體結(jié)所隔離的電阻的值。這樣就可以在電路板上直接測量電阻而無需將電阻從板子上分離來。（見圖 4）。

圖四

在二極管存在的情況下測量電阻時(shí)，數(shù)字萬用表的測試電壓保持在 0.6 V 以下，這樣半導(dǎo)體結(jié)就不會(huì)導(dǎo)電。

萬用表如何測量電阻

1.關(guān)掉電路電源。
2.選擇電阻檔（?）。
3.將黑色測試探頭插入 COM 輸入插口。紅色測試探頭插入 ? 輸入插口。
4.將探頭前端跨接在器件兩端，或你想測電阻的那部分電路兩端。
5.查看讀數(shù)，確認(rèn)測量單位－歐姆（?），千歐（k?），或兆歐（M?）。

注：  1,000 ? = 1 k?

1,000,000 ? = 1 M?

一定確保電阻測量前關(guān)閉電路電源。
連續(xù)性
連續(xù)性指快速測試電阻通/不通，以區(qū)分開路和閉路。
帶有連續(xù)性蜂鳴器的數(shù)字萬用表能使你輕松、快速地完成很多導(dǎo)通測試。當(dāng)檢測到閉合電路時(shí)，萬用表發(fā)出嗶嗶聲，所以你無需一邊測試一邊看著萬用表。數(shù)字萬用表的型號不同，觸發(fā)蜂鳴器發(fā)聲的電阻等級值也是不同的。

萬用表測試二極管

二極管就像一個(gè)電子開關(guān)。當(dāng)電壓超出一個(gè)特定值時(shí)，二極管就會(huì)導(dǎo)通，通常硅二極管的導(dǎo)通電壓為 0.6 V，而且二極管只允許電流單向流動(dòng)。當(dāng)檢測一個(gè)二極管或晶體管結(jié)的時(shí)候，使用模擬伏特－歐姆計(jì)（VOM）不僅會(huì)給出變化范圍很大的讀數(shù)，還會(huì)通過結(jié)驅(qū)動(dòng)電流高達(dá) 50mA（見表1）。

表一
有些數(shù)字萬用表有二極管測試模式。這種模式測試和顯示通過一個(gè)結(jié)的實(shí)際電壓降。正向測試時(shí)，一個(gè)硅結(jié)的電壓降低于 0.7V，反向測試時(shí)電路為開路。

萬用表電流測量

電流測量不同于其他數(shù)字萬用表測量。只使用數(shù)字萬用表測量電流時(shí)，要求表和被測電路串聯(lián)。即打開電路將數(shù)字萬用表測試線串入電路以形成整個(gè)電路。這樣所有電流都流經(jīng)數(shù)字萬用表的電路。一種使用數(shù)字萬用表間接測量電流的方法就是采用電流探頭。探頭夾在導(dǎo)線外面，這樣就可以避免打開電路將數(shù)字萬用表串聯(lián)進(jìn)去了。

萬用表如何測量電流

1.關(guān)掉電路電源。
2.剪斷或拆焊電路，提供出一個(gè)可以放置萬用表探頭的位置。
3.根據(jù)需要選擇 A~（交流）或 A（直流）。
4.將黑色測試探頭插入 COM 輸入插口，紅色測試探頭插入 amp 或 milliamp 輸入插口（根據(jù)可能得到的讀數(shù)確定）。
5.將探頭前端連接進(jìn)電路開口處，以使所有電流都流經(jīng)數(shù)字萬用表（串聯(lián)）。
6.接通電路電源。
7.觀察讀數(shù)，并注意測量單位。

注：對于直流測量，如果測試導(dǎo)線反向連接，萬用表會(huì)顯示“–”。

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