正確選擇使用萬用表的方法

趙保軍

摘 要

萬用表在鐵路電務、電力等設備維修部門普遍使用，本文結合鐵路電務、電力等部門的日常維修、施工，在測量時，就如何正確選擇和使用萬用表，提高測量數據的準確性，從測量誤差產生及在測量過程中應注意的事項，進行了簡單的闡述，以提高測量試數據的準確性，為設備維護提供可靠的依據。

【關鍵詞】儀表 測試 應用技巧

萬用表在鐵路電務、電力等部門普遍運用，尤其是施工、故障處理對測量的要求較高，測量數據的準確性直接影響施工質量、故障范圍的判定。結合日常使用經驗，對模擬式、數字式萬用表使用方法、技巧進行簡要闡述。

萬用表的種類很多，在使用之前，應詳細了解各個部件，分清表盤上各條尺度對應的測量的量，正確選擇和使用萬用表，才能使測量誤差減小到最低，正確使用萬用表也是對其最好的維護。

萬用表的選擇和使用，與我們的實際工作情況有密切聯系。比如測量所要求的精確度，被測量的范圍、性質、周圍環境條件等等。任何準確度等級的儀表都有測量誤差。這個誤差是由于儀表周圍的環境條件和其固有的基本誤差造成的。除此，還可能由于測量方法不完善或儀表選用不合理而產生的測量誤差。在測量前，必須了解使用萬用表的環境及其性能，才能獲得準確的測量結果。

1 根據儀表的準確度估計測量誤差，正確選擇儀表的量限

根據萬用表的準確度等級定義，可以得出測量中可能出現的最大絕對誤差：

Δm =K%·Am

Δm——最大絕對誤差

K%——儀表的準確度等級

Am——儀表的刻度上限

如果被測量處在儀表示值Ax處，則該測量的相對誤差rx為：

rx =（Δm/Ax）×100%

=（K%×Am）/Ax

=（ Am/Ax） ×K%

此公式就是用萬用表準確度等級來估算萬用表某示值測量誤差公式。

例如：有A、B兩塊萬用表。A表直流電壓的準確度等級為0.2級，測量上限為250V；B表直流電壓的準確度等級為1.0級，測量上限為30V；用它們同去測量直流電壓為20V的電壓，測量結果會如何呢？

根據公式 rx =（ Am/Ax） ×K% 可知：

A表在測量20V的測量誤差為

rA =（ 250/20） ×（±0.2%）= 2.5%

B表在測量20V的測量誤差為

rB =（ 30/20） ×（±0.2%）= 0.3%

由此可見，測量結果的準確性，不僅與萬用表的準確度有直接關系，而且與萬用表量限是否適應被測量的大小有關。只有被測量等于萬用表上限，測量誤差才與萬用表的準確度相等。在其它各點，測量誤差都大于儀表準確度等級所允許的誤差。所以，一般使用萬用表時要根據被測量的大小，合理選擇萬用表的量限，使其讀數在測量上限2/3以上做好。

另外還要注意在使用較高靈敏度的萬用表時，被測量不要超過儀表的量限，因為一般靈敏度較高的萬用表過載能力較差，過載后要燒壞動圈。

2 根據被測量的性質，選用合適的檔位

萬用表的直流檔只能測量直流被測量，交流檔只能測量交流被測量。

使用交流檔時，還要考慮被測量是正弦波還是非正弦波。萬用表的交流檔只能測量正弦波的有效值，以免給維修提供錯誤的數據。

測量交流量時，還要考慮所用萬用表的額定頻率范圍與被測量的頻率是否符合，否則將產生附加誤差，一般的萬用表的應用范圍是45Hz-1000 Hz。

3 根據被測對象的不同阻抗，選擇不同內阻的萬用表

萬用表內阻的大小對于不同阻抗的被測量，其測量結果將產生很大差異，有時由于二者配合不當，而使測量結果毫無價值。

對于測量電壓來說，當被測對象的阻抗很高時，要求電壓檔內阻越大越好，這是因為萬用表在使用電壓檔時，都是并聯在被測對象上，如果所用的萬用表內阻很小，則儀表將對被測對象產生一個很大的分流作用，測量結果誤差就會很大。

對測量電流來說，要求所用萬用表電流檔的內阻越小越好，因為使用電流檔時，是與被測對象串聯的，電流檔內阻太大，也會改變被測對象的工作狀態，從而帶來測量誤差。

在使用中，一般電壓檔的內阻應大于或等于100倍被測對象的總電阻；電流檔小于或等于1/100被測對象的總內阻，這樣儀表本身所造成的誤差就可以忽略不計。電壓檔和電流檔內阻的大小，都和測量機構（一般多為表頭）的靈敏度有關。

萬用表在使用中，必須注意正確讀數，以消除人為“視差”。所謂“視差”是人為讀數不準確而帶來的誤差。這樣的誤差是可以消除的。在讀數時，要保證視線與儀表的標度尺、盤的平面垂直。對帶有反射鏡的萬用表，要使視線、指針、反射鏡中的針影三者在同一平面內。

4 數字萬用表已廣泛應用，在許多情況下已取代傳統的模擬式萬用表（指針式萬用表）

數字萬用表具有很高的靈敏度和準確度，顯示清晰直觀，性能穩定、過載能力強，有的產品還帶有語音報值、量程自動轉換的功能。在無法看清顯示數值的情況下，有以耳代目的特點。

利用數字萬用表交流電壓檔高靈敏度的特點，可以迅速、準確地判斷交流電壓（電源）的火線，還可以確定電線斷芯位置。因為數字萬用表交流電壓檔能感應到微弱的電壓信號，在顯示器上反映出來。將數字萬用表的開關置于交流2V（或20V）檔，去掉黑表筆，一手握住紅表筆的絕緣部分，用筆尖分別碰觸兩根電源線的裸露部分，其中顯示數值較大的一根是火線，另一根是零線。例如：用VC90A系列數字萬用表懸置于交流2V檔，用紅表筆分別接觸市電220V電源的兩端時，一次顯示為“OL”說明感應電壓已超出1.999V；另一次為0.197V，由此可判斷前者為火線、后者為零線；再改用20V檔，數字萬用表分別顯示為7.30V、0.13V，結論同上。

當紅表筆碰觸到零線時，也會顯示較小的電壓值，是由于懸空的黑表筆端對地存在分布電容，感應出微微弱的50Hz干擾信號造成的。如果把紅表筆去掉，改用黑表筆，兩次讀數都要減小。如用交流2V檔重復上述測試，讀數分別為0.207V、0.010V。其查找火線的優點還在于，不必損傷線皮即可準確判斷。一般從從戶內照明線中尋找火線，需要剝去絕緣皮才能用試電筆檢查。使用數字萬用表尋找火線時，由于表筆尖未碰觸到里面的芯線，感應出來的電壓較弱，最好選擇交流2V檔，此外，還需要把纏繞在一起的兩根線分開一段距離。

參考文獻

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作者單位

北京鐵路局石家莊電務段 河北省石家莊市 061000endprint