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,那么它就是万用表。它被称为万用表,因为它可以一次测量多个电量。
使用万用表测量
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量程电阻的仪器。它也称为电子万用表或电压欧姆表 (VOM)。
直流电压测量
万用表可测量直流电压的部分电路如下图所示。
上面的电路看起来像一个多量程直流电压表。电阻与 PMMC 检流计串联的组合就是直流电压表。因此,它可以用来测量达到一定值的直流电压。
我们可以通过增大电阻值来增大同一直流电压表可测量的直流电压范围。当我们串联电阻时,等效电阻值增加。
在上面的电路中,我们可以通过使用电阻$R_{5}$与PMMC检流计的串联组合来测量高达2.5V的直流电压。通过将电阻 $R_{4}$ 与之前的电路串联,我们可以测量高达10V 的直流电压。这样,我们只需在之前的(较早的)电路中串联一个电阻,就可以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的直流电压。
直流电流测量
万用表可测量直流电流的部分电路如下图所示。
上面的电路看起来像一个多量程直流电流表。电阻与 PMMC 检流计并联的组合就是直流电流表。因此,它可以用来测量达到一定值的直流电流。
通过将电阻与之前的电阻并联,我们可以使用同一直流电流表测量不同范围的直流电流。在上述电路中,电阻$R_{1}$与PMMC检流计串联,以防止电流过大而损坏检流计。
通过将开关 S 连接到所需的电流范围,我们可以测量流经电路任意两点的直流电流
交流电压测量
万用表可测量交流电压的部分电路图如下图所示。
上面的电路看起来像一个多量程交流电压表。我们知道,只需将整流器与直流电压表串联(级联)即可得到交流电压表。上述电路是通过将二极管组合和电阻器 $R_{6}$ 放置在电阻器 $R_{5}$ 和 PMMC 检流计之间而创建的。
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的交流电压。
电阻测量
万用表可测量电阻的部分电路如下图所示。
在进行任何测量之前,我们必须完成以下两项任务。
- 将仪器短路
- 改变调零控制,直到仪表显示满量程电流。也就是说,仪表显示的电阻值为零。
现在,上述电路充当分流欧姆计,其刻度倍数为 1,即 10 0。我们还可以考虑 10 的高次幂作为测量高电阻的标度乘法。