万用表是目前普及、最常用的一种可进行多种项目测试的便携式测量仪表;利用它可以实现多种测量任务,完成一般测试和检修。
一、万用表分类与技术特性
1.1、万用表分类
万用表有指针式(模拟式)和数字式两类,常见的指针式万用表有 MF4 型、MF10 型、MF35 型、MF47 型、MF500 型等。常见的数字万用表有 177C 型、179C 型、DT9205M 型、DT830B 型、DM8345 型、VC890 型等。万用表按精度可分为精密、较精密和普通三级,按灵敏度可分为高、较高、低三挡,按体积可分为大、中、小三种。
指针式万用表使用方便,价格便宜、性能稳定,不易受外界环境和被测信号的影响,可直观地观察到测量的变化趋势。数字式万用表测试精度高、测量范围宽、显示清晰、读数准确,还能准确地进行电容量和小电阻的测量。
1.2、万用表技术特性
1.2.1、 指针式万用表技术特性
-
准确度等级:反映仪表在规定的正常测量条件下所具有的测量误差的大小,准确度越高测量误差越小。万用表准确度等级主要有 1.0、1.5、2.5、5.0 级(越低越好如 1.0 级表示误差是满量程的 1.0% ),国产万用表中 MF18 型准确度最高 1.0 级,可供实验室使用。
|------|--------|-------------|
| 等级 | 最大允许误差 | 用途 |
| 0.1级 | ±0.1% | 标准实验室(最高精度) |
| 0.2级 | ±0.2% | 精密测量 |
| 0.5级 | ±0.5% | 工业检测(优质万用表) |
| 1.0级 | ±1.0% | 一般现场测量 |
| 1.5级 | ±1.5% | 普通万用表(常见) |
| 2.5级 | ±2.5% | 简易测量 |
| 5.0级 | ±5.0% | 粗略指示(最低要求) | -
灵敏度:指针式万用表灵敏度包括表头灵敏度、直流电压灵敏度、交流电压灵敏度三个指标。
1)表头灵敏度。指万用表表头指针满偏时流过的电流值,一般为 10~200uA,电流值越小,表头灵敏度越高。
2)直流电压灵敏度。一般标在仪表盘上,单位为 KΩ/V ,称为每伏千欧数。一般为表头灵敏度倒数。
3)交流电压灵敏度。测量方法同直流电压灵敏度。 -
测量功能:普通指针万用表大多只能测量电压、电流和电阻,因此称 V-A-Ω 三用表。
1)基本功能。直流电压(DCV);交流电压(ACV);直流电流(DCA);电阻(Ω);音频(dB);
2)扩展功能:电容(C);电感(L);晶体管(hFF);音频功率(P);电池负载电压(BATT);蜂鸣器(BZ);交流大电流(ACA)。
1.2.2、数字万用表技术特性
- 准确度。高准确度(远高于指针万用表);
- 数字显示。使测量结果一目了然;
- 分辨力。表示该表可显示最小被测量值的可表达程度;量程越小分辨力越高,量程越大分辨力越低。
- 测量速度。数字万用表在每秒钟内对被测电量的测量次数叫测量速率,完成一次测量过程所需时间叫测量周期。
- 测试功能。数字万用表可以测量交流电压(ACV)和电流(ACA)、直流电压(DCV)和电流(DCA)、电阻(Ω)、电容(C)、晶体管放大倍数、频率、周期、电路通断等。新型数字万用表还增加了测量有效值(TRMS)、最小值(MIN)、最大值(MAX)、平均值(AVG)、温度,设定上下限,自动校准等功能。
- 输入阻抗。普通数字万用表直流电压档输入阻抗为 10MΩ,智能数字万用表可达 10000MΩ 以上。
- 功耗。数字万用表功耗低、耗电小,普通数字万用表功耗为 30~40mW,可用 9V 叠层电池供电。
- 保护电路。数字万用表具有较完善的过电流、电压保护功能,过载能力强。即使出现误操也不容易损坏交直流转换器。但应尽量避免误操,以免损坏外围元件(如熔丝管)。
- 抗干扰能力。数字万用表电路普遍采用积分式 A/D 转换原理,能有效地抑制串模干扰,对共模干扰也有很强的抑制作用。
1.2.3、数字万用表与指针万用表的区别
|--------|--------------|------------------|
| 特性 | 指针万用表 | 数字万用表 |
| 响应速度 | 较慢,指针稳定需时间 | 快速,实时采样 |
| 功能扩展 | 基础测量为主 | 自动量程、电容/频率/温度测量等 |
| 使用便捷性 | 需手动选择量程,读数不便 | 自动量程,数字显示直观 |
