1.1.2 数字万用表

数字万用表是利用模拟/数字转换原理，将被测模拟电量参数转换成数字电量参数，并以数字形式显示的一种仪表。与指针式万用表相比，它的精度高，速度快，输入阻抗高，对电路的影响小，读数方便准确。如图1-4所示为常见数字万用表。

1. 数字万用表的结构与工作原理

1）数字万用表的结构

本节以DT-890B数字万用表为例进行介绍，示意图如图1-5所示，原理图如图1-6所示。整个电路由3大部分组成。

（1）由双积分A/D转换器和三位半LCD显示屏组成的200mV直流数字电压表构成基本测量显示部件（相当于指针式万用表的表头）。

（2）由分压器、电流/电压变换器、交/直流变换器、电阻/电压变换器、电容/电压变换器、晶体管测量电路等组成量程扩展电路，以构成多量程的数字万用表。

（3）由波段开关构成的测量选择电路。

2）数字万用表的工作原理

（1）电压经分压电阻分压后通过运算模拟放大器转换成仪表用测试电流，再输入A/D转换器转换成数字信号，形成实际数值。

（2）电流经分流电阻分流后，通过运算模拟放大器转换成仪表用的具有比例的电流，再输入A/D转换器，将转换的数字信号通过显示器显示实际数值。

（3）电阻测量是将测量电压通过电阻分压后，再通过模拟运算放大器转换成仪表用的具有比例的电流，然后输入到A/D转换器，经过A/D转换器转换成数字信号，通过显示器显示实际数值。

2. 数字万用表的使用方法

首先打开电源，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“VΩ”插孔。

1）电阻测量

将转换开关调到Ω挡，将表笔测量端接于电阻两端，即可显示相应值。如果显示“1”（溢出符号），则必须向高电阻值挡位调整，直到显示有效值为止。

为了保证测量的准确性，在路测量电阻时，最好断开电阻的一端，以免测量时在电路中形成回路，影响测量结果。

注意

不允许在通电的情况下进行在路测量，测量前必须先切断电源，并将大容量电容放电。

2）电压测量

表笔测量端必须与测试端可靠接触（并联测量）。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量，直到该挡位示值在表盘刻度的1/3～2/3为止。

注意

严禁用小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。

3）二极管测量

将转换开关调至二极管挡位，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，即可测量出二极管的正向压降值。

4）晶体管电流放大倍数hEF的测量

将转换开关调至“hFE”挡，根据被测晶体管选择“PNP”或“NPN”位置，将晶体管正确地插入测试插座即可测量到晶体管的hFE值。

5）开路检测

将转换开关调至有蜂鸣器符号的挡位，表笔测试端可靠接触测试点。若蜂鸣器响，表示该线路是通的；若不响，则该线路不通。

注意

不允许在被测量电路通电的情况下进行检测。

6）电流测量

当被测电流小于200mA时，红表笔插入mA插孔；电流在200mA～20A之间时，红表笔插入20A插孔，表笔测量端必须与测试端可靠接触（串联测量）。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节。

注意

严禁用小电流挡位测量大电流。不允许在通电状态下调整转换开关。

3. 数字万用表常见故障检修方法

1）仪表无显示

（1）检查电池电压是否正常。一般采用9V电池，新电池也要测量。

（2）检查熔丝是否正常。若不正常，则予以更换。

（3）检查稳压块是否正常。若不正常，则予以更换。

（4）检查限流电阻是否开路。若开路，则予以更换。

（5）检查线路板上的线路是否有腐蚀、短路或断路现象（特别是主电源电路线）。若有，则应清洗电路板，并及时做好干燥和焊接工作。

（6）如果一切正常，测量显示集成块的电源输入的两引脚电压是否正常。若不正常，则该集成块损坏，必须更换该集成块；若不正常，则检查其他电路有没有短路点。若有，则及时处理好；若没有或处理好后，还不正常，那么该集成已经内部短路，则必须更换。

2）电阻挡无法测量

首先从外观上检查电路板，在电阻挡回路中有没有连接电阻烧坏。若有，则必须立即更换；若没有，则要对每个连接元器件进行测量，有坏的及时更换；若外围都正常，则测量集成块损坏，必须更换。

3）电压挡在测量高压时示值不准，或者测量稍长时间示值不准甚至不稳定

此类故障大多是由于某一个或几个元器件工作功率不足引起的。若在停止测量的几秒内，检查时会发现这些元器件发烫，这是由于功率不足而产生的热效应所造成的，必须更换该元器件或集成电路。

4）电流挡无法测量

大多情况是由于操作不当引起的。检查限流电阻和分压电阻是否烧坏。若烧坏，则应予以更换。检查放大器的连线是否损坏。若损坏，则应重新连接好；若不正常，则更换放大器。

5）示值不稳，有跳字现象

（1）检查整体电路板是否受潮或有漏电现象。若有，则必须清洗电路板并做好干燥处理。

（2）输入回路中有无接触不良或虚焊现象（包括测试笔）。若有，则必须重新焊接。

（3）检查有无电阻变值或刚测试后有无元器件发生不正常烫手现象，这种现象是由于其功率降低引起的，若有此现象，则应更换该元器件。

6）示值不准

这种现象主要是测量通路中的电阻值或电容失效引起的，须更换该电容或电阻。

（1）检查通路中的电阻阻值，若阻值变值，则予以更换该电阻。

（2）检查A/D转换器的基准电压回路中的电阻、电容是否损坏。若损坏，则予以更换。