此参数表示其性能的高低。常用的有 3 位、 4 位、 3 位等。显示位数中的整数位，表示能
显示出从 0～9 所有数字的位数有几个。如 3
位中的“3”，表示显示屏有 3 位能显示出从 0～
万用表的原理与使用
万用表又叫多用表、三用表，是一种多功能、多量程的测量仪表，一般可测量交直流电 压、交直流电流、电阻等，有的还可以测电容、温度与晶体管的一些参数（如二极管的管压 降、三极管 h FE ）及导线的通断等。万用表具有多种量程选择，操作简便，是进行电路测试、 检查分析必不可少的基本测量仪表。万用表可分为模拟式和数字式两大类。模拟万用表以指 针的形式指示测量结果，数字式万用表以数字的方式显示测量结果。
【实验目的】
⒈理解万用表的工作原理； ⒉学习万用表的使用方法； ⒊掌握简单异常现象的排除。 【实验仪器】
MF47F 型指针万用表，3 位半数字万用表，4 位半数字万用表，电阻，电容，二极管，电 阻箱。
【实验原理】
⒈指针式万用表的工作原理
其实，从结构上来说，指针式万用表就是一只由灵敏的磁电式直流电流计配合挡位转换 开关和测量电路改装而成的多功能、多量程电表。其中，多量程直流电流、直流电压和电阻 测量原理，如“电表的改装与校准”实验中所述。它的交流电压、交流电流测量功能，是通 过在直流测量电路的基础上，增加一个整流电路实现的。与单独的改装所不同的是，其测量 电路是在单独考虑的基础上，从减少元件、简化电路的角度出发，优化设计的一个综合电路， 图 1 为 MF47 型万用表电原理图和直流电流、交直流电压、欧姆挡的简化电原理图。
⒉数字万用表的基本原理
与指针式万用表不同，数字万用表的表头只能测量直流电压，其它的待测量，必须转换 成与其自身成一定比例关系的直流电压，才能被测量。电流、电压的测量电路，一般由无源 的分压、分流电阻网络组成。交流—直流转换以及电阻、电容等测量转换电路，多采用有源 器件构成的网络组成。为使被测量能被显示屏数字化显示，数字电压表头内设置有 A/D 转换 器（模数转换电路），它是电压表的核心。
数字万用表的显示屏通常用“X 位”（如三位半等）来表示能够显示出的完整数字位数。 1 1 2
2 2
3 1 2
9 所有数字；分数表示最高一位不能显示全部 0～9 这 10 个数字，只能显示出从 0 到分子这
几个数字。如
1
2
表示最高位只能显示出 0 和 1 这两个数字，而分数中的分母表示满量程时的
图1MF47型万用表电原理图与简化电原理图
最高的数字。3位（即三位半）能显示出的最大数字是1999，四位半能显示的最大数字是1
2
19999。显示位数越多，性能越好，分辨能力越高，输入阻抗越大，测量越精确。三位半数字万用表的测量准确度为±0.5%（相当于指针电表的0.5级），四位半则达到±0.03%。
【仪表介绍】
⒈MF47型指针万用表
MF47系列指针万用表有A、B、E、F等多个型号，功能不尽相同，但都具有直流电流、
交流电压、电阻等基本测量功能和蜂鸣（通断测量）及若干附加测量功能近30个。MF47F型正面外形与面板及其说明见图2、背面外形及其说明见图示3。
反光镜，消除读
交流电压数时的视差电阻挡刻度
10V挡刻度
交流电压刻度
直流电流刻度负载电压刻度
红色发光管指示点亮作为验电笔和红外接直流电压刻度电容挡刻度h FE挡刻度电感挡刻度
收的检测指示
电平挡刻度红外接收管
机械调零旋钮未测量时调整它使表针归零表头性能参数
电阻挡
欧姆调零旋钮
测量晶体管
h FE参数时的
管脚插孔h FE挡挡位
测量挡位指示
交直流电压
红表笔插孔
（除2500V电
压挡和直流
10A电流挡外）
的
黑表笔插孔
挡位转换开关红外检测挡位通路蜂鸣挡位2500V挡的红表笔插孔
直流10A挡红表笔插孔
图2MF47F型万用表正面外形及其说明图
打开盒盖能看电路。它一旦熔断，将无法测量
其它各挡测量电路的工作
电源
9V层叠式电池，