| 适用场景 | 快速判断趋势、教学演示 | 精密测量、实验室、设备维修 |
二、万用表结构
2.1、指针式万用表结构
指针万用表种类多,功能各异,但它们的结构和原理基本相同。从外观看分为外壳、表头、表盘、机械调零旋钮、电阻档调零电位器、装换开关、表笔及其插孔等组成,其内部则是由电池、电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路等元器件组成的测量电路。

- 表头
测量采用高灵敏表头,性能稳定,并置于单独的表壳里面,可保证密封性和延长使用寿命,表头罩采用塑料框架和玻璃相结合的新颖设计,避免静电产生,提高保持测量精度。 - 表盘
标度盘上装有反光镜,消除视差。 - 测量电路
万用表的测量电路实际上就是多量程直流电流表、多量程直流电压表、多量程整流式交流电压表及多量程欧姆表等几种电路的组合。 - 转换开关
- 机械调零旋转钮和电阻档调零旋钮
机械调零旋转钮用以调整表头静止时的位置;
使用电阻档时,两笔短接时,指针应该在欧姆档刻度右端 "0" 位置上。 - 表笔插孔:黑表笔应该插在 "一" 或 "*" "COM" 孔。
2.2、数字式万用表结构

数字万用表采用大规模集成电路和液晶数字显示技术,其结构和工作原理都发生了根本变化。
- 测量电路
数字万用表测量电路主要由信号调节器和数字式电压表(DVM)两部分组成;
信号调节器的作用是把各种被测量参量(如电压、电流电阻及其他电参量)通过一定的转换器变换成直流电压,它包含信号衰减器、交流电压/直流电压转换器(AC/DC)、直流电流/直流电压(I/DC)、直流电阻/直流电压转化器(Ω/DC)和转换开关。电压档电路由 A/D 转换器、计数器与显示器组成。A/D 转换器将模拟量转换位数字量,其输出即为计数器的脉冲输入,最后由显示器显示结果值。 - 液晶显示器(LCD)
液晶显示器成本低、体积小、功耗低。 - 转换开关
不知道具体数值范围,优先使用最大量程。
超量程显示:
低量程显示: - 插孔:不同侧量使用不同的插孔,黑表笔插 "COM"。
三、指针式万用表使用方法与注意事项
3.1、指针式万用表使用方法
- 调机械零点
使用前,如果万用表指针不在刻度尺的零位,必须用螺钉旋具慢慢调零; - 直流电流测量:
先将转换开关旋转到适当量程,再插入表笔进行测量;
测量时,将被测量电路的某一点断开,将表笔串接在电路中;如果不知道电流方向,可以先接好一支表笔,用另一支表笔轻触一下看指针方向,确定电流方向;
注意:测量电流时,由于万用表内阻较小,切勿将两支表笔直接短接,否则会烧坏表头。 - 交流电压测量
- 直流电压测量
- 电阻测量
测量前先将档位调至 Ω 档,然后将两表笔短接,同时调节电阻档调零旋钮,使指针停在刻度 "0" 上。 - 音频电平测量
- 晶体管放大倍数测量
- 电池电量测量
3.2、指针式万用表使用注意事项
- 使用万用表之前
- 万用表可水平放置和竖直放置
- 测量电压时注意
- 测量电流时注意
- 测量电阻时注意
- 测量音频电平时注意
四、数字万用表的技术指标
4.1、直流电压。
4.2、交流电压档的量程、分辨力及准确度
4.3、直流电流档的量程、分辨力及准确度
4.4、交流电流档的量程、分辨力及准确度
4.5、电阻档的量程、分辨力及准确度
4.6、电容档的量程、分辨力及准确度
4.7、频率档的技术指标
4.8、二极管档的技术指标
4.9、晶体管 测量档的技术指标
五、数字万用表使用方法与注意事项
5.1、数字万用表使用方法
5.1.1、操作前的注意事项
5.1.2、直流电压测量
5.1.3、交流电压测量
5.1.4、直流电流测量
5.1.5、交流电流测量
5.1.6、电阻测量
5.1.7、电容测量
5.1.8、频率的测量
5.1.9、二极管测量及蜂鸣器功能测量
5.1.10、晶体管 测试(晶体管放大倍数测量)
5.1.11、自动电源切断使用说明
5.1.12、万用表保护套的三种使用形式
5.2、数字万用表使用注意事项
- 全面了解万用表性能
- 测量前
- 测量电压时注意事项
- 测量电流时注意事项
- 测量电阻时注意事项
- 使用其他功能时注意事项
六、万用表选用与合理使用
5.1、万用表选用
- 如果工作主要是弱电方面的;
- 如果工作主要是强电方面的,
- 指针式万用表应注意检查表头。
5.2、万用表合理使用
- 宜使用数字万用表的场合
- 宜使用指针式万用表的场合