万用表的工作原理

4.3.1　万用表的工作原理

万用表都是基于欧姆定律和电阻串并联分流、分压规律而工作的。其测量线路实质上就是由多量限直流电流表、多量限直流电压表、多量限整流式交流电压表以及多量限欧姆表等几种线路组合而成的。万用表由表头、转换开关、分流和分压电路、整流电路等组成。可用转换开关来实现万用表内各种测量种类和量限的选择，其简单工作原理如图4-4所示。指针式万用表的表头为磁电系电流表，数字式万用表的表头为数字电压表。下面对常用万用表的原理做简单介绍。

图4-4　万用表的工作原理简图

1．用万用表测量直流电流

将转换开关转到“mA”、“A”或“μA”等符号的适当量程位置上，然后按电流从正到负的方向，将万用表串联到被测电路中，就可测量直流电流值。其实际测量电路，如图4-5所示。图中R1、R2、R3、R4为分流电阻，用于扩大直流电流量程。转换开关在位置1时，量程最小，转换开关依次置于2、3、4时，其量程将不断扩大，以便于测量不同范围的直流电流。

图4-5　万用表测量直流电流的实际线路

2．用万用表测量直流电压

将转换开关转到“”符号，这时可测量直流电压，其实际测量电路如图4-6所示。在图中，R1、R2、R3、R4为附加电阻，便于扩大电压量程。当转换开关由位置1依次转到2、3、4时，电阻值不断减小，其测量电压的量程也随之减小，即可得到不同量程。

图4-6　万用表测量直流电压的实际线路

3．用万用表测量交流电压

将转换开关转到“”符号，线路中接入一个桥式整流器，将交流经过整流之后，变为直流。表头所指的值，即是交流电压值。其他测量方法同直流电压。如图4-7所示。

图4-7　万用表测量交流电压的实际线路

4．用万用表测量电阻

把转换开关转到“Ω”符号时，可测量电阻值。如图4-8所示。测量电阻时，线路中通过电流，表头指示所测的值。线路中“E”为万用表的内部电压（干电池），R_s为被测电阻，R1、R2、R3、R4为可转换电阻，用于扩大量程。当转换开关置于R×10、R×100、R×1k等不同位置时，可实现不同的测量量程。

图4-8　万用表测量电阻的实际线路