万用表各挡量程选择及测量误差分析 万用表技术指标

用万用表进行测量时会带来一定的误差。这些误差有些是仪表本身的准确度等级所允许的最大绝对误差。有些是调整、使用不当带来的人为误差。正确了解万用表的特点以及测量误差产生的原因，掌握正确的测量技术和方法，就可以减小测量误差。

人为读数误差是影响测量精度的原因之一。它是不可避免的，但可以尽量减小。因此，使用中要特别注意以下几点：1测量前要把万用表水平放置，进行机械调零；2读数时眼睛要与指针保持垂直；3测电阻时，每换一次挡都要进行调零。调不到零时要更换新电池；4测量电阻或高压时，不能用手捏住表笔的金属部位，以免人体电阻分流，增大测量误差或触电；5在测量RC电路中的电阻时，要切断电路中的电源，并把电容器储存的电泄放完，然后再进行测量。在排除了人为读数误差以后，我们对其他误差进行一些分析。

1．万用表电压、电流挡量程选择与测量误差

万用表的准确度等级一般分为0．1、0．5、1．5、2．5、5等几个等级。直流电压、电流，交流电压、电流等各挡，准确度（精确度）等级的标定是由其最大绝对允许误差 △X与所选量程满度值的百分数表示的。以公式表示：A％=(△X/满度值)×100％…… 1

(1)采用准确度不同的万用表测量同一个电压所产生的误差

例如：有一个10V标准电压，用100V挡、0．5级和15V挡、2.5级的两块万用表测量，问哪块表测量误差小？

解：由1式得：第一块表测：最大绝对允许误差

△X1=±0.5％×100V=±0．50V。

第二块表测：最大绝对允许误差

△X2=±2．5％×l5V=±0.375V。

比较△X1和△X2可以看出：虽然第一块表准确度比第二块表准确度高，但用第一块表测量所产生的误差却比第二块表测量所产生的误差大。因此，可以看出，在选用万用表时，并非准确度越高越好。有了准确度高的万用表，还要选用合适的量程。只有正确选择量程，才能发挥万用表潜在的准确度。

(2)用一块万用表的不同量程测量同一个电压所产生的误差

例如：MF－30型万用表，其准确度为2．5级，选用100V挡和25V挡测量一个23V标准电压，问哪一挡误差小？

解：100V挡最大绝对允许误差：

X(100)=±2.5％×100V=±2.5V。

25V挡最大绝对允许误差：△X（25）=±2.5％×25V=±0.625V。由上面的解可知：

用100V挡测量23V标准电压，在万用表上的示值在20．5V－25．5V之间。用25V挡测量23V标准电压，在万用表上的示值在22.375V－23.625V之间。由以上结果来看，△X（100）大于△X（25），即100V挡测量的误差比25V挡测量的误差大得多。因此，一块万用表测量不同电压时，用不同量程测量所产生的误差是不相同的。在满足被测信号数值的情况下，应尽量选用量程小的挡。这样可以提高测量的精确度。

(3)用一块万用表的同一个量程测量不同的两个电压所产生的误差

例如：MF－30型万用表，其准确度为2.5级，用100V挡测量一个20V和80V的标准电压，问哪一挡误差小？

解：最大相对误差：△A％=最大绝对误差△X/被测标准电压调×100％，100V挡的最大绝对误差△X（100）=±2.5％×100V=±2.5V。

对于20V而言，其示值介于17.5V－22.5V之间。其最大相对误差为：A（20）％=(±2.5V/20V)×100％=±12.5％。

对于80V而言，其示值介于77.5V－82.5V之间。其最大相对误差为：

A（80）％=±(2.5V/80V)×100％=±3.1％。

比较被测电压20V和80V的最大相对误差可以看出：前者比后者的误差大的多。因此，用一块万用表的同一个量程测量两个不同电压的时候，谁离满挡值近，谁的准确度就高。所以，在测量电压时，应使被测电压指示在万用表量程的2/3以上。只有这样才能减小测量误差。

2．电阻挡的量程选择与测量误差

电阻挡的每一个量程都可以测量0～∞的电阻值。欧姆表的标尺刻度是非线性、不均匀的倒刻度。是用标尺弧长的百分数来表示的。而且各量程的内阻等于标尺弧长的中心刻度数乘倍率，称作“中心电阻”。也就是说，被测电阻等于所选挡量程的中心电阻时，电路中流过的电流是满度电流的一半。指针指示在刻度的中央。其准确度用下式表示：
R％=(△R/中心电阻)×100％……2

