第1章 万用表的功能特点与技能实训

1.1 万用表的种类和功能特点

万用表是一种多功能、多量程的便携式检测工具，一般的万用表具备直流电流、交流电流、直流电压、交流电压和电阻值等检测挡位，还有一些万用表的功能更强大，可以测量三极管的放大倍数、信号频率、电感器和电容器的值及放大器的放大值（分贝值：dB）等。

1.1.1 万用表的种类特点

通常万用表可以根据显示的方式不同，可分为指针式万用表和数字式万用表。

1. 指针式万用表

指针式万用表根据旋钮个数的不同可以分为单旋钮式指针万用表和多旋钮式指针式万用表两种，如图1-1所示。单旋钮式指针式万用表是由一个单独旋钮选择测试项目和测试挡位的，旋钮式指针式万用表通常是有两个选择旋钮的指针式万用表，一个调节旋钮可以用于调节挡位，另一个调节旋钮可以用于调节功能。

2. 数字式万用表

根据数字式万用表的用途进行分类，可以分为普通数字式万用表、智能数字式万用表、双显示及多重显示数字式万用表。

（1）普通数字式万用表

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1-2所示为普通数字式万用表的实物外形，并且在测量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。

值得注意的是数字式万用表也可以通过显示的位数及检测的功能判断该数字式万用表的性能。低档数字式万用表属于位万用表，其功能简单、数码显示位数较少；中档数字式万用表万用表，而功能较多的数字式万用表可以用于测量的挡位较多。

（2）智能数字式万用表

智能数字式万用表是指内部带有单片机的高档智能数字式万用表，该类数字式万用表内部通常设有8～16位单片机，如图1-3所示为智能数字式万用表。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，自身带设有网络接口可以直接与网络进行连接。

（3）双显示及多显示数字式万用表

双显示数字式万用表在原有普通数字式万用表的数字直接显示的模式上又添加了波形显示功能，它可以迅速反应被测量的变化过程及变化趋势等；多显示数字式万用表可以同时显示多组数据，它是在双显式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，图1-4所示为双显示及多显示数字式万用表的实物外形。

1.1.2 万用表的功能特点

1. 指针式万用表的功能特点

指针式万用表其表头是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头，当微小电流通过表头时，就会有电流指示。此外在万用表中还设有分流器（用以扩大电流的测量范围），倍率器（用以扩大电压的测量范围），整流器（将交流变成直流），电池（为测量电阻值时提供电源），功能开关等部分，如图1-5所示为指针式万用表的结构示意图。

指针式万用表是维修电子产品或电气设备不可缺少的一种仪表，图1-6所示为检测彩色电视机的环境图，当彩色电视机出现故障时，作为维修人员，可以通过指针式万用表来检测各关键部位的电压和电流，以及关键元器件的电阻值等参数，通过对检测数值的比较，便可以找出故障部位和确定故障元器件。

指针式万用表也可用于电子产品或电气设备电路的生产调试方面，使用万用表来观察电阻值或电压值的变化过程，以便判别输出电压能够符合要求。一个小型的串联型稳压电路，通过对电位器R2的调整，便可以改变输出端电压值的大小。如图1-7所示为指针式万用表的测量应用。

测量电解电容器的充放电过程用指针式万用表比较直观，可以从指针的偏摆过程和偏摆角度判别电解电容器的性能。

2. 数字式万用表的功能特点

数字式万用表的电路原理方框图如图1-8所示，从图可见从被测输入端直到整流输出端，数字式万用表与模拟式万用表的结构和功能相同。其区别是数字式万用表就是将测量的结果进行数字化，使用A/D转换器将测量值变成数字值，通过计数显示驱动电路，将测量结果以数字的形式由液晶显示屏显示出来。数字式万用表也可以用指针和表盘方式指示测量结果，测量结果转换成直流电流（0～50 μA）。

如图1-9所示为典型的数字式万用表内部的电路图。从图可见，数字式万用表的输入测量电路和功能开关，以及量程切换等部分与模拟万用表基本相同，主要是它采用了数字处理和数码显示驱动集成电路TCL7136，这个集成电路是一个大规模集成电路，被测量的电流、电压、电阻值、电容等模拟量送入集成电路后变成数字信号进行处理和运算，测量的结果再用数字的形式显示在液晶显示器上，直接显示测量的结果。同时万用表还设有蜂鸣器和发光二极管，用声光提示测量状态。

数字式万用表可用于电子、电器等设备的维修中，尤其是对电气设备的检修中，万用表是必不可少的工具，图1-10所示为检测电磁炉的一个检修环境，在检修的过程中，需要使用数字式万用表对电路中关键点的电压及元器件进行检测，将检测结果与标准值进行对比，从而确定故障部位或元器件。

数字式万用表还常用于电子产品的生产调试中，在调试中用来检测电子产品关键部位的输出电压及可调元器件的电阻值，以保证生产出来的产品能够符合电路的要求。如图1-11所示为数字式万用表的实际应用。