數字萬用表讀數識別的現狀與對策

蘇亞萍 張軒

摘 要

本文針對數字萬用表自動化檢定校準的問題，分析實現數字萬用表檢定校準自動化以及未來發展的趨勢，給出一定的解決問題的方法，在此基礎上提出了一種數字萬用表自動化檢定校準系統，取得了一定的結果，實際使用并不是很簡單的，還是有一定的復雜性的，對于提高數字萬用表的自動化檢定校準也。

關鍵詞

數字萬用表;讀數識別;對策

中圖分類號： TM938.12 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.064

1 數字萬能表定義

隨著科學技術的進一步發展，數字萬用表在物理的電能測定過程中是一種常用的儀表。它把電子技術、計算技術、自動化技術與電測技術的優點結合在—起，具有使用起來簡單、靈敏度較高、測量速度較快、過載能力、輸入阻抗的能力較高、指示值精確、擴展能力顯著等優點。

2 數字萬能表的使用

首先熟悉表盤上各符號代表的意思及各個旋鈕和開關的用途，進行機械調零。根據被測量的物體的不同，選擇轉換開關的擋位及量程也是不一樣的，找出對應的數值。選擇表筆所對應測量量值插孔的地方。測量電壓或者是測量電流時一定要選擇好合適的量程，如果用很小的量程去測量大的電壓，則會存在一定的安全隱患;如果用大的量程去測量小的電壓的時候，那么指針偏轉的浮動程度就會很小，無法進行一定的讀數識別的功能。量程的選擇應該在使得指針偏滿的刻度的三分之二左右的位置。如果事先不清楚被測電壓的是多少的時候，應先選擇最高量程的檔位，然后逐漸調整到合適的量程。交流電壓的測量的過程有一定的講究，將萬用表的一個轉換的開關置于交、直流電壓的檔位上邊，另一個轉換的開關放在交流電壓的適合的量程上，萬用表兩表筆和被測的電路并聯。直流電壓的測量也是需要進行注意的，將萬用表的一個轉換的開關置于交、直流電壓的檔位上，另一個轉換的開關置于直流電壓的量程的位置，同時紅表筆接到高的電位處，黑色的表筆接到低的電位處。如果表筆接反的話，表頭指針就會進行反方向的轉動。測電流是一項十分重要的工作。測量直流的電流時，將萬用表的一個轉換的開關放在直流電的檔位上，另一個轉換的開關放在合適的量程范圍內，電流的量程選擇和讀數識別的方法與電壓大致是相同的。測量時必須先斷開電路，然后按照電流的方向，將萬用表鏈接到被測的電路中，鏈接的方法不能出現放置反了的情況。如果萬用表鏈接不對的話，則因表頭的內阻并不是很大，會造成短路燒壞設備。測電阻的時候，選擇十分合適的倍率擋。萬用表歐姆擋的刻度是均勻分布的。所以倍率擋的選擇也應該注意的，且指針越接近刻度尺二分之一的位置，讀數越精確。一般情況下，歐姆是需要進行調零。對著說明書使用，插對插孔，選對功能和量程，按照紅進黑出的原則測量，一般零件用電阻功能，有讀數說明是好的，對于二極管，三極管，插對相應的孔，有讀數說明是好的，對于集成電路，就要帶電測量電壓了，按說明書，電壓正常，說明是好的，否則是壞的。

3 數字萬能表讀數識別的現狀

數字萬用表是三位半液晶顯示的儀表，它可以測量交、直流的電壓和交、直流的電流由開關改變測量的功能和一定的量程，有很多的檔位。萬用表有顯示值，可自動顯示“0”和極性，過載時顯示“1”或“-1”，電池電壓如果是不高的情況下，顯示“←”標志，短路的檢查用蜂鳴器。

4 傳統數字萬用表進行檢測

目前，數字萬用表的檢測工作，人工進行操作是之前很久的解決方法，首先是連接數字萬用表與設備，然后調節萬用表到相應的地方，標準裝置輸出的標準值，再讀取萬用表讀數，然后記錄到一定的地方中，檔位檢查之后需要整理數據，計算誤差及不確定的因素，將數據錄入計算機。這樣，檢定一塊數字萬用表速度并不是很快，工作量是有一定的壓力的，重復率較高且效率卻很低，還容易出現一定的錯誤。這也是對人力的很大的浪費，所以實現數字萬用表的自動化的檢定具有很重要的意義。

5 數字萬用表自動化檢定系統的研究

數字萬用表自動化檢定系統由計算機等相關自動檢定軟件以及被測的數字萬用表進行組合在一起，其作用和相互關系如下：

（1）計算機系統：是整個系統的命脈，在計算機上的文件等均需與計算機進行鏈接，共同完成圖像信息的可視化、處理等一定的工作。圖像信息量是十分大、處理時間很慢，因此要求計算機主頻是十分嚴格，并且運算能力是很高，運算速度也是十分快。具有多種的功能。

