图中线框内部分为万用表内部电路。从图中可看出,将被测电阻Rx接在万用表两端,相当于将Rx与基准电阻Ro串联后接在集成块TSC7106的V+引脚与COM引脚之间。将万用表拨到电阻挡后,TSC7106的基准电源Eo向Ro和Rx提供测试电流I,Ro上的压降VRo提供测试电压VRX,并作为集成块TSC7106的基准电压VREF,而VRX又是输入电压VIN。输入电压VIN与基准电压的关系式为:VIN/VRO=VRX/VRO=RX/RO,由该式求得RX=RO/VRO.VRX,VRX=RX/RO.VRO。这就是比例法测量电阻的基本原理。由VRX=RX/RO.VRO不难看出,在万且表的同一电阻挡,若被测电阻越小,其两端的测试电压也越小,短路时,即万用表显示"000"时,被测电阻RX=0,则测试电压VRX=0;反之,随着被测电阻RX的不断增大,其两端的测试电压VRX也随之增大。当万用表显示"1000"时,即RX=RO时,测试电压VRX=VRO。当被测电阻达到RX=2RO,即满量程时,显示溢出符号"1",此时被测电阻两端的测试电压VRX=2VRO。当被测电阻开路时,其测试电压达到最大值约0.65V(典型值)。由于DT830A型数字万用表各电阻挡的开路电压(空载输出电压)约为0.65V,所以不能直接测量在线电阻,因为这样高的测试电压足以便被测电路中的硅管(在正向测量时)趋于导通,从而影响测量经果。根据被测电阻与测试电压之间的变化规律不难想到:若我们在测量在线电阻之前,先在数字万用表的V/Ω与COM插孔之间,即两表笔之间,跨接一个电阻R1,也就是预先中一个负载电阻,把数字万且表在该电阻挡的测试电压降下来。只要R1的阻值选得合适,就能使其最大测试电压被限制在0.3V以下(不大于0.3V)。鉴于目前国内外普遍使用硅管,锗管极少见,而硅管在0.35V电压下仍处于截止状态,因此可以忽略硅管对被测电路的并联作用(可将硅管视为开路),所以这种方法能够用来测量晶体管在线电阻,这就是加载降压测量法。用此方法测量在线电阻时,各电阻挡的最大测试电压距上限0.35V应留有一定的余量,通常取最大测试电压小于等于0.3V。)用加载降压测量法测量在线电阻的电路连接如图2所示。
由附表可以看出,DT830A数字万用表的200Ω挡对R1取值范围要求最宽松,2kΩ朱如何要R1≤1.76kΩ就能满足要求,其他高挡对R1的取值就不一、一列举了。为了便于记忆和方便用,200Ω挡和2kΩ挡一般取R1=RO(或0.1R0≤R1≤R0)而对于2kΩ以上各电阻挡通常取0.1R0≤R1≤0.75R。R1的取值不能太小,否则将影响该电阻挡的测量范围。若R1取得太小,则RX>>R1,从而使R与R1的数值非常接近,这样会使测量误差明显增大(因为数字万用表本身存在±1个字的误差),所以通常取R1的下限为0.1Ro。对于DT830A型数字万用表,只要按照上述要求合理选取R1,就可以使各电阻挡的最大测试电压被限制在0.3V以下,从而能满足测量在线电阻的要求。加载降压测量法对于其它型号的数字万用表同样适用。
附表
在选购万用表之前,需要考虑以下几点:
1、指针表读取精度较差,但指针摆动的过程比较直观,其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小(比如测电视机数据总线(SDL)在传送数据时的轻微抖动);数字表读数直观,但数字变化的过程看起来很杂乱,不太容易观看。
2、指针表内一般有两块电池,一块低电压的1.5V,一块是高电压的9V或15V,其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档,指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多,用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声,用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管(LED)。
3、在电压档,指针表内阻相对数字表来说比较小,测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准,因为其内阻会对被测电路造成影响(比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多)。数字表电压档的内阻很大,至少在兆欧级,对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响,在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。
4、总之,在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表,比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表,比如BP机、手机等。不是绝对的,可根据情况选用指针表和数字表。
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