萬用表測電壓應(yīng)注意幾個(gè)問題

我們利用萬用表的機(jī)會比較多，它可以用于測量交、直流電壓、電流和電阻。用萬用表測量電壓時(shí)，我們不僅要看清測量項(xiàng)目、選取適當(dāng)?shù)牧砍?、考慮正負(fù)極，還應(yīng)該注意下面幾個(gè)問題。

1 萬用表本身內(nèi)阻對于測量電壓結(jié)果的影響

我們知道萬用表的電壓擋內(nèi)阻一般有幾十千歐，如JO411袖珍萬用表，其10V電壓擋的內(nèi)阻為20kΩ。如圖1所示，電源內(nèi)阻為零，E=8V，R1=30Ω，R2=10Ω，則AB、BC、AC間電壓的理論值分別為6V、2V、8V，若用這款萬用表測量電路中每兩點(diǎn)間的電壓時(shí)，其測量值與理論值基本相同。但若將R1換為30kΩ，R2換為10kΩ的電阻時(shí)，再用這款萬用表測量，這時(shí)測得的UAC仍為8V，UAB卻是4.5V左右，UBC則是1.5V左右。測量得到的結(jié)果UAB+UBC≠UAC，這是什么原因呢？

產(chǎn)生這個(gè)誤差的原因就是萬用表的內(nèi)阻在起作用。在R1=30Ω，R2=10Ω阻值較小時(shí)，它們遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于萬用表的內(nèi)阻，萬用表的分流作用不明顯，所以測量值與理論值基本相同。但在R1=30kΩ，R2=10kΩ時(shí)，它們與萬用表的內(nèi)阻很接近，測量時(shí)萬用表的內(nèi)阻Rg分別與R1、R2并聯(lián)，Rg起了分流作用，所以測得的UAB和UBC的值減小了。我們也可以計(jì)算如下：

當(dāng)R1=30kΩ，測量AB間的電壓，這時(shí)是Rg與R1并聯(lián)，其并聯(lián)電阻為

同理當(dāng)Rg與R2并聯(lián)時(shí)，我們可以計(jì)算得到UBC′≈1.5 (V).

而在測量AC間的電壓時(shí)，由于電源沒有電阻，電路中并聯(lián)Rg對AC兩端的電壓沒有影響，所以測量值仍然為8V。

從上面的實(shí)踐和分析我們可知，萬用表電壓擋的內(nèi)阻對測量結(jié)果是有影響的：當(dāng)測量對象的電阻較小時(shí)，誤差較小；當(dāng)測量對象的電阻值與萬用表的內(nèi)阻相當(dāng)時(shí)，誤差就較大。

2測交流電壓時(shí)萬用表的兩種讀數(shù)

用萬用表的交流電壓擋測量交流電壓時(shí)，有時(shí)會遇到如圖2所示的電路。U是電源電壓，R是可變電阻，RL是負(fù)載電阻，D是二極管。當(dāng)萬用表的紅表筆接A，黑表筆接B，得到的電壓讀數(shù)UAB≤U，如果RL=R，D為理想二極管，則UAB=U/2。

但當(dāng)紅、黑表筆對調(diào)時(shí)，這時(shí)得到的讀數(shù)為UAB′≈U。為什么對于同一電壓兩次測量會出現(xiàn)不同的讀數(shù)呢？原來萬用表的內(nèi)部也有一個(gè)半波整流器，如圖3的虛線框內(nèi)表示萬用表電路。當(dāng)紅表筆接A，流過萬用表表頭的是交流電的正半周，此時(shí)D導(dǎo)通，有較大電流流過R，R上的電壓降為UR=IR，所以測得UAB=U－UR≤U，如圖3所示。當(dāng)紅、黑表筆對調(diào)，如圖4所示。交流電負(fù)半周時(shí)，D截止，當(dāng)萬用表內(nèi)的二極管D1導(dǎo)通。因?yàn)槿f用表電壓擋的內(nèi)阻較大，流過R的電流很小，所以R兩端的電壓降UR很小，此時(shí)測得的電壓UAB′≈U。在測量時(shí)我們要以圖2中測量值較小的為準(zhǔn)。

3 注意脈動直流電壓的有效值和平均值