萬用表是一種帶有整流器的、可以測量交、直流電流、電壓及電阻等多種電學(xué)參量的磁電式儀表。對于每一種電學(xué)量,一般都有幾個量程。又稱多用電表或簡稱多用表。萬用表是由磁電系電流表(表頭),測量電路和選擇開關(guān)等組成的。通過選擇開關(guān)的變換,可方便地對多種電學(xué)參量進(jìn)行測量。其電路計算的主要依據(jù)是閉合電路歐姆定律。萬用表種類很多,使用時應(yīng)根據(jù)不同的要求進(jìn)行選擇。[1] 

萬用表不僅可以用來測量被測量物體的電阻，交直流電壓還可以測量直流電壓。甚至有的萬用表還可以測量晶體管的主要參數(shù)以及電容器的電容量等。充分熟練掌握萬用表的使用方法是電子技術(shù)的zui基本技能之一。常見的萬用表有指針式萬用表和數(shù)字式萬用表。指針式多用表是一表頭為核心部件的多功能測量儀表，測量值由表頭指針指示讀取。數(shù)字式萬用表的測量值由液晶顯示屏直接以數(shù)字的形式顯示，讀取方便，有些還帶有語音提示功能。萬用表是公用一個表頭，集電壓表、電流表和歐姆表于一體的儀表。

萬用表的直流電流檔是多量程的直流電壓表。表頭并聯(lián)閉路式分壓電阻即可擴(kuò)大其電壓量程。萬用表的直流電壓檔是多量程的直流電壓表。表頭串聯(lián)分壓電阻即可擴(kuò)大其電壓量程。分壓電阻不同，相應(yīng)的量程也不同。萬用表的表頭為磁電系測量機(jī)構(gòu)，它只能通過直流，利用二極管將交流變?yōu)橹绷鳎瑥亩鴮崿F(xiàn)交流電的測量。

萬用表由表頭、測量電路及轉(zhuǎn)換開關(guān)等三個主要部分組成。萬用表是電子測試領(lǐng)域zui基本的工具，也是一種使用廣泛的測試儀器。萬用表又叫多用表、三用表(A,V,Ω也即電流，電壓，電阻三用）、復(fù)用表、表，萬用表分為指針式萬用表和數(shù)字萬用表，還有一種帶示波器功能的示波萬用表，是一種多功能、多量程的測量儀表。一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測交流電流、電容量、電感量、溫度及半導(dǎo)體（二極管、三極管）的一些參數(shù)。數(shù)字式萬用表已成為主流，已經(jīng)取代模擬式儀表。與模擬式儀表相比，數(shù)字式儀表靈敏度高，度高，顯示清晰，過載能力強(qiáng)，便于攜帶，使用也更方便簡單。

萬用表的表頭是靈敏電流計。表頭上的表盤印有多種符號，刻度線和數(shù)值。符號A一V一Ω表示這只電表是可以測量電流、電壓和電阻的多用表。表盤上印有多條刻度線，其中右端標(biāo)有“Ω”的是電阻刻度線，其右端為零，左端為∞，刻度值分布是不均勻的。符號“－”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～”表示交流和直流共用的刻度線?？潭染€下的幾行數(shù)字是與選擇開關(guān)的不同檔位相對應(yīng)的刻度值。

表頭上還設(shè)有機(jī)械零位調(diào)整旋鈕，用以校正指針在左端零位。

萬用表的選擇開關(guān)是一個多檔位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)。用來選擇測量項目和量程。一般的萬用表測量項目包括：“mA”；直流電流、“V（－）"：直流電壓、“V（～）”：交流電壓、“Ω”：電阻。每個測量項目又劃分為幾個不同的量程以供選擇。

表筆分為紅、黑二只。使用時應(yīng)將紅色表筆插入標(biāo)有“+”號的插孔，黑色表筆插入標(biāo)有“－”號的插孔。

它是一只高靈敏度的磁電式直流電流表，萬用表的主要性能指標(biāo)基本上取決于表頭的性能。表頭的靈敏度是指表頭指針滿刻度偏轉(zhuǎn)時流過表頭的直流電流值，這個值越小，表頭的靈敏度愈高。測電壓時的內(nèi)阻越大，其性能就越好。表頭上有四條刻度線，它們的功能如下：*條（從上到下）標(biāo)有R或Ω，指示的是電阻值，轉(zhuǎn)換開關(guān)在歐姆擋時，即讀此條刻度線。第二條標(biāo)有∽和VA,指示的是交、直流電壓和直流電流值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓或直流電流擋，量程在除交流10V以外的其它位置時，即讀此條刻度線。第三條標(biāo)有10V,指示的是10V的交流電壓值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓擋，量程在交流10V時，即讀此條刻度線。第四條標(biāo)有dB,指示的是音頻電平。

