2.2 数字万用表的功能和使用

数字式万用表是最常见的测量仪表之一，其使用领域与模拟万用表类似，数字万用表凭借强大的功能和简便的操作以及直观的测量显示，得到了越来越广泛的应用。

2.2.1 数字万用表的结构和功能特点

数字万用表是在电子产品的生产、调试、维修中应用最广的仪表之一。检测时，将表笔分别插接到模拟万用表的表笔插孔上即可，然后将表笔搭在被测器件或电路的相应检测点外，配合功能旋钮即可实现相应的检测功能。

1. 数字万用表的结构

数字万用表主要是由数字显示屏、按键、量程旋钮、连接插孔、温度探头以及测试附件等部分构成的，如图 2-15 所示。

（1）数字显示屏

数字万用表的显示屏主要用于显示被检测的数值、单位、低压警告、检测数值的极性以及检测到的数值等，如图 2-16 所示为数字万用表的数字显示屏，通常在显示屏的中间为检测的数值，在检测电压、电流、电容量、频率、电感量、温度等数值时，对其单位进行显示；在检测电压和电流为负值时，数值的左侧会显示负极的标识。

在数字显示屏中，各个不同的符号或是图片，其代表的含义也是有所区别的，见表 2-1所列为数字显示屏中各符号的含义。

（2）按键

数字万用表的按钮通常包括电源按键、峰值保持按键、背光灯按键以及交/直流切换按键等，如图 2-17 所示，其中电源按键用“POWER”表示，用于控制数值万用表的电源开关；峰值保持按键用“PK HOLD”表示，可以用于锁定检测到的数值；背光灯按键用“ ”表示，当按下该按键后便于在黑暗的地方直接进行读数；直/交流切换按键用“DC/AC”表示，主要用于检测电压和电流时进行切换选择。

（3）量程旋钮

在数字万用表量程旋钮的周围，通常会标有各种量程和功能的标识，通过调整量程旋钮，就可以改变需要检测的功能和挡位，如图 2-18 所示，其中“ ”挡表示检测二极管以及通断测试；“Ω”区域中的挡位，表示检测电阻值；“ ”区域中的挡位中，表示检测电压；“10 MHz”挡，表示检测频率；“ ”区域中的挡位中，表示检测电压；“℃”挡，表示检测温度；“hFE”挡时，表示检测晶体管放大倍数；“L”挡，表示检测电感量；“F”挡，表示检测电容量。

（4）连接插孔

数字万用表的连接插孔用于连接检测表笔和测试附件，通过外接的表笔或测试附件对电压、电流、电阻或元器件进行检测，如图 2-19 所示，通常情况下数字万用表共有四个连接插孔，其中公共端“COM”表示负极用于连接黑表笔；“20 A”电流端，用于检测 20 A以下的电流检测，连接红表笔；“mA”电流端，用于检测 200 mA以下的电流检测，连接红表笔；“V Ω Hz ”端为电阻、电压、频率和二极管检测插孔，连接红表笔。

（5）测试附件

数字式万用表的测试附件可以用于检测电感、电容或晶体三极管等元器件，如图 2-20所示为测试附件的实物外形及连接方法，测试附件的负极插入 “mA”端，正极插入“COM”公共端中，直接将待测的元器件插入对应的晶体三极管检测孔或电容、电感检测插孔中。

（6）温度探头

数字万用表的温度探头主要是用来检测温度，通常情况下，检测的温度范围为-20℃～250℃，其连接方法如图 2-21 所示，数字万用表的温度探头一般为热敏传感器，将该温度探头的黑色插头插入数字万用表的“mA”孔中，红色插头插入公共端“COM”孔中，在测量时，将测量端置于被测环境中即可。

2. 数字万用表的功能特点

数字万用表较模拟万用表具有更高的灵敏度、准确度更好、显示清晰、过载能力强、便于携带、操作简单的特点，不同种类的数字万用表其功能特点也有所区别。

（1）普通数字式万用表的功能特点

普通数字式万用表是通过数字直接显示测量的数值，它的准确度较高，功能较全，如图 2-22 所示为普通数字式万用表的实物外形，该类数字万用表在测量过程中可以进行随意的移动，可以通过记忆或锁定功能锁定数字式万用表的读数。

（2）智能数字式万用表的功能特点

智能数字万用表是指内部带有单片机的高档智能数字式万用表，该类数字万用表内部通常设有 8～16 位单片机，它具有数据处理、自动校准、故障自检、可以通过背面的USB接口与计算机进行连接、其自身带设有网络接口也可以直接与网络进行连接，如图 2-23 所示为智能数字万用表的实物外形。

（3）双显及多显数字万用表的功能特点

双显数字万用表是在原有普通数字万用表的基础上，增加了波形显示的功能，它可以迅速反应被测量的变化过程以及变化趋势等，如图 2-24 所示为典型双显及多显数字万用表的实物外形。多显数字式万用表可以同时显示多组数据，它是在双显数字式万用表的基础上发展而成的，能够同时显示三组或三组以上的数值，例如最大值、最小值、平均值等。

除此之外，目前市场上新推出的数字式万用表通常都带有USB接口，可以用于与计算机进行连接，如图 2-25 所示，可以将检测到的数值以及信号波形通过计算机的显示屏进行显示，使维修人员可以更直观的看到测量结果。

