三用電表

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數字式三用電表
上海第四儀錶廠 60年代三用電表

三用電表英語multimeter),是一種多用途電子測量儀器,主要用於物理、電氣、電子等測量領域,一般包含電流表(安培計)、電壓表(伏特計)、電阻表(歐姆計)等功能,也稱為萬用計多用計多用電錶萬用電表三用電表

指針三用電表在英文中又稱 VOM (Volt-Ohm-Milliammeter,伏特-歐姆-微安計),但此名稱通常並不用於數字三用電表。

概要[編輯]

三用電表有用於基本故障診斷的攜帶型裝置,也有放置在工廠或實驗室工作台的桌上型裝置。

有的電表解析度可以達到七、八位數;這樣的設備,則常出現在實驗室,用作電壓電阻的基準,或用來調校多功能標準器的性能。

基本測量功能[編輯]

電流、電壓和電阻的測量,一般被視為萬用計的基本功能。早期三用電表製造廠商 AVO 的品牌,就是該設備能夠測量的這三種度量單位的名稱的縮寫:安培 (Ampere)、伏特 (Volt)、歐姆 (Ohm)。

一般三用電表都具有基本測量功能有:

  • 直流電壓 (DCV)
  • 直流電流 (DCmA, DCA)
  • 交流電壓 (ACV)
  • 電阻 (Ω, KΩ, MΩ)
  • 交流電流 (ACmA, ACA) 並非所有的三用電表都有,尤其是低檔次的三用電表。

種類[編輯]

三用電表有指針數字兩種。指針三用電表,使用磁場偏轉指針的錶盤,此表頭與經典的檢流計相同;數字三用電表的顯示則採用LCD真空熒光顯示器(VFD)、LEDOLED等,此外,早期也有用數字管的。

指針萬用表在新品與二手市場上均不難找到。但因為調零和從儀錶面板上準確的讀數都容易產生偏差,與刻度難以細分的限制,在精確度與解析度上都比不上數字電表。且數字電表電壓檔具有高輸入阻抗,又可立即讀出數字,指針電表除非直接指在有標示數值的大刻度上,否則須觀察所指小刻度並計數與鄰近大測度的關係,才能讀出確實數值。但在某些情況下,如表頭的反應速度、易於迅速得知概略數值、或對跳動數值的反應等方面,仍具某些優勢,且內部電路簡單,易於學習測量電路原理,因此,部分某些場合或情況仍有使用。此外,一些數字電表具有反應較數字變化快的條狀顯示,仿效指針的效果,以利迅速掌握數值的變化。

為了提高指針三用電表電壓檔的輸入阻抗,減少對待測電路的影響,有的高檔指針三用電表會使用真空管來放大輸入的信號,這種設計的万用計也被稱為真空管伏特計(VTVM,Vacuum Tube Volt Meters)或真空管三用電表(VTMM,Vacuum Tube Multimeters)。如使用FET來放大輸入的信號,則是 FETVM。

數字萬用表以數字化電表為主,並被專稱為數字萬用表DMMDigital MultiMeter)。在這種設備中,被測量信號被轉換成數字電壓並被數字的前置放大器放大,然後由數字顯示屏直接顯示該值;這樣就避免了在讀數時視差帶來的偏差。

同樣,更好的電路系統和電子技術,也提高了測量精度。一般指針儀錶的基本精度(直流電壓檔)在2%到5%之間,常見的基本精度在3~4%。數字便攜數字萬用表常見的可攜型基本精度在0.5%~1%,高級機型則可以達到±0.025%,而工作台設備更高達百萬分之一的精度。

其他與進階功能[編輯]

指針電錶可透過不同的刻度,必要時配合其他輔助設備,可達到其他功能。數字電錶則可利用各式控制電路到小型嵌入式計算機等集成電路以提供更多的功能。

常見的增強測量功能的度量與單位,以及附加功能包括:

  • 電容法拉
  • 電感亨利
  • 電導西門子
  • 溫度攝氏度
  • 頻率赫茲
  • dB 測量 (通常為 dBm,0dBm 是 600Ω 上的功率為 1mW 時的電壓値)
  • NPN 或 PNP 電晶體的電流放大率 (hFE,或β)
  • 限制電流的半導體結電壓降測量,可測量二極體,也可用來確定電晶體的類型
  • 導通檢測,並在電路為短路(電阻低於某數值)時發聲報告
  • 工作周期,Duty cycle(百分率
  • 測量量的圖形化顯示,比如柱狀圖;可以使是否通過(go/no-go)測量更容易
  • 低頻示波器
  • 自動電路測試,包括自動的定時、延時信號等
  • 簡單的數據探測功能,比如記錄指定時期的最大、最小讀數,或按照固定間隔獲取一定量的樣本讀數
  • 取樣並保持,可以鎖定最後一次的讀數,供在設備從測試電路上拿開之後讀取
  • 自動轉換測試量程,測量時儀錶自動選擇合適的測量量程,保護儀錶不被損壞
  • LI (Load Current)、LV (Load Voltage): 指針三用電表在電阻檔測量時,可由其他刻度同時讀出 LI、LV。LV 的用途例如可測量二極體順向電壓。

數字萬用表通常有電路或者軟體可以保證準確的測量任何頻率的交流電壓。這類萬用表使用均方根方法合併輸入信號,這樣即使輸入信號不是一個理想的正弦波,也能正確的讀取到真正的電壓值。

有些數字萬用表可以通過紅外線RS-232IEEE-488設備匯流排、或USB等與個人電腦個人計算機相連。通過這些方式,計算機可以在測量時記錄讀數,或者從設備把一組結果上傳到計算機中。

現代設備和系統變得越來複雜,萬用表在技師工具箱中也逐漸不再是通用的唯一工具;更複雜和專業化的設備正在取代它。例如,原來在測量天線時,工作人員可能是使用歐姆計測量它的電阻;而現代技術人員則可能使用手持分析儀測試幾個參數,以此來確定天線電纜的完整性。

外部連結[編輯]

製造商[編輯]

  • AVO (最早製造三用電表的英國品牌,現該品牌由 Megger 公司持有)
  • Simpson
  • MASTECH
  • Uni-Trend
  • Agilent
  • Fluke
  • Iwatsu
  • Keithley
  • Simpson
  • Sperry
  • Tenma
  • Camsco
  • Caltek
  • Sanwa 三和電氣計器
  • Hioki 日置
  • Yokogawa 橫河
  • GW Instek
  • YU FONG[1] (YFE) 宇鋒電機,曾為台灣指針三用電表的主要代表性廠商
  • Escort 富貴儀器。已於2008年被安捷倫購併,若干產品次年經安捷倫改款後重新以新品牌推出。

使用萬用表[編輯]

附註[編輯]

  1. ^ 因商標所用字體的關係,也常被誤讀成 YU FUNG
yokogawa