1.3 萬用表

1.基礎(chǔ)知識

早期的萬用表（如圖1-3所示）能夠測量電壓、電流和電阻，因而又被稱為三用表。這三種電量在電路測試中最常用，而且可以演化出測量其他電量的方法。其價(jià)格是所有電子儀表中最便宜的，因而又被稱為萬用表。在使用萬用表時(shí)，應(yīng)該注意以下3個(gè)問題。

（1）不可用電阻擋和二極管（通斷判斷）擋測量帶電的電路（或其中的電阻）。

（2）不可用電流擋直接測量電源兩端或具有很大輸出電流的兩端。

（3）在使用電壓擋或電流擋時(shí)，必須確保被測值不超過相應(yīng)擋位的量程太多。如果難以估計(jì)被測電壓或電流的幅值，應(yīng)將萬用表調(diào)至最大量程后再開始測量，然后逐級調(diào)小量程直到得到最高精度的讀數(shù)為止。

2.親歷實(shí)踐

1）測量電阻

找來大小不同的電阻，用萬用表測量，將測量結(jié)果與電阻上標(biāo)稱的阻值進(jìn)行比較，分析其中的差異。

測量時(shí)可以用左手夾持電阻的一個(gè)引腳，用右手像拿筷子一樣拿住萬用表的兩根表筆（測試筆），用兩根表筆的金屬部分分別觸碰電阻的兩個(gè)引腳，然后讀出阻值。

如果是測量較小阻值的電阻或僅僅粗略判斷一下阻值，可用左手的食指與中指夾住電阻的一個(gè)引腳，用拇指和無名指夾住電阻的另一個(gè)引腳，用右手像拿筷子一樣拿住萬用表的兩根表筆（測試筆），用兩根表筆的金屬部分分別觸碰電阻的兩個(gè)引腳，然后讀出阻值。

2）測量電壓

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的直流信號，分別用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的正弦波，分別用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量，有何結(jié)果，為什么？交換表筆，再用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量，有何結(jié)果，為什么？

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率由最低變到最高但幅值不變的正弦波，用萬用表的交流電壓擋測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信號，用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但占空比不同的方波信號，用萬用表的直流電壓擋測量。

3）測量電流

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為10V的信號，用萬用表串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的直流信號，分別用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量。交換表筆，再用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的正弦波，分別用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量。交換表筆，再用萬用表的直流電流擋和交流電流擋測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率由最低變到最高但幅值不變的正弦波，用萬用表的交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信號，用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量。

用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但占空比不同的方波信號，用萬用表的直流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量。

4）測量電路的通斷（數(shù)字萬用表）

將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋，將兩根表筆的金屬部分相碰，萬用表應(yīng)該發(fā)出蜂鳴聲，表示兩根表筆之間是連通的，若測量電路某兩點(diǎn)或器件兩端的萬用表顯示值為0，表示兩根表筆之間的電阻為0。

同樣將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋，分別測量47Ω、100Ω、300Ω的電阻。

將萬用表撥到200Ω擋，分別測量47Ω、100Ω、300Ω的電阻。

找一個(gè)普通二極管，將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋測量，結(jié)果如何？交換表筆再測量，結(jié)果又如何？

找一個(gè)LED（發(fā)光二極管），將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋測量；交換表筆再測量。在測量過程中請注意LED本身的變化。

如果有不同顏色的LED（包括紅外LED），用前面所述的辦法測量。

將萬用表撥到不同的電阻擋，分別測量不同顏色的LED（包括紅外LED）。

找一個(gè)快速二極管（或肖特基二極管），將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋測量，結(jié)果如何？交換表筆再測量，結(jié)果如何？

找一個(gè)三極管，將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋測量，標(biāo)明3個(gè)引腳之間的正、反向電阻，以此判斷該三極管的材料、NPN型與PNP型或其好壞。

找一個(gè)三極管，將萬用表撥到不同的電阻擋測量，以此判斷該三極管的材料、NPN型與PNP型或其好壞。

5）測量電容（數(shù)字萬用表，并且有該擋位）

將萬用表撥到電容測量擋，將容量大小不同的電容分別插進(jìn)萬用表測量電容的槽口，將測量結(jié)果與被測電容的標(biāo)稱值相比較。

將萬用表撥到不同的電阻擋，再次測量這些電容，注意萬用表讀數(shù)的變化。

同樣將萬用表撥到不同的電阻擋，再次測量這些電容，但在同一擋位對同一電容進(jìn)行兩次測量，完成第一次測量后將表筆交換后與電容引腳觸碰，注意萬用表讀數(shù)的變化。

6）測量三極管（數(shù)字萬用表，并且有該擋位）

將萬用表撥到hFE擋，按照你估計(jì)的三極管（NPN型或PNP型，可用前述的辦法識別）及引腳（e、b、c，可用前述的辦法識別），將三極管插入相應(yīng)的測試孔中，如果三極管完好并且三極管的引腳插入位置正確，此時(shí)萬用表會顯示被測三極管的hFE值（通常為幾十至幾百）。

