电子万用表

电子万用表

它是最通用的仪器之一，能够测量直流和交流电压以及电流和电阻。固态电子万用表（或VOM）通常由以下元件组成。

1. 平衡电桥直流放大器和PMMC仪表。
2. 输入级的衰减器，用于选择适当的电压范围。

3.一种整流器，用于将交流输入电压转换成成成比例的直流值。

4.提供电阻测量能力的内部电池和附加电路。

5.功能开关用于选择仪表的各种测量功能，如电压、电流或电阻。

此外，仪器通常配备一个内置电源，用于在交流市电上操作，在大多数情况下，还配备一个或多个电池，作为便携式测试仪器。

一种使用两个开关的平衡桥直流放大器的原理图场效应晶体管（FET）如图所示。需要注意的是，电路中使用的两个FET的电流增益应合理匹配，以确保电路的热稳定性。两个FET和源电阻R_x和R₂，配合调零控制电阻器R_3.，构成桥接电路。PMMC计连接在fet的源端之间，代表桥的两个相反的角。

在没有输入信号的情况下，fet的栅极端子处于地电位，晶体管在相同的静止条件下工作。理想情况下，没有电流流过PMMC运动，但在实践中，由于两个fet之间的一些不匹配和各种电阻值的微小公差差异，电流确实流过，并导致仪表运动从零位偏转。这个电流被调节控制电阻R降为零_3.。现在桥是平衡的。当一个正的输入信号作用于输入晶体管T的栅极时₁它的漏极电流增加，导致源端电压升高。由此造成的两个晶体管之间的不平衡₁和T₂源电压由仪表的运动表示，仪表的刻度是根据施加的输入电压的大小进行校准的。可加在输入晶体管T的栅极上的最大电压₁是由其工作范围决定的，通常是几伏特的数量级。如图所示，通过使用输入衰减器或量程开关，可以很容易地扩展桥的量程。

未知的直流输入电压通过探头体中的一个大电阻加到一个电阻分压器上。因此，如图所示，量程开关位于3v位置时，输入晶体管的栅极电压T₁在总电阻为11.3 MQ的8 MQ电阻器上开发，并且电路的布置使得PMMC仪表在探针尖端施加3 V电压时产生满标度偏转。当量程开关处于1200 V位置时，栅极电压在总分压器电阻为11.3兆欧姆的20千欧姆范围内产生，需要1200 V的输入电压才能导致满量程仪表偏转。

用万用表或VOM测量电阻。

当万用表的功能开关置于欧姆位置时，未知电阻与内部电池串联，PMMC表只需测量通过它的压降(未知电阻，R_x）.

图中给出了一个典型电路。在给定的电路中，一个单独的分压器网络只用于测量电阻，它提供若干不同的电阻范围。用未知的电阻R_x蓄电池连接到万用表的欧姆端子，通过其中一个量程电阻器和未知电阻器向接地提供电流。未知电阻R上的压降_xv_x应用于桥式放大器的输入和PMMC运动偏转。因为R上的电压降_x与电阻成正比，仪表刻度可以用千欧姆进行校准。

值得注意的是，这台仪器显示从左到右的电阻增加，而传统的仪表显示从右到左的电阻增加。这是因为电子万用表的读数大电阻表示高电压，而传统万用表的读数大电阻表示小电流。