數(shù)字萬用表的表頭一般由一只A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換芯片+外圍元件+液晶顯示器組成，萬用表的精度受表頭的影響，萬用表由于A/D芯片轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字，一般也稱為3 1/2位數(shù)字萬用表,4 1/2位數(shù)字萬用表等等。zui常用的芯片是ICL7106(3位半LCD手動量程經(jīng)典芯片，后續(xù)版本為7106A,7106B,7206,7240等等）,ICL7129(4位半LCD手動量程經(jīng)典芯片）,ICL7107(3位半LED手動量程經(jīng)典芯片）。

測量線路是用來把各種被測量轉(zhuǎn)換到適合表頭測量的微小直流電流的電路，它由電阻、半導(dǎo)體元件及電池組成

它能將各種不同的被測量（如電流、電壓、電阻等）、不同的量程，經(jīng)過一系列的處理（如整流、分流、分壓等）統(tǒng)一變成一定量限的微小直流電流送入表頭進(jìn)行測量。

其作用是用來選擇各種不同的測量線路，以滿足不同種類和不同量程的測量要求。轉(zhuǎn)換開關(guān)一般是一個圓形撥盤，在其周圍分別標(biāo)有功能和量程。

萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭。當(dāng)微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，所以，必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。

數(shù)字萬用表的測量過程由轉(zhuǎn)換電路將被測量轉(zhuǎn)換成直流電壓信號，再由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過電子計數(shù)器計數(shù)，zui后把測量結(jié)果用數(shù)字直接顯示在顯示屏上。

萬用表測量電壓、電流和電阻功能是通過轉(zhuǎn)換電路部分實現(xiàn)的，而電流、電阻的測量都是基于電壓的測量，也就是說數(shù)字萬用表是在數(shù)字直流電壓表的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的。

數(shù)字直流電壓表A/D轉(zhuǎn)換器將隨時間連續(xù)變化的模擬電壓量變換成數(shù)字量，再由電子計數(shù)器對數(shù)字量進(jìn)行計數(shù)得到測量結(jié)果，再由譯碼顯示電路將測量結(jié)果顯示出來。邏輯控制電路控制電路的協(xié)調(diào)工作，在時鐘的作用下按順序完成整個測量過程。

數(shù)字萬用表是目前zui常用的一種數(shù)字儀表。其主要特點(diǎn)是準(zhǔn)確度高、分辨率強(qiáng)、測試功能完善、測量速度快、顯示直觀、過濾能力強(qiáng)、耗電省，便于攜帶。進(jìn)入 90 年代以來，數(shù)字萬用表在我國獲得迅速普及與廣泛使用，已成為現(xiàn)代電子測量與維修工作的*儀表，并正在逐步取代傳統(tǒng)的模擬式（即指針式）萬用表。

數(shù)字萬用表亦稱為數(shù)字多用表（DMM），其種類繁多，型號各異。每個電子工作者都希望有一塊較理想的數(shù)字萬用表。選擇數(shù)字萬用表的原則很多，有時甚至?xí)蛉硕?。但對于手持式（袖珍式）?shù)字萬用表而言，大致應(yīng)具備以下特點(diǎn)：顯示清晰，準(zhǔn)確度高，分辨力強(qiáng)，測試范圍寬，測試功能齊全，抗干擾能力強(qiáng)，保護(hù)電路比較完善，外形美觀、大方、操作簡便、靈活、可靠性好，功耗較低，便于攜帶、價格適中等等。

數(shù)字萬用表的顯示位數(shù)通常為3 1/2位～8 1/2位。判定數(shù)字儀表的顯示位數(shù)有兩條原則：其一是，能顯示從0－9中所有數(shù)字的位數(shù)是整位數(shù)；其二是，分?jǐn)?shù)位的數(shù)值是以zui大顯示值中zui高位數(shù)字為分子，用滿量程時計數(shù)值為2000 ，這表明該儀表有3個整數(shù)位，而分?jǐn)?shù)位的分子是1，分母是2，故稱之為3 1/2位，讀作“三位半”，其zui高位只能顯示 0 或1（0 通常不顯示）。3 2/3位（讀作“三又三分之二位”）數(shù)字萬用表的zui高位只能顯示0～2的數(shù)字，故zui大顯示值為±2999。在同樣情況下，它要比3 1/2位的數(shù)字萬用表的量限高50%，尤其在測量380V 的交流電壓是很有價值。