为R×10K
挡测量电路的工作电源
图3MF47F型万用表背面外形及其说明图
-3-
UT58E 的面板上方，是一块大尺寸 4
位液晶
指针式万用表的基本使用方法如下：
⑴机械调零——不做任何测量时，表针应指在机械零位，否则，调此机械调零旋钮使其 指零。
⑵测试表笔插孔选择——黑表笔插入“－，COM”孔，红表笔根据测量需要选择“＋”或 “2500V”、“10A”其中之一，具体见正面外形及其说明图。
⑶挡位与量程选择——根据被测电量及其估测值大小选择接近但稍高的挡位，使用欧姆 挡则尽量使指针指在刻度中间附近。
⑷读数——根据挡位开关及量程，在相应的刻度线上读出指针所指刻度读数。读数时合 理使用反光镜，以减小视线偏差引起的误差。使用欧姆挡应将刻度读数与倍率相乘，才是相 应的测量结果。
⑸使用“Ω”挡测量前，要进行一次欧姆校零。每更换一次倍率挡位，也要进行一次欧 姆校零。
⒉UT58E 数字万用表
UT58E 数字万用表是一种四位半数字显示、手动切换量程的数字万用表。它有 28 个测量 挡位，可用于测量交直流电流、交直流电压、电阻、电容、频率、温度、三极管放大倍数 h FE 、 二极管正向导通压降及电路通断（蜂鸣）等，具 有测量数据保持（HOLD ）功能。采用特大屏幕显 示，全功能符号显示功能全面且强大：不但具有 （普遍具有的）机内电池电量不足的屏幕显示提 醒，而且还具有正在使用的挡位功能、单位与提 醒显示，以及输入端子选择提示显示等。性能优 越。 1 2
显示屏，如图 4 示，其下有电源开关按键“POWER” （按下为开，弹起为关）和数据保持按键“HOLD”。 按下“HOLD”，屏显“H”，为测量数据保持状态， 对于正在屏显的当前测量数据实施保持，不能再 用于测量。弹起后方可再次测量，并显示相应测 量结果。面板的中间是对应 28 个测量挡位的手动 量程、测量功能转换开关。面板的下部是分别标 有“COM”和 “A”、 “VΩHz℃” 及“mA”的四 个测量、测试输入插孔。其中， “COM”插孔是 公共输入端插孔，可以认为就是黑表棒插孔（当 然也可以插红表笔，只是测量结果有极性时，屏 幕上会显示“－”号）；“A”、“mA”及“VΩ ℃”
三个测量输入插孔，可以认为是相应测量的红表 笔插孔（测温度时需插入多用转接输入插座，而 非红表笔；测量电容、h FE 时通过多用转接输入插
图 4 UT58E 数字万用表
座使用“mA”和“VΩ℃”插孔）。四个测试插孔下方是有关测试插孔选用方法的符号标注说明。
就使用方法而言，数字万用表与指针表有很多相同之处，不同的是：①欧姆挡的挡位不是倍率，而是量限，这与电压挡、电流挡的量程是一样的；②测量结果超出量程时，屏幕上只在最高位显示“1”；③红黑表笔颠倒也不会影响正常测量，只是被测量有极性时在屏幕显示的数字前有没有负号显示的区别；④量程选择过大，显示屏能显示出的有效位数过少，甚至可能完全没有显示出来，而为“000”。此时，应减小量程，以显示出最多的数字，提高分辨率；⑤二极管测量挡测量显示的结果是正向压降，单位是mV；⑥当机内电池电量不足时，测量结果可能偏大，同时，显示屏会有电池图形符号提醒，应更换机内电池。
⒊UT39C数字万用表
UT39C数字万用表同一样UT58E，测量功能与UT58E型完全相同。同时也具有测量数据保持（HOLD）功能和机内电池电量不足时屏幕显示提醒功能。只是它是三位半数字表。使用方法与UT58E型完全相同。
【实验内容与实验步骤】
⒈实验任务
任务一：学习指针万用表测量直流电压、交流电压、电阻、导线通断的方法。
任务二：学习使用数字万用表测交直流电压、电阻、电容、温度、导线通断的方法。
任务三：学习指针万用表简单异常现象排除。
⒉实验步骤
⑴测直流电压
①打开MF47F型指针万用表背面的电池盒盖，取出里面的两节电池（先观察再取出，以便于放回去时不至于出错）。
