模擬與數字萬用表
萬用表或多用表是電子學中的一種測量儀器,它被設計用來執行多個測量儀器的任務。電壓、電流和電阻測量可以使用通用萬用表中的不同選項進行;因此,它也被稱為VOM(伏特-歐姆表)。在更昂貴和更先進的模型中,電容和電感也可以被測量,並且可以用來檢測晶體管和二極管等半導體元件的引腳。
關於模擬萬用表的更多信息
模擬萬用表是兩個萬用表中較舊的一種,它實際上是一個電流表。它的操作是基於一個彈簧加載的移動線圈機構內的磁鐵。當電流流過線圈時,線圈中的感應磁場和固定磁鐵之間的相互作用產生一個力來移動線圈。與線圈相連的針的運動與所產生的力成比例,其中力與流過線圈的電流成正比。移動的指針指向刻度盤上的數字,指示通過線圈的電流量。
為了測量電壓和電阻,內部電路與附加電路相連,以便通過線圈的電流代表電壓或電阻。此附加電路還使萬用表能夠在不同的值範圍內工作。例如,使用萬用表可以測量20mV和200V,但刻度必須相應設置。
模擬萬用表的輸出(顯示)是實時連續輸出,理論上指針指示該瞬間的值。因此,模擬萬用表由於其在測量電容或電感電路時具有重要的實時性,仍然受到一些專業人士的青睞。模擬儀表的缺點是在讀數時產生視差誤差,以及由於指針和機構的慣性而導致的響應延遲。當測量中存在噪聲時,這種慣性變得有利;即當測量電壓或電流時,指針不會因微小變化而移動。
模擬萬用表必須提供測量電阻的電壓;通常使用AAA電池。根據當時蓄電池的輸出電壓(隨時間而降低,而不是始終為1.5 V),必須手動將電阻刻度調整為零。
關於數字萬用表(DMM)的更多信息
數字萬用表是兩個萬用表中較新的一種,它完全是電子式的,測量中不涉及任何機械部件。整個裝置的操作都是以電子元件為基礎的。
與模擬萬用表的操作不同,數字萬用表使用電壓來檢測輸入信號。所有其他測量值,如電流和電阻,都是通過測試引線上的電壓得出的。
數字多表在短時間內獲得多個信號樣本,並對信號進行平均,以提供更好的精度。模擬信號由萬用表內部的萬用表電路中最重要的一部分模數轉換器轉換成數字信號。為了進一步提高精度,大多數DMM模型在模擬到數字轉換步驟中都使用了一種稱為逐次逼近寄存器(SAR)的方法。
數字萬用表顯示一個數值作為輸出,其精度比模擬萬用表高。此外,先進的數字萬用表提供自動測距功能,因此用戶不必手動選擇測量範圍。此外,這也成為一個安全功能。由於內部沒有運動部件,數字萬用表不會受到衝擊的影響,比如固體表面的衝擊。
模擬萬用表和數字萬用表有什麼區別?
•模擬萬用表的輸出是指針刻度上的讀數,而數字萬用表輸出則以數字形式顯示在LCD上。
•模擬萬用表提供連續輸出,測量不確定度更高(約3%),而數字萬用表測量的不確定度要小得多(約0.5%或更低)。數字萬用表比模擬萬用表更精確。
•數字萬用表的測量範圍比模擬萬用表更好。
•數字萬用表提供額外功能,如電容、溫度、頻率、聲級測量和半導體器件引腳(晶體管/二極管)檢測。
•模擬萬用表必須手動校準,而大多數數字萬用表在每次測量前自動校準。
•模擬萬用表必須手動設置特定測量範圍,而有些數字萬用表必須具有自動量程功能。
•模擬萬用表需要實踐才能進行良好的測量,而數字萬用表甚至可以由未經培訓的人員操作。