普及型數(shù)字萬用表一般屬于3 1/2位顯示的手持式萬用表，4 1/2，5 1/2位（6位以下）數(shù)字萬用表分為手持式、臺式兩種。6 1/2位以上大多屬于臺式數(shù)字萬用表。

數(shù)字萬用表采用先進(jìn)的數(shù)顯技術(shù)，顯示清晰直觀、讀書準(zhǔn)確。它既能保證了讀數(shù)的客觀性，又符合人們的讀數(shù)習(xí)慣，能夠縮短讀數(shù)或記錄時間。這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)的模擬式（即指針式）萬用表所不具備的。

準(zhǔn)確度（精度）

數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合。它表示測量值與真值的一致程度，也反映測量誤差的大小。一般講準(zhǔn)確度愈高，測量誤差就愈小，反之亦然。

數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)優(yōu)于模擬指針萬用表。萬用表的準(zhǔn)確度是一個很重要的指標(biāo)，它反映萬用表的質(zhì)量和工藝能力，準(zhǔn)確度差的萬用表很難表達(dá)出真實的值，容易引起測量上的誤判。

分辨力（分辨率）

數(shù)字萬用表在zui低電壓量程上末位1個字所對應(yīng)的電壓值，稱作分辨力，它反映出儀表靈敏度的高低。數(shù)字?jǐn)?shù)字儀表的分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。不同位數(shù)的數(shù)字萬用表所能達(dá)到的zui高分辨力指標(biāo)不同。

數(shù)字萬用表的分辨力指標(biāo)亦可用分辨率來顯示。分辨率是指儀表能顯示的zui小數(shù)字（零除外）與zui大數(shù)字的百分比。

需要指出，分辨率與準(zhǔn)確度屬于兩個不同的概念。前者表征儀表的“靈敏性”，即對微小電壓的“識別”能力；后者反映測量的“準(zhǔn)確性”，即測量結(jié)果與真值的一致程度。二者無必然的，因此不能混為一談，更不得將分辨力（或分辨率）誤以為是類似于準(zhǔn)確度則取決于儀表內(nèi)部 A/D 轉(zhuǎn)換器、功能轉(zhuǎn)換器得綜合誤差以及量化誤差。從測量角度看，分辨力是“虛”指標(biāo)（與測量誤差無關(guān)），準(zhǔn)確度才是“實”指標(biāo)（它決定測量誤差得大?。?。因此，任意增加顯示位數(shù)來提高儀表分辨力得方案是不可取得。

測量范圍

在多功能數(shù)字萬用表中，不同功能均有其對應(yīng)得可以測量得zui大值和zui小值。

測量速率

數(shù)字萬用表每秒鐘對被測電量的測量次數(shù)叫測量速率，其單位是“次/s”。它主要取決于 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。有的手持式數(shù)字萬用表用測量周期來表示測量的快慢。完成一次測量過程所需要的時間叫測量周期。

測量速率與準(zhǔn)確度指標(biāo)存在著矛盾，通常是準(zhǔn)確度愈高，測量速率愈低，二者難以兼顧。解決這一矛盾可在同一塊萬用表設(shè)置不同的顯示位數(shù)或設(shè)置測量速度轉(zhuǎn)換開關(guān)：增設(shè)快速測量檔，該檔用于測量速率較快的 A/D 轉(zhuǎn)換器；通過降低顯示位數(shù)來大幅度提高測量速率，此法應(yīng)用的比較普通，可滿足不同用戶對測量速率的需要。

輸入阻抗

測量電壓時，儀表應(yīng)具有很高的輸入阻抗，這樣在測量過程中從被測電路中吸取的電流極少，不會影響被測電路或信號源的工作狀態(tài)，能夠減少測量誤差。

測量電流時，儀表應(yīng)該具有很低的輸入阻抗，這樣接入被測電路后，可盡量減小儀表對被測電路的影響，但是在使用萬用表電流檔時，由于輸入阻抗較小，所以較容易燒壞儀表，請用戶在使用時注意。

數(shù)字萬用表按照量程轉(zhuǎn)換方式來分類，可劃分成三種類型：手動量程（MAN RANGZ），自動量程（AUTO RANGZ），自動/手動量程（AUTO/MAN RANGZ ）。

