万用表

看看如何通过将一个普通的仪表运动简单地连接到不同的外部电阻网络，就可以将其用作电压表、电流表或欧姆表，因此可以将多功能表（“万用表”）设计为一个带有适当开关和电阻器的单元。

对于通用电子工作，万用表是首选仪器。没有其他设备能够以如此少的部件投资和优雅的操作简单性做到如此之多。与电子世界中的大多数事物一样，晶体管等固态元件的出现彻底改变了工作方式，万用表设计也不例外。然而，为了与本章对模拟（“老式”）电表技术的强调保持一致，我将向您展示一些晶体管前电表。

模拟万用表

上面显示的单位是典型的手持式模拟万用表，具有电压、电流和电阻测量范围。请注意仪表机芯表面的许多刻度，用于通过旋转开关选择不同的量程和功能。将本仪器连接到电路的电线（“测试线”或万用表线）插入仪表面底部中央的两个黑色和红色标有“- TEST +”的铜插孔（插座孔）。

这款万用表（Barnett 品牌）的设计方法与前一款略有不同。请注意旋转选择器开关的位置如何比之前的仪表少，以及如何有更多的插孔可以插入测试导线。这些插孔中的每一个都标有一个数字，表示仪表的相应满量程范围。

数字万用表

最后，这是数字万用表的图片。请注意，熟悉的仪表移动已被空白的灰色显示屏取代。通电后，该屏幕区域中会出现数字，表示被测电压、电流或电阻的大小。这种特定品牌和型号的数字仪表具有一个旋转选择器开关和四个可以插入测试导线的插孔。两根导线——一根红色一根黑色——显示插入仪表中。

仔细检查这个仪表会发现黑色测试线有一个“公共”插孔，红色测试线有另外三个插孔。图中红色导线插入的插孔标记为电压和电阻测量，而其他两个插孔标记为电流（A、mA 和 µA）测量。这是万用表的一个明智的设计特点，需要用户将表笔插头从一个插孔移动到另一个插孔，以便从电压测量功能切换到电流测量功能。

由于低输入电阻，将仪表设置为电流测量模式同时连接到重要电压源是危险的，并且需要移动测试引线插头而不是将选择器开关拨到不同的位置有助于确保仪表不会被设置为无意中测量电流。

注意选择开关还是有电压和电流测量的不同位置，所以用户要在这两种测量模式之间切换，必须切换红色表笔的位置和 将选择器开关移动到不同的位置。

另请注意，选择器开关和插孔均未标有测量范围。换句话说，此仪表上没有“100 伏”或“10 伏”或“1 伏”量程（或任何等效的量程步长）。相反，该仪表是“自动量程”的，这意味着它会自动为被测量选择合适的量程。自动量程功能仅适用于数字仪表，但并非所有数字仪表都有。

没有两种型号的万用表设计为完全相同的操作，即使它们是由同一家公司制造的。为了充分了解任何万用表的操作，必须查阅用户手册。

这是一个简单的模拟电压/电流表的示意图：

在开关的三个较低（逆时针方向）位置，仪表运动连接到 Common 和 V 插孔通过三个不同的串联范围电阻器（Rmultiplier1 到 Rmultiplier3）之一，因此充当电压表。在第四个位置，电表机芯与分流电阻器并联，因此充当任何电流进入公共的电流表 jack 并退出 A 杰克。

在最后（顺时针最远）位置，仪表运动与任一红色插孔断开，但通过开关短路。这种短路会对指针产生阻尼作用，防止在处理和移动仪表时受到机械冲击损坏。

如果在此万用表设计中需要欧姆表功能，它可以替代三个电压范围之一，如下所示：

由于具备所有三个基本功能，此万用表也可称为伏特-欧姆-毫安表 .

当有多个量程并且只有一个仪表移动时，从模拟万用表获取读数对于新手来说似乎令人生畏。在模拟万用表上，仪表的移动标有多个刻度，每个刻度对至少一个量程设置有用。这是本节前面显示的 Barnett 万用表刻度的特写照片：

注意这个仪表面有三种刻度：上面是电阻的绿色刻度，中间是一组黑色的直流电压和电流刻度，底部是一组蓝色的交流电压和电流刻度. DC 和 AC 刻度都有三个子刻度，一个范围为 0 到 2.5，一个范围为 0 到 5，一个范围为 0 到 10。仪表操作员必须选择最匹配范围开关和插头设置的刻度，以便正确解读仪表的指示。

这种特殊的万用表有几个基本的电压测量范围：2.5 伏、10 伏、50 伏、250 伏、500 伏和 1000 伏。使用万用表顶部的电压范围扩展器单元，可以测量高达 5000 伏的电压。假设仪表操作员选择将仪表切换到“伏特”功能并将红色表笔插入 10 伏插孔。

要解释指针的位置，他或她必须读取以数字“10”结尾的刻度。但是，如果他们将红色测试插头移入 250 伏插孔，他们将读取以“2.5”结尾的刻度上的仪表指示，将直接指示乘以 100 的系数，以便找到测量电压。

如果使用此仪表测量电流，则选择另一个插孔以插入红色插头，并通过旋转开关选择量程。这张特写照片显示了开关设置在 2.5 mA 位置：

请注意，所有电流量程都是仪表表面显示的三个刻度范围的 10 的幂：2.5、5 和 10。在某些量程设置中，例如 2.5 mA，可以直接读取仪表指示在 0 到 2.5 的范围内。对于其他量程设置（250 µA、50 mA、100 mA 和 500 mA），必须从适当的刻度上读取仪表指示，然后乘以 10 或 100 以获得真实数字。

该仪表可用的最高电流量程是通过将旋转开关置于 2.5/10 安培位置获得的。 2.5 安培和 10 安培的区别在于红色测试插头的位置：常规电流测量插孔旁边的特殊“10 安培”插孔提供替代插头设置以选择更高的量程。

当然，以欧姆为单位的电阻是由仪表表面顶部的非线性刻度读取的。它是“向后的”，就像所有电池供电的模拟欧姆表一样，零在脸的右手边，无穷大在左手边。这个万用表只有一个“欧姆”插孔，所以必须通过旋转开关选择不同的电阻测量范围。

请注意开关上如何提供五种不同的“乘法器”设置来测量电阻：Rx1、Rx10、Rx100、Rx1000 和 Rx10000。正如您可能怀疑的那样，仪表指示是通过将仪表面上显示的任何指针位置乘以旋转开关设置的十次方倍数来给出的。

相关工作表：

• 电流表 - 万用表工作表
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