正确选择使用万用表的方法

赵保军

摘 要

万用表在铁路电务、电力等设备维修部门普遍使用，本文结合铁路电务、电力等部门的日常维修、施工，在测量时，就如何正确选择和使用万用表，提高测量数据的准确性，从测量误差产生及在测量过程中应注意的事项，进行了简单的阐述，以提高测量试数据的准确性，为设备维护提供可靠的依据。

【关键词】仪表 测试 应用技巧

万用表在铁路电务、电力等部门普遍运用，尤其是施工、故障处理对测量的要求较高，测量数据的准确性直接影响施工质量、故障范围的判定。结合日常使用经验，对模拟式、数字式万用表使用方法、技巧进行简要阐述。

万用表的种类很多，在使用之前，应详细了解各个部件，分清表盘上各条尺度对应的测量的量，正确选择和使用万用表，才能使测量误差减小到最低，正确使用万用表也是对其最好的维护。

万用表的选择和使用，与我们的实际工作情况有密切联系。比如测量所要求的精确度，被测量的范围、性质、周围环境条件等等。任何准确度等级的仪表都有测量误差。这个误差是由于仪表周围的环境条件和其固有的基本误差造成的。除此，还可能由于测量方法不完善或仪表选用不合理而产生的测量误差。在测量前，必须了解使用万用表的环境及其性能，才能获得准确的测量结果。

1 根据仪表的准确度估计测量误差，正确选择仪表的量限

根据万用表的准确度等级定义，可以得出测量中可能出现的最大绝对误差：

Δm =K%·Am

Δm——最大绝对误差

K%——仪表的准确度等级

Am——仪表的刻度上限

如果被测量处在仪表示值Ax处，则该测量的相对误差rx为：

rx =（Δm/Ax）×100%

=（K%×Am）/Ax

=（ Am/Ax） ×K%

此公式就是用万用表准确度等级来估算万用表某示值测量误差公式。

例如：有A、B两块万用表。A表直流电压的准确度等级为0.2级，测量上限为250V；B表直流电压的准确度等级为1.0级，测量上限为30V；用它们同去测量直流电压为20V的电压，测量结果会如何呢？

根据公式 rx =（ Am/Ax） ×K% 可知：

A表在测量20V的测量误差为

rA =（ 250/20） ×（±0.2%）= 2.5%

B表在测量20V的测量误差为

rB =（ 30/20） ×（±0.2%）= 0.3%

由此可见，测量结果的准确性，不仅与万用表的准确度有直接关系，而且与万用表量限是否适应被测量的大小有关。只有被测量等于万用表上限，测量误差才与万用表的准确度相等。在其它各点，测量误差都大于仪表准确度等级所允许的误差。所以，一般使用万用表时要根据被测量的大小，合理选择万用表的量限，使其读数在测量上限2/3以上做好。

另外还要注意在使用较高灵敏度的万用表时，被测量不要超过仪表的量限，因为一般灵敏度较高的万用表过载能力较差，过载后要烧坏动圈。

2 根据被测量的性质，选用合适的档位

万用表的直流档只能测量直流被测量，交流档只能测量交流被测量。

使用交流档时，还要考虑被测量是正弦波还是非正弦波。万用表的交流档只能测量正弦波的有效值，以免给维修提供错误的数据。

测量交流量时，还要考虑所用万用表的额定频率范围与被测量的频率是否符合，否则将产生附加误差，一般的万用表的应用范围是45Hz-1000 Hz。

3 根据被测对象的不同阻抗，选择不同内阻的万用表

万用表内阻的大小对于不同阻抗的被测量，其测量结果将产生很大差异，有时由于二者配合不当，而使测量结果毫无价值。

对于测量电压来说，当被测对象的阻抗很高时，要求电压档内阻越大越好，这是因为万用表在使用电压档时，都是并联在被测对象上，如果所用的万用表内阻很小，则仪表将对被测对象产生一个很大的分流作用，测量结果误差就会很大。

对测量电流来说，要求所用万用表电流档的内阻越小越好，因为使用电流档时，是与被测对象串联的，电流档内阻太大，也会改变被测对象的工作状态，从而带来测量误差。

在使用中，一般电压档的内阻应大于或等于100倍被测对象的总电阻；电流档小于或等于1/100被测对象的总内阻，这样仪表本身所造成的误差就可以忽略不计。电压档和电流档内阻的大小，都和测量机构（一般多为表头）的灵敏度有关。

万用表在使用中，必须注意正确读数，以消除人为“视差”。所谓“视差”是人为读数不准确而带来的误差。这样的误差是可以消除的。在读数时，要保证视线与仪表的标度尺、盘的平面垂直。对带有反射镜的万用表，要使视线、指针、反射镜中的针影三者在同一平面内。

4 数字万用表已广泛应用，在许多情况下已取代传统的模拟式万用表（指针式万用表）

数字万用表具有很高的灵敏度和准确度，显示清晰直观，性能稳定、过载能力强，有的产品还带有语音报值、量程自动转换的功能。在无法看清显示数值的情况下，有以耳代目的特点。

利用数字万用表交流电压档高灵敏度的特点，可以迅速、准确地判断交流电压（电源）的火线，还可以确定电线断芯位置。因为数字万用表交流电压档能感应到微弱的电压信号，在显示器上反映出来。将数字万用表的开关置于交流2V（或20V）档，去掉黑表笔，一手握住红表笔的绝缘部分，用笔尖分别碰触两根电源线的裸露部分，其中显示数值较大的一根是火线，另一根是零线。例如：用VC90A系列数字万用表悬置于交流2V档，用红表笔分别接触市电220V电源的两端时，一次显示为“OL”说明感应电压已超出1.999V；另一次为0.197V，由此可判断前者为火线、后者为零线；再改用20V档，数字万用表分别显示为7.30V、0.13V，结论同上。

当红表笔碰触到零线时，也会显示较小的电压值，是由于悬空的黑表笔端对地存在分布电容，感应出微微弱的50Hz干扰信号造成的。如果把红表笔去掉，改用黑表笔，两次读数都要减小。如用交流2V档重复上述测试，读数分别为0.207V、0.010V。其查找火线的优点还在于，不必损伤线皮即可准确判断。一般从从户内照明线中寻找火线，需要剥去绝缘皮才能用试电笔检查。使用数字万用表寻找火线时，由于表笔尖未碰触到里面的芯线，感应出来的电压较弱，最好选择交流2V档，此外，还需要把缠绕在一起的两根线分开一段距离。

参考文献

[1]周南星编.电工测量[M].北京：中国水利电力出版社，1987.

[2]赵保义编著.万用表[M].上海：上海人民出版社，1974.

[3]蒋焕文，孙续编著.电子测量[M].北京：中国计量出版社，1987.

[4][日]森下正志著，高光润，王炳聚译.电工现场测量技术[M].北京：中国计量出版社，1986.

[5]刘庆余，李继刚编.电学计量[M].北京：中国计量出版社，1985.

作者单位

北京铁路局石家庄电务段 河北省石家庄市 061000endprint