根據(jù)功能、用途及價格的不同，數(shù)字萬用表大致可分為9大類：低檔數(shù)字萬用表（亦稱普及型數(shù)字萬用）、中檔數(shù)字萬用表、中/數(shù)字萬用表、數(shù)字/模擬混合式儀表，數(shù)字/模擬圖雙顯示的儀表、萬用示波表（將數(shù)字萬用表、數(shù)字存儲示波器等動能集于一身）。

數(shù)字萬用表不僅可以測量直流電壓（DCV）、交流電壓（ACV），直流電流（DCA）、交流電流（ACA）、電阻（Ω）、二極管正向壓降（VF）、晶體管發(fā)射極電流放大系數(shù)（hrg）、還能測電容量（C）、電導(dǎo)（ns）、溫度（T）、頻率（f），并增加了用以檢查線路通斷的蜂鳴器檔（BZ）、低功率法測電阻檔（L0Ω）。有的儀表還具有電感檔、信號檔、AC/DC自動轉(zhuǎn)換功能，電容檔自動轉(zhuǎn)換量程功能。

數(shù)型數(shù)字萬用表大多增加了下述新穎實用的測試功能：讀數(shù)保持（HOLD）、邏輯測試（LOGIC）、真有效值（TRMS）、相對值測量（RELΔ）、自動關(guān)機(jī)（AUTO OFF POWER）等。

簡單的數(shù)字萬用表普遍采用積分式A/D轉(zhuǎn)換原理，只要選擇正向積分時間恰好等于串楨干擾信號周期的整倍數(shù)，就能有效地抑制串楨干擾。這是因為串楨干擾信號在正向積分階段被平均掉的緣故。中、低檔數(shù)字萬用表的共楨抑制比（CMRR）可達(dá)86～120dB。

集成化：手持式數(shù)字萬用表采用單片 A/D 轉(zhuǎn)換器，外圍電路比較簡單，只需少量輔助芯片和元器件。隨著單片數(shù)字萬用表芯片不斷問世，使用一片IC即可構(gòu)成功能比較完善的自動量程數(shù)字萬用表，為簡化設(shè)計和降低成本創(chuàng)造了有利條件。

功耗低：新型數(shù)字萬用表普遍采用CMOS大規(guī)模集成電路的A/D轉(zhuǎn)換器，整機(jī)功耗很低。

指針式與數(shù)字式萬用表各有優(yōu)缺點(diǎn)。

指針萬用表是一種平均值式儀表，它具有直觀、形象的讀數(shù)指示。（一般讀數(shù)值與指針擺動角度密切相關(guān)，所以很直觀）。

數(shù)字萬用表是瞬時取樣式儀表。它采用0.3秒取一次樣來顯示測量結(jié)果，有時每次取樣結(jié)果只是十分相近，并不*相同，這對于讀取結(jié)果就不如指針式方便。指針式萬用表一般內(nèi)部沒有放大器，所以內(nèi)阻較小。

數(shù)字式萬用表由于內(nèi)部采用了運(yùn)放電路，內(nèi)阻可以做得很大，往往在1M歐或更大。（即可以得到更高的靈敏度）。這使得對被測電路的影響可以更小，測量精度較高。

指針式萬用表由于內(nèi)阻較小，且多采用分立元件構(gòu)成分流分壓電路。所以頻率特性是不均勻的（相對數(shù)字式來說），而數(shù)字式萬用表的頻率特性相對好一點(diǎn)?！≈羔樖饺f用表內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，所以成本較低，功能較少，維護(hù)簡單，過流過壓能力較強(qiáng)。

數(shù)字式萬用表內(nèi)部采用了多種振蕩，放大、分頻保護(hù)等電路，所以功能較多。比如可以測量溫度、頻率（在一個較低的范圍）、電容、電感，做信號發(fā)生器等等。

數(shù)字式萬用表由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)多用集成電路所以過載能力較差，損壞后一般也不易修復(fù)。數(shù)字式萬用表輸出電壓較低（通常不超過1伏）。對于一些電壓特性特殊的元件的測試不便（如可控硅、發(fā)光二極管等）。指針式萬用表輸出電壓較高。電流也大，可以方便的測試可控硅、發(fā)光二極管等。

對于初學(xué)者應(yīng)當(dāng)使用指針式萬用表，對于非初學(xué)者應(yīng)當(dāng)使用兩種儀表。