万用表

万用表

外文名	Multimeter
别称	万用电表、多用表、繁多表
核心功能	电压、电流、电阻测量
常见类型	数字式 (DMM)、指针式
安全等级	CAT I / II / III / IV

万用表（Multimeter）是一种多功能、多量程的便携式电子测量仪器。它是电子工程、电气维修及DIY爱好者最基础的工具，主要用于测量电压（V）、电流（A）和电阻（Ω）。

现代万用表通常集成了多种附加功能，如二极管测试、电容测量、连续性蜂鸣测试以及频率测量等。

分类

根据显示方式和工作原理，万用表主要分为两大类：

1. 指针式万用表 (Analog Multimeter)

利用磁电式仪表作为表头，通过指针在刻度盘上的偏移来显示数值。

• 优点: 能够直观地观察到信号的变化趋势，对脉动电流的反应比数字表灵敏。
• 缺点: 读数存在人为误差（视差），输入阻抗较低，测量精度相对有限。

2. 数字万用表 (Digital Multimeter, DMM)

通过模数转换器 (ADC) 将电信号转换为数字，并在 LCD 或 LED 屏幕上直接显示数值。

• 优点: 读数精确、输入阻抗高（通常为 10 MΩ）、具备自动量程和极性自动显示功能。
• 现状: 现代工业和实验室中，数字万用表已占据绝对主导地位。

核心测量功能

• 电压测量 (V): 分为直流电压 (DCV) 和交流电压 (ACV)。测量时需将万用表并联在待测电路两端。
• 电流测量 (A): 分为直流电流 (DCA) 和交流电流 (ACA)。测量时必须将万用表串联进电路中，且需注意电流挡位的保险丝限额。
• 电阻测量 (Ω): 测量导体或元件的电阻。必须在断电状态下进行，否则会损坏仪表或导致读数错误。
• 通断测试 (Continuity): 当阻值低于一定程度（通常为几十欧姆）时，表内蜂鸣器发出响声，用于检查导线是否断路。

安全指标 (CAT 等级)

万用表的使用涉及高压安全，国际电工委员会 (IEC) 定义了不同的安全等级：

• CAT I: 仅用于受保护的电子电路。
• CAT II: 用于连接到家用插座的单相负载。
• CAT III: 用于建筑内的固定安装设备（如配电盘、电动机）。
• CAT IV: 用于供电入口处（如电表、室外架空线）。

常见性能参数

• 位 (Digits): 如“3½ 位”或“4½ 位”。位数越多，分辨率越高。
• 真有效值 (True RMS): 能够准确测量非正弦波（如变频器或开关电源输出）的交流电压。
• 计数 (Counts): 如 2000 计数或 6000 计数，决定了仪表在量程切换前的显示上限。

参见

• 示波器
• 钳形表（用于大电流非接触测量）
• 欧姆定律
• 惠斯通电桥

参考文献

• Fluke Corporation, "Digital Multimeter ABCs", White Paper.
• IEC 61010-1, "Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use".