(沪东中华造船（集团）有限公司 质量保证部 上海浦东 200129)
摘要：随着科技的进步,数字万用表功能也相应增添了许多,如电容容量测量、频率测量、温度测量、数据保持和语音报数等功能,这给使用者在实际操作检测方面提供了相当大的便利。目前,数字万用表有便携式和台式,因便携式数字万用表便于携带方便实用,如测量结果准确度高、功能强大齐全、显示直观、过载能力强及输入阻抗高等特点优于其他数字万用表之外,其在经济上也有优于其他万用表,如价格低、耗电量少等,所以便携式数字万用表在市场上占用份额也相对大一些。为此，文章将对便携式数字万用表检测方法和校准规范进行详细研究，希望能为相关人士提供重要的参考价值。
关键词：便携式；数字万用表；检测方法；校准规范
引言：数字万用表,即我们通常所说的DMM，其在电子行业有着广泛应用,是电子测量及维修工作等必备仪表。一般数字万用表具有电阻测量、电压测量、电流测量、通断声响检测、二极管正向导通电压测量、三极管放大倍数及性能测量等功能。为了将其功能充分发挥出来，文章将围绕便携式数字万用表检测方法和校准规范展开详细研究。
一、便携式数字万用表相关内容简析
①便携式数字万用表工作原理及特点
便携式数字万用表的基本原理:表头是采用一只灵敏的磁电式微安表制作的。如测微小电流时,仪表正常显示测量值,如测大电流时,便携式数字万用表通过表头并联和串联电阻进行分流或降压来实现测量。在测直流电流时,表头并联分流电阻来扩展电流量程,通过改变分流电阻来改变电流测量范围；在测直流电压时,表头上串联降压电阻来扩展电压量程,通过改变倍增电阻的阻值来改变电压的测量范围；在测交流电压时,这时表头需加一个并串式半波整流电路将交流变成直流(原因是表头是直流表),之后原理与测直流电压相似；在测电阻时,在表头上并联一个分流电阻和串联一个调零电阻,并串联一节电池,根据通过被图测电阻的电流大小来测出电阻值,通过改变分流电阻阻值来改变电阻的量程。便携式数字万用表测量电压范围较宽、单电源供电,采用9V电池使仪表小型化,输入阻抗高,其内部模拟开关实现自动调零与极性转换。
②便携式数字万用表在使用中的注意事项
便携式数字万用表在实际测量时如果使用不当,轻则造成测量值误差较大或万用表内元件的损坏,重则造成被测仪器、设备的损坏,应特别注意以下事项。第一，使用前务必选择正确的测量档位。根据笔者实践中的经验,便携式数字万用表的损坏大多数情况下是因为测量档位错误造成的。如在测交流市电时,测量档位选择置于电阻档,此时如果表笔接触市电,瞬间即可造成万用表内部元件损坏；第二，测量信号时使用量程的选择。在测量无法预估所测信号的大致范围时,应先把测量档位调至最大量程档,根据测量情况再调整测量档位,以得到比较精确的测量值。数字万用表损坏大都是由于所测量的电压或电流超过量程范围所造成的。如在数字万用表交流20V档位测量市电时,很易引起万用表交流放大电路损坏,使万用表失去交流测量功能。而在测量直流电压时,所测电压超出测量量程,同样易造成万用表内电路故障；第三，在测量高电压和大电流时,严禁带电转换量程。如果在测量高电压(220V以上或大电流(0.5A以上)时转换量程,极易产生电弧,烧毁开关触点。
（二）便携式数字万用表常见故障现象及处理方法