2.2.2 数字万用表的使用

数字万用表的使用方法与指针式万用表相似，主要包括连接测量表笔、功能设定、测量三个步骤执行，由于数字万用表带有附加测试器，因此在使用过程中还包括附加测试器的使用。

1. 数字万用表的量程旋钮

数字万用表在测量前，应根据被测量值的不同，调整量程旋钮至相应的挡位，如图 2-26所示。

数字万用表在设置量程时，选择的量程范围应尽量大于待测参数，但需要是最接近的挡位，若是选择量程的范围小于待测的参数，则数字万用表的显示屏会显示“1”，表示超范围操作；若是选择量程远大于待测的参数，则可能使测量的数值不准确。

值得注意的是，在使用数字万用表检测带电的电压时，若选择的量程过小时，应先将表笔从检测端移出后，再次调整数字万用表的量程，否则可能会因产生电弧将转换开关的触点烧毁，从而导致万用表损坏。

2. 数字万用表表笔的连接

数字万用表使用的表笔也有两支表笔，一般是用不同的颜色进行区分，红色和黑色标识，通常红色表笔是连接到红色插孔内、黑色表笔连接到黑色插孔内，即“COM”端，如图 2-27 所示。

值得注意的是，根据检测量的不同，数字万用表表笔的连接方法也有所不同，如图 2-28所示，若是使用数字万用表检测电流时，红表笔接入“20 A”或是“mA”插孔中，黑表笔接入公共/接地接口“COM”插孔中；若是使用数字万用表检测电压或电阻时，红表笔接入电阻电压输入接口“V Ω Hz ”孔中，将黑表笔插入公共/接地接口“COM”孔中。

3. 数字万用表的测量

在使用数字万用表测量前，应先开启数字万用表的电源开关，如图 2-29 所示。在电源开关的下方，通常会标有“POWER”的标识，将数字万用表开启后，则可以使用数字万用表检测电压、电流、电阻以及电容、电感值等。

（1）数字万用表测量电压值

使用数字万用表测量电压值时，首先需要确认测量的是直流电压还是交流电压，针对所测的对象，使用“DC/AC”切换键进行切换，如图 2-30 所示，例如检测交流电压时，将两表笔分别接到交流电源的两插座孔中，此时应当在数字万用表的显示屏上直接显示出检测到的“AC 220V”电压，交流电压无极性之分，所以不必考虑红黑表笔的极性。

在使用数字式万用表测量电压时，若数字显示屏上出现“OL”的标识，说明选择的挡位过小，无法进行显示，需要重新对量程进行调整，如图 2-31 所示，值得注意的是在调整万用表的量程时，需要将表笔从检测端移出，否则很可能会产生电弧将转换开关的触点烧毁，从而导致万用表损坏。

（2）数字万用表测量电流值

数字万用表测量电流值时，需要估算出电流的大致范围，然后根据被测的对象，调整“DC/AC”切换键，若检测的电流较大时，可以将红表笔插入“20 A”插孔中；黑表笔插入公共/接地接口“COM”插孔中，测量时需要将数字万用表串接在电路中，测量直流电流时需要将黑表笔接在负极，红表笔接在正极；若是测量交流电流时，则不必考虑万用表表笔的极性，如图 2-32 所示。

使用数字万用表检测交流电流时，若是需要保存被检测到的数值时，可以按下数字万用表的“PK HOLD”峰值保持按键，即可将检测到的电流量进行存储，如图 2-33 所示。

（3）数字万用表测量电阻值

数字万用表的电阻挡可以检测电气设备中绕组的电阻值、电子元器件的电阻值等，在检测任何一种设备的电阻值时，都应当严格遵守操作规范。例如使用数字万用表检测变压器的绕组电阻值时，调整并连接完表笔后，应将数字万用表的红黑表笔分别搭在变压器绕组的两个引脚上，如图 2-34 所示，此时即可检测出待测绕组的电阻值，待测设备的电阻值直接通过数字万用表的显示屏进行显示。

值得注意的是数字万用表的挡位与模拟万用表的挡位不同，模拟万用表的挡位为该挡位检测数值的倍乘数，而数字万用表的挡位表示的为可检测的最大量程。

4. 数字万用表的附加测试器

使用数字万用表时，通常会用到相应的附加测试器，主要是用来检测电容器的电容量、电感器的电感量，晶体三极管的放倍数以及温度的高低检测等，其实物外形如图 2-35 所示。

（1）连接附件的使用方法

连接附件可以用来检测电容量、电感量以及晶体三极管；温度探头主要是用来检测温度的高低。在使用连接附件检测时，需要将数字万用表的挡位调整至相应的量程范围，并将连接附件的负极插入“mA”孔中，正极插入公共端“COM”孔中，如图 2-36 所示，待连接完成后，就可以将电容器负极插入连接附件的负极中、正极插入连接附件的正极中，此时检测的数值就可以直接显示在数字万用表的显示屏上。

在使用连接附件检测电感量时，使用方法与检测电容量的步骤类似，只是在调整量程时，需要将其挡位调至“2 mH”挡进行检测，除此之外，正常可以使用数字万用表的表笔检测电感器的电感量，如图 2-37 所示。检测时需要将红表笔插入“mA”孔中，黑表笔插入“COM”孔中，然后再将两个表笔分别搭在电感器的两个引脚上即可。

（2）温度探头的使用方法

数字万用表除了可以检测电压、电阻以及电流值外，还可以对制冷或制热设备进行温度高低的检测。在检测时，通常会借用温度探头将温度变化的物理量变成电信号送到数字万用表中并通过显示屏显示出来。

使用数字式万用表测试温度时，先将挡位调整至“℃”挡，然后将该温度探头的黑色插头插入“mA”孔，红色插头插入“COM”孔，然后将温度探头的探头靠近待测设备的相应部件，如图 2-38 所示，此时即可以在数字万用表的显示屏上直观的看到检测的数值。