圖中線框內(nèi)部分為萬用表內(nèi)部電路。從圖中可看出,將被測(cè)電阻Rx接在萬用表兩端,相當(dāng)于將Rx與基準(zhǔn)電阻Ro串聯(lián)后接在集成塊TSC7106的V+引腳與COM引腳之間。將萬用表撥到電阻擋后,TSC7106的基準(zhǔn)電源Eo向Ro和Rx提供測(cè)試電流I,Ro上的壓降VRo提供測(cè)試電壓VRX,并作為集成塊TSC7106的基準(zhǔn)電壓VREF,而VRX又是輸入電壓VIN。輸入電壓VIN與基準(zhǔn)電壓的關(guān)系式為:VIN/VRO=VRX/VRO=RX/RO,由該式求得RX=RO/VRO.VRX,VRX=RX/RO.VRO。這就是比例法測(cè)量電阻的基本原理。由VRX=RX/RO.VRO不難看出,在萬且表的同一電阻擋,若被測(cè)電阻越小,其兩端的測(cè)試電壓也越小,短路時(shí),即萬用表顯示"000"時(shí),被測(cè)電阻RX=0,則測(cè)試電壓VRX=0;反之,隨著被測(cè)電阻RX的不斷增大,其兩端的測(cè)試電壓VRX也隨之增大。當(dāng)萬用表顯示"1000"時(shí),即RX=RO時(shí),測(cè)試電壓VRX=VRO。當(dāng)被測(cè)電阻達(dá)到RX=2RO,即滿量程時(shí),顯示溢出符號(hào)"1",此時(shí)被測(cè)電阻兩端的測(cè)試電壓VRX=2VRO。當(dāng)被測(cè)電阻開路時(shí),其測(cè)試電壓達(dá)到最大值約0.65V(典型值)。由于DT830A型數(shù)字萬用表各電阻擋的開路電壓(空載輸出電壓)約為0.65V,所以不能直接測(cè)量在線電阻,因?yàn)檫@樣高的測(cè)試電壓足以便被測(cè)電路中的硅管(在正向測(cè)量時(shí))趨于導(dǎo)通,從而影響測(cè)量經(jīng)果。根據(jù)被測(cè)電阻與測(cè)試電壓之間的變化規(guī)律不難想到:若我們?cè)跍y(cè)量在線電阻之前,先在數(shù)字萬用表的V/Ω與COM插孔之間,即兩表筆之間,跨接一個(gè)電阻R1,也就是預(yù)先中一個(gè)負(fù)載電阻,把數(shù)字萬且表在該電阻擋的測(cè)試電壓降下來。只要R1的阻值選得合適,就能使其最大測(cè)試電壓被限制在0.3V以下(不大于0.3V)。鑒于目前國(guó)內(nèi)外普遍使用硅管,鍺管極少見,而硅管在0.35V電壓下仍處于截止?fàn)顟B(tài),因此可以忽略硅管對(duì)被測(cè)電路的并聯(lián)作用(可將硅管視為開路),所以這種方法能夠用來測(cè)量晶體管在線電阻,這就是加載降壓測(cè)量法。用此方法測(cè)量在線電阻時(shí),各電阻擋的最大測(cè)試電壓距上限0.35V應(yīng)留有一定的余量,通常取最大測(cè)試電壓小于等于0.3V。)用加載降壓測(cè)量法測(cè)量在線電阻的電路連接如圖2所示。
由附表可以看出,DT830A數(shù)字萬用表的200Ω擋對(duì)R1取值范圍要求最寬松,2kΩ朱如何要R1≤1.76kΩ就能滿足要求,其他高擋對(duì)R1的取值就不一、一列舉了。為了便于記憶和方便用,200Ω擋和2kΩ擋一般取R1=RO(或0.1R0≤R1≤R0)而對(duì)于2kΩ以上各電阻擋通常取0.1R0≤R1≤0.75R。R1的取值不能太小,否則將影響該電阻擋的測(cè)量范圍。若R1取得太小,則RX>>R1,從而使R與R1的數(shù)值非常接近,這樣會(huì)使測(cè)量誤差明顯增大(因?yàn)閿?shù)字萬用表本身存在±1個(gè)字的誤差),所以通常取R1的下限為0.1Ro。對(duì)于DT830A型數(shù)字萬用表,只要按照上述要求合理選取R1,就可以使各電阻擋的最大測(cè)試電壓被限制在0.3V以下,從而能滿足測(cè)量在線電阻的要求。加載降壓測(cè)量法對(duì)于其它型號(hào)的數(shù)字萬用表同樣適用。
附表
在選購萬用表之前,需要考慮以下幾點(diǎn):
1、指針表讀取精度較差,但指針擺動(dòng)的過程比較直觀,其擺動(dòng)速度幅度有時(shí)也能比較客觀地反映了被測(cè)量的大?。ū热鐪y(cè)電視機(jī)數(shù)據(jù)總線(SDL)在傳送數(shù)據(jù)時(shí)的輕微抖動(dòng));數(shù)字表讀數(shù)直觀,但數(shù)字變化的過程看起來很雜亂,不太容易觀看。
2、指針表內(nèi)一般有兩塊電池,一塊低電壓的1.5V,一塊是高電壓的9V或15V,其黑表筆相對(duì)紅表筆來說是正端。數(shù)字表則常用一塊6V或9V的電池。在電阻檔,指針表的表筆輸出電流相對(duì)數(shù)字表來說要大很多,用R×1Ω檔可以使揚(yáng)聲器發(fā)出響亮的“噠”聲,用R×10kΩ檔甚至可以點(diǎn)亮發(fā)光二極管(LED)。
3、在電壓檔,指針表內(nèi)阻相對(duì)數(shù)字表來說比較小,測(cè)量精度相比較差。某些高電壓微電流的場(chǎng)合甚至無法測(cè)準(zhǔn),因?yàn)槠鋬?nèi)阻會(huì)對(duì)被測(cè)電路造成影響(比如在測(cè)電視機(jī)顯像管的加速級(jí)電壓時(shí)測(cè)量值會(huì)比實(shí)際值低很多)。數(shù)字表電壓檔的內(nèi)阻很大,至少在兆歐級(jí),對(duì)被測(cè)電路影響很小。但極高的輸出阻抗使其易受感應(yīng)電壓的影響,在一些電磁干擾比較強(qiáng)的場(chǎng)合測(cè)出的數(shù)據(jù)可能是虛的。
4、總之,在相對(duì)來說大電流高電壓的模擬電路測(cè)量中適用指針表,比如電視機(jī)、音響功放。在低電壓小電流的數(shù)字電路測(cè)量中適用數(shù)字表,比如BP機(jī)、手機(jī)等。不是絕對(duì)的,可根據(jù)情況選用指針表和數(shù)字表。