万用表的选择及使用

张明磊

[摘要]万用表是电工测量中最常用的仪表，其型号众多，各有不同。若选择不当，会造成误差过大，甚至给检测人员造成错误判断。本文旨在针对不同种类的万用表，其适应场合来谈一些自己的观点。希望能对广大同行起到抛砖引玉的作用。

[关键词]中值电阻；内阻；电流

一、引言

目前市面上的万用表主要有两大类：指针式万用表和数字式万用表。

指针式万用表又称为模拟式万用表，有悠久的历史，很多早期专业书籍上的测量数据，都源自指针式万用表。

二、指针式万用表之间的差异

（一）电阻档“中心值”的差异

电阻档中心值的差异最为普遍。电阻档中心值又称为中值电阻，是指针式万用表电阻档一项重要的参数，此项参数与万用表设计有关，一旦设计定型，则中值电阻不可改变。各种型号的指针式万用表中值电阻基本不同，如MF-500型中值电阻为10Ω；MF35型中值电阻为15Ω；MF30型中值电阻为25Ω：MF368型中值电阻为20Ω；MF47型早期使用15V电池的中值电阻为22Ω；后期使用9V电池的中值电阻为16.5Ω等等。

中值电阻不同，万用表向负载提供的电流就不同，最终流过被测元件的电流也不相同。用中值电阻不同的表的同一电阻档（如×100Ω档），测量同一个元件，就可能出现不同的测量结果，这种情况在测量非线性元件时较为明显。例如在测量半导体元件时，会因为中值电阻不同的万用表造成所测阻值差异较大。中值电阻乘电阻档倍率等于该电阻档的内阻，若转换不同的档位，相应的内阻也改变。中值电阻不同的万用表在测量电容的充放电特性、二极管的反向特性、三极管的穿透电流时，阻值会有较大差异。在测量非线性元件时，中值电阻高的表，因内阻大，流经元件的负载电流小，得到的读数偏小；中值电阻低的表（如MF500型中值电阻10Ω），因内阻小，流经元件的负载电流较大，得到的读数也相应偏大。例如中值电阻为25Ω的MF30型万用表×1档测量某一硅二极管的正向电阻为5Ω，而MF500型测得的阻值为9Ω。

（二）电阻档内电池电压的差异

指针式万用表电阻档一般由×1、×10、×100、×1K、×10K五个档位组成。其中，×1、×10、×100、×1K四个档一般为1.5V电池供电，而×10K档一般为高压层叠电池供电（多为9V，少数也有15V、22.5V）。1.5V电池用在低阻量程（×1-×1K）：而×10K档，则一般是由高压层叠电池与1.5V电池串联起来供电。也有几种指针表低阻量程就使用3V电池，如MF368等。使用3V电池供电的万用表，其设计初衷是为了便于测量PN结（如二极管等），因为PN结死区电压为0.5V（硅管），再算上表内电阻的压降，若是1.5V的电池电压到了被测元件两端往往低于0.5V。如果用内电池为1.5V的指针表低压档（×1-×1K档）测量，会出现被测元件正向不能导通的现象。而对于用内电池3V的表测量，则导通、截止很直观。若其它万用表在此时只能使用用×10K档测量才行。但×10K档电压较高，易损坏待测元件。

（三）电压档内阻（Ω/V）的差异

Ω/V是表示电压测量灵敏度的参数，其反映该电压档的内阻值。内阻越高，在测量电压时，万用表对被测电路的分流影响越小。越不容易影响被测电路的工作状态。特别是在测量电子线路中，若采用了低内阻的万用表，不仅无法获得准确盼渎数，而且很可能严重影响相关电路的工作状态，甚至损坏电路元件。一般测量尽量选择20KΩ/V以上的表。但若是测量内阻很小的电路电压，例如在变电所测量低压交流电压，由于周围磁场干扰很强，且待测电路内阻很低。若用高内阻的万用表，则可能因灵敏度太高而被强磁场干扰而影响测量结果。在这种情况下，用低内阻万用表（如MF14型，交流电压灵敏度仅为400Ω/V），反而能得到比较准确的结果。

（四）电流档压降的差异

测量电流时，万用表串入电路，会因万用表的分流器阻值不同而产生不同的压降，进而影响测量的准确性。如MF500型表，若指示500mA电流，在电路中会产生0.75V的压降；而MF10型表，同样测量500mA电流，仅产生0.25V的压降。而且，电流档位越小，万用表产生的压降越大。但是在实际中，我们很少用电流档去测电流，所以很容易忽视这方面的影响。

三、数字式万用表与指针表相的不同之处

（一）高内阻

由于数字式万用表内部采用了CMOS集成电路，所以具有高内阻特性。数字万用表直流电压档内阻可达10MΩ，且每个档位内阻都基本相同。这个特点在测量一些高内阻的小信号时尤为可贵。例如用灵敏度为20KΩ/V的指针万用表直流电压10V档测量时，万用表内阻仅为10×20KΩ=200KΩ，这与数字万用表10MΩ的内阻简直是天壤之别。

（二）无视觉误差，精度高

数字万用表显示的是数字，没有指针万用表所带来的视觉误差。其精度常见的有3位半、4位半两种。

（三）电阻档及二极管专用档输出极性与指针万用表不同

数字万用表的电阻档及二极管专用档输出极性为：红表笔为正极，黑表笔为负极。这与指针万用表正好相反。用惯了指针表的人，在换用数字表后，往往不适应这个特点。

（四）电阻档负载电流很小

因为电阻档负载电流很小，所以不能用电阻档来测量晶体管等。负载电流小，内阻大，使加在晶体管上的电压无法超过死区，导致不能显示。为了解决这个问题，在数字表上加了一个二极管专用档。

（五）可测量电容量

指针式万用表只能根据电容充放电时间来估测其容量。而大多数数字万用表都有电容档，可直接测出电容量。这极大提高了检测效率。

（六）有些数字万用表还带有峰值保持功能，可记忆测量值的峰值，以供对比分析。

当然，数字万用表也有一些缺点，其抗干扰能力较差，而且数字万用表正常工作的前提是电池电量必须充足！这点不同于指针式万用表。指针式万用表若电池电量不足，不会影响到电压、电流的测量。

总之，万用表种类繁多，性能各異。无论指针万用表，还是数字万用表，都各有其优缺点。至少目前还无法完全相互取代。在测量时我们可以将数字万用表与指针万用表搭配使用，利用各自的长处，来提高工作效率。合理、恰当的选用万用表是确保测量结果准确的重要保证。