人们把万用电表简称为万用表。凡从事与电有关的工作,几乎都可用万用表作为常用的检测工具,如图2-1所示。例如,工程师常利用万用表来设计、检测各种电路;电工师傅常利用万用表来检修照明电路,维修电动机控制电路及各种电气设备。
图 2-1 用万用表检修电视机
万用表有“万用”吗?答案是没有万用,名不符实。但是,万用表的功能确实很多,主要分为基本功能和派生功能两大类,如图2-2所示。
图 2-2 万用表的功能
用来测量电流、电压、电阻,这是万用表最基本的功能。任何型号的万用表都具备了这些基本功能。为了满足测量的多种需求,在基本功能的基础上,通过改进其内部电路或增加新电路,万用表又增加了许多派生功能(表2-1),实用性更强了。
表 2-1 万用表的一些派生功能
近年来生产的高档数字万用表除了具备上述功能外,还增设了一些特殊的测试功能(表2-2),这样使用起来更方便了。
表 2-2 数字万用表的部分特殊功能
续表
由此可见,万用表确实是一种多功能、多量程、便携式的仪表,因此它是电子电工专业人员必备工具之一。
(1)按照显示方式分,可分为指针式和数字式两大类,如图2-3所示。目前,这两种类型的万用表均有很多种型号。相对而言,指针式万用表性价比高,故使用者较多。
图 2-3 指针式万用表和数字式万用表
(2)按照外形分,可分为台式、手持式、笔式、钳形和叉形等,其体态大小不同,可适应不同工作场合的测量需要,如图2-4所示。
(3)按照功能分,可分为简易型、多功能型和智能型万用表。
简易型万用表功能很少,主要用来测量电阻、电流和电压。多功能万用表不仅具有测量电阻、电流和电压等基本功能,还具有电容、电感、晶体管参数、红外线遥控器数据、普通二极管参数和发光二极管发光情况等检测功能。智能型万用表除了具有多功能万用表的功能之外,还具有内置交流电压感应测电功能、全保护功能、自动/手动量程随意转换、数据保持功能、℃/℉转换功能、频率/占空比测量功能、自动关机功能等。
图 2-4 不同外形的万用表
(4)按照准确度分,可分为1.0、1.5、2.5和5.0等等级的万用表。1.0等级的万用表的准确度最高,其基本误差为±1.0%。
中转站——虚拟式万用表
随着技术的发展,人们研制出计算机控制的虚拟式万用表,如图2-5所示。被测物体的物理量通过非电量/电量,将温度等非电量转换成电量,再通过A/D转换,由计算机显示或输送给控制中心,控制中心通过信号比较做出判断,发出控制信号或者通过D/A转换来控制被测物体。
图2-5 虚拟式万用表
1)指针式万用表的结构
尽管指针式万用表的型号很多,但它们的基本结构是类似的。指针式万用表的外部结构主要由表头、转换开关(又称选择开关)、表笔插孔和表笔等部分组成,如图2-6所示。
图 2-6 指针式万用表的外部结构
万用表的内部结构比较复杂,其核心部分是由电阻、二极管等元器件组成的测量线路。为了防止使用时误操作损坏测量线路,还设置有熔断器,如图2-7所示。
图 2-7 指针式万用表的内部结构
指针式万用表的“心脏”部位是它的表头,如图2-8所示。在使用和保存万用表时,不能有很大的振动或撞击,以免影响其测量精确度。万用表的主要性能指标取决于表头的性能。表头的灵敏度越高,内阻越大,万用表的性能就越好。
图 2-8 指针式万用表的表头机构
2)数字式万用表的结构
数字式万用表是万用表大家族的少壮派,型号很多,外形设计差异较大。从面板上看,数字式万用表主要由电源开关、液晶显示器、功能开关旋钮和测试插孔等组成,如图2-9所示。各个组成部分的功能如表2-3所示。
图 2-9 数字式万用表的外部结构
表 2-3 数字式万用表各个组成部分的功能
续表
中转站——数字式万用表PK指针式万用表
从某种意义上说,万用表是我们的感官的延伸。表2-4列出了数字式万用表和指针式万用表的比较,它们各有优缺点,很难说谁好谁坏。初学者可根据自己的实际需要选用一块适合自己的万用表。
表 2-4 数字式万用表和指针式万用表的比较