②用三位半数字万用表直流电压挡位各量程测电池的电压，记录数据，写下感言。
③用没有电池的指针万用表直流电压挡各量程，测量取出的两节电池电压，记录数据，写下感言（感悟）。
④装回一节电池到指针万用表，用该表测另一节电池的电压，和上述测量结果比较。打开MF47F型指针万用表侧面盖，取出熔断管（保险丝管），再测电池电压，记下感悟。
⑵测交流电压
①用三位半数字万用表和指针万用表交流电压挡50V及以上各量程，分别测量电源插排上的交流电压，记录数据，分析应该选取的合理量程挡位，猜想取下电池和熔断丝管后的测量结果。
②拔下黑表笔，只使用一只红色表笔，判断能否测量交流电压，使用交流2V挡，记录这只红表笔分别插入两孔插座的两个孔中时屏幕上显示的数据，记下感想。使用交流20V挡，
重复上述测量，应有同样的感想。
⑶测电阻
①使用数字表和指针表的欧姆挡各挡位，分别测量给定的两个电阻（一个10kΩ以上，一个小于10kΩ）的阻值；取下9V方形电池，测两个电阻的阻值，再把另一节电池也取下，测量这两个电阻的阻值；把9V方形电池反极性安装，装好另一节电池，看一看短接红黑两表笔的瞬间指针的偏转。记下上述电阻挡使用实验的感想感悟。
②用电阻箱取得一个1528.6Ω的电阻，用四位半和三位半数字表测之，做一比较。
⑷测导线的通断
使用蜂鸣挡测量给定那只几十千欧电阻的两端和其中一端引线的通断。
⑸测室内温度
借助多用转接插座将温度探头插在三位半数字万用表相应插孔，待读数相对稳定后读
数。
⑹测电容容量（电子信息专业必做）
读取待测电容的标称值，将三位半数字万用表档位转换开关旋至相应的电容档，将待测
电容引脚插入电容测量插孔，读取屏幕显示的电容量实测值。
⑺测二极管管压降（电子信息专业必做）
将三位半数字万用表档位转换开关旋至，测二极管两管脚，交换表笔再次测量，记下两次测量屏幕显示的数值。
【注意事项】
⒈测量电流电压时，不要在测量过程中带电换量程挡位。
⒉使用指针万用表测量直流电压、电流时，要注意表笔的极性，接反了测量表针会反打。
⒊测量时不要用手触碰到被测件和表笔的金属部位。
⒋测量前一定要看清楚挡位开关置位是否正确，挡位错误，极易损坏仪表。
⒌无法获知待测量的大小范围时，选择量程应从大到小试验。
⒍测量电阻时，在欧姆挡改换量程后，要进行欧姆调零。
⒎测量电容前，必须将其两引脚短路放电。
⒏从指针型万用表的刻度盘上读取数值时，一定要在最小分度值之后加取一位估读值。
如果指针正好压着刻度线，则取一位估读值为0。
⒐指针型万用表使用后，一定要将挡位开关置于空位或最大电压量程挡位。
指针表2.5V挡指针表10V挡指针表250V挡
⒈直流电压的测量
挡位（V）
数字表2V挡数字表20V挡数字表200V挡数字表测量结果
指针表测量结果
电池标称电压值 1.5V
指针表2.5V挡指针表10V挡指针表250V挡挡位（V）
数字表2V挡数字表20V挡数字表1000V挡数字表测量结果
指针表测量结果
电池电压标称值9V
②
③
猜想
感想与感悟:
⒊电阻的测量
感想与感悟:
⒋温度的测量
室温是：（3位半数字表测量），4位半数字表测量室温是：。
⒌电容量的测量
电容的标称值：，使用万用表的档位：，实测电容量：。
⒍二极管的测量
二极管的管压降是：。
【课前思考题】
⒈数字万用表没有电池供电或者熔断丝熔断，还能进行测量吗？
⒉指针万用表中9V电池容易装反极性，极性装反时影响电阻的测量吗？可能会出现什么
样的现象？
【课后思考题】
⒈测量电阻时，为什么每更换一次倍率挡位就要进行一次欧姆调零？
⒉指针式万用表使用完毕，为什么不能把挡位开关打在欧姆挡各挡位，而只能置于电压
最高量程挡位？
⒊如果万用表的一根表笔线内部断路（外部看不出断开），还能进行电压、电阻、电流的
测量吗？不借助其它仪表，你能判断出是哪一根表笔线内部开路吗？
⒋用万用表能判断出交流220伏电源线上，哪一根是相线（火线）？哪一根是零线吗？