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法律研究模拟与数字万用表
万用表
顾名思义，万用表是一种可以用来测量多种物理量的仪器，即当使用单个设备测量多种物理量时，该设备称为万用表。根据输出表示方式，万用表主要分为两种类型：
- 模拟万用表
- 数字万用表
模拟万用表
模拟万用表是一种永久磁铁移动线圈 (PMMC) 型测量仪器。它基于达尔逊瓦电磁表的原理工作。模拟万用表具有模拟显示屏，使用刻度盘上指针的偏转来指示正在进行的测量水平。随着被测量的物理量增加，指针将从其初始位置逐渐偏转。
模拟万用表的工作原理
由于模拟万用表是 PMMC 型仪器，因此当电流通过其线圈时，线圈会在永磁体产生的磁场中移动。指针连接到线圈上。当电流流过线圈时，线圈上会产生一个偏转力矩，使线圈旋转一定角度，从而使指针在刻度盘上移动。一对发条连接到轴上，以提供控制力矩。
模拟万用表测量物理量
典型的模拟万用表可以测量以下电气量：
- 直流电压
- 交流电压
- 直流电流
- 电阻
模拟万用表通过连接一个低串联电阻作为安培表来测量直流电流。对于大电流测量，一个分流电阻与检流计并联。使用分流电阻，模拟万用表可以测量毫安或安培范围内的电流。
通过添加一个倍增电阻，模拟万用表变成伏特表，并可用于测量毫伏或千伏范围内的直流电压。
通过添加电池和电阻网络，模拟万用表可以作为欧姆表工作。通过改变电阻网络中分流电阻的值，可以测量不同值的电阻。
通过在模拟万用表电路中添加整流单元，也可以测量交流电压和电流。
模拟万用表的框图
这里，两个开关 S1 和 S2 用于选择所需的仪表。它还有一个旋转量程选择开关，用于选择特定范围的电流、电压和电阻。
模拟万用表的操作
模拟万用表非常易于使用。了解如何进行电压、电流和电阻测量后，只需了解如何使用模拟万用表即可。
对于电流和电压的测量，模拟万用表不需要电池。但是，如果要测量电阻，则需要在万用表中安装电池。
模拟万用表的使用步骤：
将探头插入正确的连接端。
将开关设置到正确的测量类型和量程，以进行要进行的测量。选择量程时，确保最大量程高于预期量程。然后优化万用表的量程以获得最佳读数。
测量完成后，明智的做法是将探头置于电压测量插孔中并将量程设置为最大电压。这样，如果仪表意外连接到高压点，则损坏万用表的可能性很小。
模拟万用表的优点
它提供连续读数，因此可以检测到数字万用表无法检测到的信号突然变化。
模拟万用表非常便宜。
所有测量都可以使用单个仪表完成。
模拟万用表的缺点
它们笨重且尺寸较大。
多个刻度盘，这可能导致混淆。
输入电阻低。
模拟万用表没有自动极性功能。因此，必须正确连接探头。
准确度低于数字万用表。
数字万用表
数字万用表 (DMM) 是一种用于测量各种电气量的测量仪器。DMM 执行的标准测量是电流、电压和电阻。除此之外，数字万用表还可以测量温度、频率、电容、导通性、晶体管增益等。
数字万用表的框图
DMM 控制和连接端口
典型的 DMM 具有旋转开关、数字显示屏和用于探头的连接插孔。让我们更详细地了解 DMM 的各个部分：
显示屏 - DMM 具有背光显示屏，便于观察。大多数 DMM 具有四位数显示屏，其中第一个只能是 0 或 1，以及 +/- 指示。还可能有一些其他指示器，如 AC/DC 等。
连接端口 - DMM 前面有三个或四个端口。但是，一次只需要两个。DMM 的典型端口为：
公共端 - 用于所有测量。负 (黑色) 探头连接到此端。
VΩmA 端口 - 此端口用于大多数测量，正 (红色) 探头连接到此端。
10A 端口 - 用于测量电路中的大电流。
旋钮 (选择旋钮) - 旋转开关用于选择要进行的测量类型和所需的量程。
其他连接 - DMM 中有一些其他连接，用于其他测量，如温度、晶体管增益等。
其他按钮和开关 - DMM 中有一些其他按钮。主要的是 ON/OFF 按钮。
使用数字万用表进行测量
在交流电压模式下 - 应用的输入电压通过校准的补偿衰减器馈送到全波整流器，然后馈送到纹波抑制滤波器。生成的直流电压馈送到模数转换器 (ADC)，最后馈送到显示系统。
用于电流测量 -
在直流电流模式下 - 内部校准分流电阻上的压降由 ADC 直接测量。
在交流电流模式下 - 交流转直流转换后，内部校准分流电阻上的压降由 ADC 测量
在电阻模式下 - 在电阻量程中，数字万用表通过测量外接电阻上的电压来工作，该电压是由来自校准的内部电流源流过该电阻产生的电流产生的。
数字万用表的操作
了解如何进行电压、电流和电阻测量后，DMM 的操作非常简单。需要在 DMM 中安装电池以对其供电。
数字万用表的使用步骤：
打开仪表。
将探头插入正确的连接端口。
将旋钮 (旋转开关) 设置到正确的测量类型和量程，以进行要进行的测量。选择量程时，确保最大量程高于预期量程。优化量程以获得最佳读数。如果可能，启用所有前导数字，使其不读取零，这样可以读取最多的有效数字。
测量完成后，明智的做法是将探头置于电压测量端口并将量程设置为最大电压。这样，如果仪表探头意外连接到高压点，则损坏 DMM 的可能性很小。
数字万用表的优点
- 价格低廉且易于获得。
- 根据需要自动切换量程。
- 体积小巧，重量轻。
- 自动关机。
- 自动极性等。
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