万用表

在前面的章节中,我们讨论了电压表、电流表和欧姆表。这些测量仪器分别用于测量电压、电流和电阻。这意味着,我们有单独的测量仪器来测量电压、电流和电阻。

假设,如果一个测量仪器可以一次测量电压、电流和电阻等量,那么它就被称为万用表。它之所以被称为万用表,是因为它一次可以测量多个电量。

使用万用表进行测量

万用表是一种用于测量直流和交流电压、直流和交流电流以及多个范围的电阻的仪器。它也被称为电子万用表或电压欧姆表 (VOM)。

直流电压测量

下图显示了万用表电路图的一部分,可用于测量直流电压。

热电偶框图

上述电路看起来像一个多量程直流电压表。电阻与 PMMC 检流计串联的组合是一个直流电压表。因此,它可用于测量高达一定值的直流电压。

我们可以通过增加电阻值来增加使用同一直流电压表可以测量的直流电压范围。当我们将电阻串联时,等效电阻值会增加。

在上述电路中,我们可以将电阻 $R_{5}$ 与 PMMC 检流计串联,测量高达 2.5V 的直流电压。通过将电阻 $R_{4}$ 与前一个电路串联,我们可以测量高达 10V 的直流电压。这样,我们只需将电阻与前一个(较早的)电路串联,即可增加直流电压的范围。

通过将开关 S 连接到所需的电压范围,我们可以测量电路任意两点之间的直流电压。

直流电流测量

下图显示了万用表电路图的一部分,可用于测量直流电流。

万用表电路图

上述电路看起来像一个多范围直流电流表。电阻与 PMMC 检流计并联的组合是直流电流表。因此,它可用于测量高达一定值的直流电流。

通过将电阻与前一个电阻并联,我们可以用同一个直流电流表测量不同范围的直流电流。在上述电路中,电阻器 $R_{1}$ 与 PMMC 检流计串联,以防止仪表因大电流而损坏。

通过将开关 S 连接到所需的电流范围,我们可以测量流过电路任意两点的直流电流。

交流电压测量

万用表电路图的一部分可用于测量交流电压,如下图所示。

交流电压测量

上述电路看起来像一个多范围交流电压表。我们知道,只要将整流器与直流电压表串联(级联)即可得到交流电压表。上述电路的创建只需将二极管组合和电阻器 $R_{6}$ 放置在电阻器 $R_{5}$ 和 PMMC 检流计之间即可。

通过将开关 S 连接到所需的电压范围,我们可以测量电路任意两点之间的交流电压。

电阻测量

下图显示了万用表电路图中可用于测量电阻的部分。

电阻测量

在进行任何测量之前,我们必须完成以下两个任务。

  • 短路仪器
  • 改变零点调节控制,直到仪表显示满量程电流。这意味着,仪表指示零电阻值。

现在,上述电路表现为分流欧姆表,刻度倍数为 1,即 100。我们还可以将 10 的高阶幂视为测量高电阻的刻度倍数。