（2）校驗儀：接受計算機輸出的命令信號，輸出一定的信號。該標準信號技術指標要求是十分嚴格。可輸出一定直流電壓、交流電壓。

（3）攝像頭：攝像頭是實現萬用表自動檢測的良好設備。受計算機控制，采集數字的圖像。在圖像的采集系統中，一般選攝像頭、數碼照相機等采集一定的圖像，這些設備分辨率十分高，成像質量也是相當強，抓拍速度超級快。

（4）打印機：受計算機的指示，輸出一定的結果。

（5）數字萬用表：測量標準的信號，顯示測量的結果，然后被攝像頭采集到計算機中進行分析和解決。

6 軟件系統的分析

軟件系統遵循一定的設計方法和思路，將系統劃分為各個功能的模塊，先總體后局部，各功能模塊都是單獨的，而且可以相互的進行一定的調用。這樣不但增加了程序的準確性，也增加了程序的一定的保護性，同時避免了一定的無用工作，根據系統的設計方法，軟件系統被劃分為幾個功能的模塊：主程序，儀器控制，證書生成等。從主程序界面進行，用戶按檢定流程進行工作，程序自動調用各種的設備，配以一定的設備并且進行調理就可以完成儀器檢定的詳細的過程，最后生成完整的鑒定的報告。

7 對策

7.1 操作規范

注意正確的選擇一定的量程和紅表筆所對應的插孔。對未知的數量進行一定的檢測時，應首先把量程調到十分的大，然后慢慢的往下調整，直到合適的量程出現為此。若顯示“1”，表示不可以的，應進一步加大量程。如果是不測量的話，電源應該在關閉的狀態。改變一定的量程時，表筆應與被測點之間是不連接的。測量電流的時候，一定不可以過載的。不允許用電阻檔進行電壓的測定。三極管首先要確定待測三極管是什么類型的，然后將其管腳正確地插入對應類型的插座中，功能的量程開關轉到β檔，就能夠從顯示屏上讀取到一定的數據，若顯示“000”，則說明三極管是不工作的。短路檢測的過程將功能的量程開關轉到“·）））”位置，兩表筆分別進行測試點，若有短路，則設備就會發出一定的聲響。

7.2 電阻的測量

紅表筆插入插孔的時候，根據電阻的大小選擇適當的電阻來進一步測量量程，紅、黑兩個表筆分別和電阻進行接觸，觀察出現的數值并且進行記錄。特別是，測量在路電阻時，應保證的是電路的電源是處于切斷狀態的，以免引起讀數的抖動。出現一定的誤差。禁止用電阻檔測量電流或電壓，因為對萬能表會產生一定的影響。另外，利用電阻的檔位還可以定性判斷電容程度的良好，先將電容兩極進行短路處理，然后將萬用表的兩支表筆分別接觸電容兩端，觀察顯示的電阻讀數并且需要進行一定的測定，若一開始時顯示的電阻讀數不是很高的話，對電容開始進行充電處理，顯示的電阻讀數是慢慢的進行一定的增長的，最后顯示的電阻讀數逐漸的變為1，則說明該電容是可以進行工作的，若按上述步驟操作，顯示的電阻讀數始終沒有發生一定的改變，則說明該電容并不是正常的。特別注意的是，測量時要根電容的大小選擇合適的電阻量程，例如47μF用200k檔，而4.7μF則要用2M檔，等等。

7.3 二極管導通的電壓進行測定

在這一檔位，紅表筆接萬用表內部的正向電源，黑表筆接萬用表內部負向電源，兩表筆與二極管的接法還是有大的區別的。如果數據顯示“1”，則說明二極管正向是不通電流的。測量時，先將一支表筆接在某一認定的管腳上，另外一支表筆則先后接到其余兩個管腳上，如果這樣測得兩次均導通或均不導通，然后對換兩支表筆再測，兩次均不導通或均導通，則可以確定該三極管是好的，而且可以確定該認定的管腳就是三極管的基極。

8 小結

本數字萬用表的讀數識別的方面其實還存在一些不足的問題，另外還存在其他的問題比如：一些數字萬用表使用時間周期一般是比較長的，因此顯示面板上容易有污垢等問題，從而影響圖像進行一定的數據的識別效果;還有一些數字萬用表測量值并不是穩定不變的，趨向單方向的飄移或者反復周期是比較長的，自動檢定的系統做出一定的判斷時，導致測得值的準確性出現一定的誤差。萬能表的發展已經越來越迅速，但是發展的同時為了不產生一定的負面的影響，還有很多的問題等待著我們去解決。這些問題將在進一步的使用中去完善并解決，以提高數字萬用表給人們的生活帶來的便利。

參考文獻

[1]馬英民，陳尚武.數字多用表計量自動化技術研究[J].現代測量與實驗室管理， 2005.

[2]王長明，李曉麗，王彗穎，胡夢云.通用數字多用表自動校準軟件[J].檢定與校準，2010.

[3]王宏偉，梁斌，褚樹生.便攜式數字萬用表檢測方法和校準規范的研究[J].鐵道技術監督，2010.

[4]李希文，趙建.電子測量技術（第1版）[M].西安：西安電子科技大學，2008.