万用表自学速成
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1.2.4 数字式万用表的性能参数

数字式万用表的型号不同,性能参数也略有不同,其主要性能参数包括显示特性、测量特性和技术特性,了解数字式万用表的参数有助于选择更合适的数字式万用表。下面选取VC980+型数字式万用表来介绍数字式万用表选择过程中比较重要的性能参数。

1.显示特性

万用表的显示特性主要包括显示方式和最大显示。VC980+型数字式万用表的显示特性如表1-6所示。

表1-6 VC980+型数字式万用表的显示方式和最大显示

(1)显示方式

数字式万用表的显示方式是指万用表显示测量数据的方式,区别于指针式万用表,目前常见的数字式万用表采用液晶显示屏显示数据,这种方式直观、易于读取,但不能观察到检测数据的变化过程。

(2)最大显示

数字式万用表的最大显示是指该表的液晶显示屏所能显示数值的最大值的最大位数。

数字式万用表的显示位数通常为31/2位~81/2位。判定数字式仪表的显示位数有两条原则:其一是,能显示从0~9中所有数字的位数是整位数;其二是,分数位的数值是以最大显示值中最高位数字为分子,如用满量程时计数值为1999,这表明该仪表有3个整数位,而分数位的分子是1,分母是2,故称之为31/2位,读作“三位半”,其最高位只能显示0或1(0通常不显示)。32/3位(读作“三又三分之二位”)数字式万用表的最高位只能显示0~2的数字,故最大显示值为±2999。

数字式万用表采用先进的数显技术,显示清晰直观、读数准确。它既能保证读数的客观性,又符合人们的读数习惯,还能够缩短读数或记录时间。这些优点是传统的模拟式(即指针式)万用表所不具备的。

2.准确度(精度)

数字式万用表的准确度一般称为精度,表示测量结果的准确程度,即万用表的指示值与实际值之差。选择准确度高的万用表可以更准确地测量出数据,准确度的表示格式是:±(α%×读数+字数)。VC980+型数字式万用表的准确度如表1-7所示。

表1-7 VC980+型数字式万用表的准确度

续表

数字式万用表的准确度远优于模拟指针式万用表。万用表的准确度是一个很重要的指标,它反应了万用表的质量和工艺能力,准确度差的万用表很难表达出真实的值,容易引起测量上的误判。

3.测量速率

数字式万用表每秒钟对被测量的测量次数叫作测量速率,其单位是“次/s”。它主要取决于A/D转换器的转换速率。有的手持式数字式万用表用测量周期来表示测量的快慢。完成一次测量过程所需要的时间称为测量周期。

测量速率与准确度指标存在着矛盾,通常是准确度越高,测量速率越低,两者难以兼顾。解决这一矛盾可在同一块万用表上设置不同的显示位数或设置测量速度转换开关,增设快速测量挡,该挡用于测量速率较快的A/D转换器;通过降低显示位数来大幅度提高测量速率,此法应用广泛,可满足不同用户对测量速率的需要。

4.输入阻抗

测量电压时,仪表应具有很高的输入阻抗,这样在测量过程中从被测电路中吸取的电流极少,不会影响被测电路或信号源的工作状态,能够减少测量误差。

测量电流时,仪表应该具有很低的输入阻抗,这样接入被测电路后,可尽量减小仪表对被测电路的影响,但是在使用万用表电流挡时,由于输入阻抗较小,容易烧坏仪表,请用户在使用时注意。

5.功能

数字式万用表的功能是指数字式万用表可以检测的数值以及其他功能,如直流电压DCV表示该数字式万用表可以直观地测量直流电压。

通常情况下,数字式万用表都具有检测电压值、电流值、电阻值的功能,由于万用表的型号不同,其具有的功能也有差异。如VC980+型数字式万用表还可以检测二极管的通断、三极管的放大倍数、电容量、频率,此外,该型号的万用表还具有背光显示和数值保持功能。

6.分辨力

数字式万用表在最低电压量程上末位1个字所对应的电压值,称为分辨力,它反映出仪表灵敏度的高低。数字式仪表的分辨力随显示位数的增加而提高。不同位数的数字式万用表所能达到的最高分辨力指标不同。VC980+型数字式万用表的分辨力如表1-8所示。

表1-8 VC980+型数字式万用表的分辨力

续表

数字式万用表的分辨力指标亦可用分辨率来表示。分辨率是指仪表能显示的最小数字(零除外)与最大数字的百分比。需要指出,分辨率与准确度属于两个不同的概念。前者表征仪表的“灵敏性”,即对微小电压的“识别”能力;后者反映测量的“准确性”,即测量结果与真值的一致程度。两者无必然的联系,因此不能混为一谈,更不得将分辨力(或分辨率)误以为是类似于准确度从而取决于仪表内部A/D转换器、功能转换器的综合误差以及量化误差。从测量角度看,分辨力是“虚”指标(与测量误差无关),准确度才是“实”指标(它决定测量误差的大小)。因此,任意增加显示位数来提高仪表分辨力的方案是不可取的。