第一，表头屏幕无显示。先检查万用表内电池电压、仪表熔丝、限流电阻、稳压块等是否正常,然后检查电路板,查看是否出现短路、断路或者腐蚀现象,若有,应当及时焊接,并清理电路板保持干燥;若无,则测量显示集成块的电源输入端电压,如正常,则说明该集成块损坏,需及时更换,若不正常,检查集成块周遭是否出现短路现象；第二，测量时示值不稳、有跳字。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下可能是电路板受潮或漏电导致的,应先清理电路板,并做好干燥处理;若故障未除,则检查表笔是否出现接触不良或输入回路中有虚焊现象,若有,则确保接触良好或重新焊接;若故障依旧,检查是否有功率降低造成电阻变质或刚测试后出现某元件非常烫手现象,若有,则及时更换该元件；第三，直流电压档不回零。造成该现象常见原因是分压电阻附近较脏,应先清理电阻周围,然后调整表内直流电位器,用直流标准电压源输入1V电压进行校准；第四，测量高电压时示值不准或长时间测量出现示值不准甚至不稳定。该故障大多是因一个或几个元件功率不足产生了热效应,从而造成停止测量后的几秒内元件发烫所致,应及时更换问题元件；第五，电流档无法测量。该问题大多是因操作不当造成的。应先检查保险丝、限流电阻和分压电阻是否烧断,如烧断需更换;若无,则检查与放大器的连接导线是否完好,若不完好,则应重新连接好,若完好,则应当更换放大器。
二、校准方法的研究
目前，本公司在用的便携式数字万用表，绝大部分是三位半显示或四位半显示仪表，准确度等级在0.1～2.0之间，使用范围基本是检测交直流电压、交直流电流和电阻等基本电测参量，且作为一般性测量用途。结合校准规范制定的校准项目包括交直流电压、交直流电流和电阻。为保证量值传递和溯源工作准确可靠，同时考虑成本和操作方便等因素，有直接比较法和标准源法可供采用[1]。
（一）直接比较法
从便携式数字万用表的校准方法角度讲，直接比较法又可称为标准表法。直接比较法的特点是，对外接可调稳压、稳流源及可调电阻器的准确度要求不高，但对可调节装置的稳定性、调节细度等技术指标要求较高，应满足校准规范对调节装置的要求。采用此种校准方法整套校准装置费用较低，但需要额外配备一高精度的标准数字表，比较繁琐。
（二）标准源法
标准源法是将标准源（标准交直流电压源、电流源和标准电阻器）的输出端直接连接于被校便携式数字万用表的输入端，以标准源输出的标准参数直接校准被校便携式数字万用表。标准源法的特点是，整套校准装置系统设备较少，检测连接线少，操作方便，工作效率较高。当标准源具有较高准确度时（满足校准规范对标准装置要求），公司采用此种方法校准数字万用表。
（三）数字万用表校准规范简单分析与研究
规范明确了在确定校准条件时应从环境温度、相对湿度、额定电源电压偏差这几方面考虑；规定了校准用的标准器及主要配套设备，包括多功能校准仪、标准电阻箱、电容箱、精密稳压电源。对标准装置的具体要求是，校准装置的对应功能的最大允许误差绝对值（或不确定度）应不大于被校数字万用表相应功能最大允许误差绝对值的1/3。规范规定校准采用直接比较法，并遵循以下原则：首先，首先校准A/D转换器的中心值，即基准电压校准；其次，先直流，后交流，即先校准直流档，后校准交流档；最后，先电压，后电流，即先校准电压档，后校准电流档。数字万用表的校准项目主要包括校准前的准备、外观检查、通电检查、基本误差的校准、稳定误差的校准、线性误差的校准、附加误差的校准、其他项目的校准等对应的校准程序及相应档位的相对误差、绝对误差的计算。
结论：
通过对便携式数字万用表检测方法和校准规范的研究，能更好的为公司船舶生产提供合格的数字万用表，确保使用人员正确的操作数字万用表确保设备的准确性和可靠性，强化公司的计量管理工作。
参考文献：
[1]冯占岭.数字电压表及数字多用表检测技术[M].中国计量出版社,2013.
[2]沙占友,李学芝．中外数字万用表电路原理与维修技术[M]．
[3]JJF1587-2016《数字多用表》校准规范。
论文作者:傅元飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/19
标签：测量论文; 数字万用表论文; 电压论文; 电阻论文; 电流论文; 量程论文; 标准论文; 《电力设备》2018年第16期论文;