数字万用表是一种通用性强、操作相对简单的测量仪器。本文介绍数字万用表的正确使用方法,内容包括电压、电阻、电流、二极管、三极管和 MOS 场效应管的测量,以及万用表在电路检修中的典型用法。

图 1 数字万用表
一、电压的测量
1. 直流电压
测量电池、随身听电源等直流电压时,先将黑表笔插入“COM”孔,红表笔插入“VΩ”孔,把旋钮选到比估计值大的量程(表盘上的数值均为最大量程,“V−”表示直流电压档,“V~”表示交流电压档,“A”为电流档),然后把表笔接在电源或电池两端并保持接触稳定,数值可直接从显示屏读取。若显示“1.”,表明量程太小,需要加大量程后再测;若数值左边出现“−”,表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。

图 2 直流电压测量
2. 交流电压
交流电压测量时表笔插孔与直流电压测量相同,只需把旋钮打到交流档“V~”处所需的量程即可。交流电压无正负之分,测量方法与直流电压相同。无论测量交流还是直流电压,都要注意人身安全,不要用手触摸表笔的金属部分。
二、电流的测量
1. 直流电流
测量直流电流时,先将黑表笔插入“COM”孔。若被测电流大于 200 mA,应将红表笔插入“10A”插孔并把旋钮打到直流“10A”档;若被测电流小于 200 mA,则将红表笔插入“200mA”插孔,把旋钮打到直流 200 mA 以内的合适量程。调整好后把万用表串入被测电路,保持稳定即可读数。若显示“1.”,需要加大量程;若数值左边出现“−”,表明电流从黑表笔流入万用表。
2. 交流电流
交流电流的测量方法与直流电流相同,只是档位应打到交流档。电流测量完毕后应将红表笔插回“VΩ”孔,否则一旦直接测量电压,很可能造成万用表或电源损坏。
三、电阻的测量
将表笔插入“COM”和“VΩ”孔,把旋钮打到“Ω”档所需的量程,用表笔接在电阻两端金属部位。测量中可以用手接触电阻,但不要同时接触电阻两端,否则会影响测量精度——人体电阻很大,但并非无限大。读数时要保持表笔与电阻良好接触,并注意单位:在“200”档时单位是 Ω,在“2K”到“200K”档时单位为 kΩ,“2M”以上档位的单位是 MΩ。
四、二极管的测量
数字万用表可以测量发光二极管、整流二极管等。测量时表笔位置与电压测量相同,把旋钮旋到二极管档;用红表笔接二极管正极、黑表笔接负极,显示屏会显示二极管的正向压降:肖特基二极管约为 0.2 V,普通硅整流管(1N4000、1N5400 系列等)约为 0.7 V,发光二极管约为 1.8~2.3 V。调换表笔后显示屏显示“1.”则为正常,因为二极管的反向电阻很大;否则说明该管已被击穿。


图 3、图 4 半导体器件的测量示意
五、三极管的测量
三极管测量时表笔插位同上,原理与二极管相同。先假定某一脚为基极:用黑表笔接该脚,红表笔分别接触另外两脚,若两次读数均为 0.7 V 左右;再用红表笔接该脚、黑表笔分别接触另外两脚,若均显示“1”,则该脚即为基极,此管为 NPN 管,否则需要重新判断;若表笔极性关系正好相反,则为 PNP 管。
集电极和发射极的判别不能像指针式万用表那样利用指针摆幅,可利用“hFE”档完成:先把档位打到“hFE”档,档位旁有一排小插孔,分为 PNP 和 NPN 两组。判断出管型后,将基极插入对应管型的“b”孔,其余两脚分别插入“c”“e”孔,此时读得的数值即 β 值;再固定基极、把其余两脚对调,比较两次读数,读数较大的那次管脚位置与表面标注的“c”“e”相对应。
上述方法只能直接测量 9000 系列等小型管;测量大功率管时可以采用接线法,即用小导线把三个管脚引出后再测,操作会方便很多。
六、MOS 场效应管的测量
N 沟道 MOS 管有国产的 3D01、4D01 以及日产 3SK 系列等。确定栅极 G 时,利用万用表的二极管档:若某一脚与其他两脚之间的正反向压降均大于 2 V(显示“1”),则该脚即为栅极 G。再交换表笔测量其余两脚,压降较小的那次中,黑表笔接的是漏极 D,红表笔接的是源极 S。
七、万用表在检修中的应用
1. 电压档:检测或制作时可用于测量器件各脚电压,与正常值比较即可判断是否损坏;还可以用于检测稳压值较小的稳压二极管,方法是在稳压管上串接一只 1 kΩ 电阻后接入电源,电源电压视稳压管的标称值而定,一般比标称电压高 3 V 以上但不超过 15 V,再用万用表测量稳压管两端的电压,该值即为实际稳压值。
2. 电流档:把表串入电路即可测量和监视电流,若电流明显偏离正常值,必要时对电路进行调整或检修。也可以用万用表的 20 A 档测量电池的短路电流,即将两表笔直接接在电池两端,但接通时间绝对不要超过 1 s。此方法只适用于干电池以及 5 号、7 号充电电池,且初学者应在熟悉维修的人员指导下进行,不可自行操作。同种电池在满电状态下,短路电流越大,一般说明电池性能越好。
3. 电阻档:可用于判断电阻、二极管和三极管的好坏。电阻的实际阻值偏离标称值过多即已损坏;对于二极管、三极管,若任意两脚间的电阻都不为很大的值(几百 kΩ 以上),可认为性能下降或已击穿损坏(注意此方法不适用于带阻三极管)。该法也可用于集成块,但集成块的测量只能与正常参数作比较。
八、表笔的改进
普通万用表原配表笔的接触电阻较大,有兴趣的爱好者可自行制作一副低阻表笔:准备一米左右的优质音箱线或多芯铜电线,带绝缘套的夹子一对(红、黑各一),以及用于音箱接线的香蕉插一对(红、黑各一);将线的一端焊接在夹子上,另一端接入香蕉插中,一副低阻表笔即制作完成。