(1)用一块万用表测量同一个电阻时，选用不同的量程所产生的误差

例如：MF－30型万用表，其Rxl0挡的中心电阻为250Ω；R×l00挡的中心电阻为2.5kΩ。准确度等级为2.5级。用它测一个500Ω的标准电阻，问用R×l0挡与R×100挡来测量，哪个误差大？解：由2式得：

R×l0挡最大绝对允许误差△R（10）=中心电阻×R％=250Ω×（±2.5）％=±6.25Ω。用它测量500Ω标准电阻，则500Ω标准电阻的示值介于493．75Ω～506．25Ω之间。最大相对误差为：±6.25÷500Ω×100％=±1.25％。

R×l00挡最大绝对允许误差△R（100）=中心电阻×R％2.5kΩ×（±2.5）％=±62.5Ω。用它测量500Ω标准电阻，则500Ω标准电阻的示值介于437.5Ω～562.5Ω之间。最大相对误差为：±62.5÷500Ω×100％=±10.5％。

由计算结果对比表明，选择不同的电阻量程，测量产生的误差相差很大。因此，在选择挡位量程时，要尽量使被测电阻值处于量程标尺弧长的中心部位。测量精度会高一些。

数字万用表分辨力与分辨率的区别

　　万用表可以称为多用表，当然数字万用表也可以叫作数字多用表，其英文为DMM，也是目前使用较为广泛的一个测量仪器。数字万用表是能够把所测量的值，直接以数字的形式显示出来，它不仅可以测量各类电流电压，可以测量电容，电阻，识别各类二极管，并检测他们的质量等等。接下来主要介绍万用表的基本功能-分辨力与分辨率之间的区别，跟着小编一起来学些一下知识吧~　　分辨力是数字式万用表能分辨出被测量最小变化量的能力。它反映出仪表灵敏度的高低，在不同的量程上，仪表的分辨力是不同的，在最低量程上仪表具有最高的分辨力，最高分辨力定义为数字式万用表的分辨力指标。　　有时，最高分辨力又称为仪表的灵敏度。数字式仪表的分辨力随着显示位数的增加而提高。　　分辨力指标也可用分辨率来表示。分辨率是指仪表所能显示最小数字与最大数字的百分比，例如：DT8900型31/2位数数字式万用表，可以显示的最小数字为1，最大数字为1999，故分辨等于1/1999≈0.05％。　　需要指出的是，分辨力与分辨率是有区别的；　　例如,31/2位，33/4位仪表的分辨力相同，都是100μV，但三者的分辨率却是不同的。　　分辨力与准确度属于两个不同的概念，分辨力表征的是仪表，对微小信号的“识别”能力，即“灵敏程度”，而准确度反映的是测量的“准确程度”，即测量结果与真值的一致程度。二者无必然的联系，不能混为一谈。实际上分辨力仅仅与仪表的显示位数有关，而准确度则与仪表内部A/D转换器、功能转换器的综合误差及量化误差有关。在实际应用中，并不是准确度和灵敏度越高越好，还要根据被测的具体对象而定，否则也是一种浪费。

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    数字万用表故障排除一般应从电源入手。例如，接通电源后，若液晶元显示，应首先检查9V层叠电池的电压是否过低;电池引线是否断开。寻找故障应遵循“先里后外，先易后难”的顺序。数字万用表故障排除大致可以按如下方法进行。
    一、外观检查
    可以用手触摸电池、电阻、晶体管、集成块的温升是否过高。如新装入的电池发热，说明电路可能短路。此外，还应观察电路是否断线、脱焊、机械损伤等。
    二、检测各级工作电压
    检测各点工作电压，并与正常值比较，首先应保证基准电压的准确度，可以是使用一块相同型号或相近似的数字万用表进行测量、比较。
    三、波形分析
    用电子示波器观察电路各关键点的电压波形、幅度、周期(频率)等。例如，如测时钟振荡器是否起振，振荡频率是否是40kHz。若振荡器无输出，说明TSC7106内部反相器损坏，也可能是外部元件开路。观测TSC7106第{21}脚的波形应为50Hz方波，否则，可能是内部200分频器的损坏。
    四、测量元件参数
    对故障范围内的元件，进行在线测量或离线测量，应分析参数值。对于电阻在线测量时，应考虑与其并联的元件的影响。
    五、隐性故障排除
    隐性故障是指故障时隐时现，仪表时好时坏的故障。此类故障比较复杂，常见的原因包括焊点虚焊，松脱、接插件松动，转接开关接触不良，元件性能不稳，引线将断不断等。此外，还包括一些外界因素所造成的。如环境温度过高，湿度过大或附近有间歇性的强干扰信号等等。

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