3.思考提高

（1）你所用的萬用表的各個(gè)參數(shù)的測量范圍是多少？

（2）數(shù)字萬用表和模擬萬用表有哪些不同？在使用上有何區(qū)別？

（3）在親歷實(shí)踐1）中，用左手的拇指和無名指夾住電阻的另一個(gè)引腳，在測量高阻值電阻而且要求精度高時(shí)，這樣測量有什么問題？

（4）在親歷實(shí)踐2）中，用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的直流信號有何結(jié)果？為什么？交換表筆，再用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量，有何結(jié)果，為什么？

（5）在親歷實(shí)踐2）中，用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的交流信號有何結(jié)果？為什么？交換表筆，再用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量，有何結(jié)果，為什么？

（6）在親歷實(shí)踐2）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信號，用萬用表的直流電壓擋和交流電壓擋測量，有何結(jié)果，為什么？

（7）在親歷實(shí)踐2）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但占空比不同的方波信號，用萬用表的直流電壓擋測量，有何結(jié)果，為什么？

（8）在親歷實(shí)踐3）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為10V的信號，用萬用表串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻測量，將萬用表的電流的讀數(shù)值與你計(jì)算得到的值相比較，結(jié)果如何？

（9）在親歷實(shí)踐3）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的直流，分別用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量，有何結(jié)果，為什么？交換表筆，再用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量，有何結(jié)果，為什么？

（10）在親歷實(shí)踐3）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅值不同的正弦波，分別用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量，有何結(jié)果，為什么？交換表筆，再用萬用表的直流電流擋和交流電流擋測量，有何結(jié)果，為什么？

（11）在親歷實(shí)踐3）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率由最低變到最高但幅值不變的正弦波，用萬用表的交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量，有何結(jié)果，為什么？

（12）在親歷實(shí)踐3）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但波形不同（方波、正弦波和三角波）的信號，用萬用表的直流電流擋和交流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量，有何結(jié)果？為什么？

（13）在親歷實(shí)踐3）中，用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz，幅值為1V但占空比不同的方波信號，用萬用表的直流電流擋串聯(lián)一個(gè)100Ω電阻后測量，有何結(jié)果？為什么？

（14）在親歷實(shí)踐4）中，同樣將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋，分別測量47Ω、100Ω、300Ω的電阻，結(jié)果如何？你能夠推測出什么樣的結(jié)論？

（15）在親歷實(shí)踐4）中，將萬用表撥到200Ω擋，分別測量47Ω、100Ω、300Ω的電阻，結(jié)果又如何？你能夠推測出什么樣的結(jié)論？

（16）在親歷實(shí)踐4）中，將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋，測量一個(gè)普通二極管，結(jié)果如何？交換表筆再測量，結(jié)果又如何？你能夠推測出什么樣的結(jié)論？

（17）在親歷實(shí)踐4）中，將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋，測量一個(gè)LED（發(fā)光二極管），結(jié)果如何？交換表筆再測量，結(jié)果又如何？

（18）在親歷實(shí)踐4）中，如果有不同顏色的LED（包括紅外LED），用（17）中所述的辦法測量，結(jié)果如何？

（19）在親歷實(shí)踐4）中，將萬用表撥到不同的電阻擋，分別測量不同顏色的LED（包括紅外LED），結(jié)果如何？

（20）在親歷實(shí)踐4）中，將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋，測量一個(gè)快速二極管（或肖特基二極管），結(jié)果如何？交換表筆再測量，結(jié)果又如何？

（21）在親歷實(shí)踐4）中，將萬用表撥到二極管（通斷判斷）擋，測量一個(gè)三極管，如何能夠用此辦法判斷該三極管的材料、NPN型與PNP型或其好壞？

（22）在親歷實(shí)踐4）中，將萬用表撥到不同的電阻擋，測量三極管，能否判斷該三極管的材料、NPN型與PNP型或其好壞？

（23）將萬用表撥到不同的電阻擋測量不同容值的電容，注意萬用表讀數(shù)的變化。你怎樣看待這種現(xiàn)象？

（24）如果將萬用表撥到不同的電阻擋測量電容，但在同一擋位對同一電容進(jìn)行兩次測量，完成第一次測量后將表筆交換后與電容引腳觸碰，注意萬用表讀數(shù)值的變化，你將會看到與（23）題中不同的地方。你怎樣看待這種不同？

（25）51單片機(jī)正常工作時(shí)，其ALE引腳的輸出為晶振頻率的6分頻，占空比為三分之一的方波。可以用該信號的有無來判斷單片機(jī)的時(shí)鐘系統(tǒng)是否正常工作。如何用萬用表來測量？請給出你的方法并說明其理由（提示：可以用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生1MHz、5V、占空比為三分之一的方波并選用萬用表合適的擋位測量）。

（26）如何用示波器測量添加在很大的高頻交流信號（如10V）上的微弱直流信號（如幾個(gè)毫伏或幾十毫伏）？

（27）僅用萬用表的hFE擋能否判斷一個(gè)三極管的好壞？請將萬用表打到hFE擋并在“c”、“e”孔中插入一個(gè)幾百歐的電阻試一試，你得到什么結(jié)果？

（28）萬用表的hFE擋的測量原理是什么？

（29）萬用表的二極管擋與200Ω擋有什么關(guān)系？