源自拉丁語“multus”(意為“多”)和古希臘語“metron”(意為“測量工具”),萬用表是一種廣泛應用于各種測量任務的電子技術測量儀器。萬用表通常分為數字萬用表和模擬萬用表。自 1990 年代以來,純模擬萬用表(即帶有模擬顯示的萬用表)在測量技術中的作用逐漸減弱,被數字萬用表所取代。除了示波器外,萬用表是電子和電氣工程領域中重要的測量和診斷工具之一。
首臺萬用表是將電流(A)、電壓(V)和電阻(Ω)組合在一起的多量程儀表,于 1922 年作為 AVOmeter 在英國推出,只能用來測量直流電壓。
每一多用表的基本特征是其可用作電壓和電流表。通常它也可在直流和交流測量之間轉換。提供電阻測量功能也是常見的特征。
如今,許多其他功能都是高質量萬用表的基本設備的一部分,其中包括:
☆ 電路接線連續性測試
☆ 二極管測試
☆ 溫度測量
☆ 頻率測量
☆ 電容測量
☆ 濕度測量
☆ 容積測量
☆ 亮度測量和更多
TRMS、RMS 或平均值
根據特殊信號形式的測量精度要求,建議使用 RMS(均方根)或更優的 TRMS (真均方根)萬用表。AVG(平均值)萬用表在測量非純正弦信號時存在明顯不足。例如,GOSSEN METRAWATT 的 TRMS 萬用表在計算時不僅考慮實際的交流波形,還考慮了現有的直流分量。因此,這類萬用表能夠準確測量如相位角控制等典型信號特性。
選擇正確的測量類別
在選擇萬用表時,除了必要的功能外,還必須考慮應用所需的測量類別。這樣可以保護測試儀器的用戶免受電壓峰值(即瞬變)的影響。測量類別 CAT I 至 CAT IV 根據應用區域的額定電壓規定了相應的保護措施:例如,CAT III / 1000V 的萬用表比 CAT III / 600V 的萬用表提供更好的保護。
類別 | 定義 | 示例 |
CAT I | 無測量類別,電路中的測量值與電源不直接連接 | 電池等。 |
第二類 | 直接連接到低壓電源的電路中的測量 | 通過電源插頭,例如在辦公室、家庭和實驗室應用中 |
第 III 類 | 建筑安裝工程測量 | 固定消費者、長久連接到分銷商的設備、分銷商終端 |
第IV 類 | 低壓裝置電源的測量 | 電源端子、電表、一次過電壓保護裝置 |
萬用表技術的不斷發展和改進,使得市場能夠提供各種不同且功能強大的設備,這些設備可用于執行苛刻的測試和測量任務。
校準和調整
手持式校準器是信號發生器,具有非常高的精度,用于測量儀器和信號轉換器的調整和校準。
雙模式儀器是手持式校準器和 TRMS 萬用表的結合體,可同時進行測量和信號生成,因此可作為一個完整的校準系統。自動化由相關校準軟件提供。
特殊萬用表,例如 METRAHIT PM PRIME,允許設置數字顯示器的刷新率,以便直接檢查電位計的設置。
電信電纜和簽名分析
萬用表用于測量電纜系統中的故障源,可以測量電壓、電流、電阻、絕緣、環路電阻、電容和電纜長度等所有相關參數。使用如 METRAHIT T-COM PLUS 這樣的特殊萬用表,通過快速對數條形圖顯示,改變極性即可檢測單線中斷或與未連接電線的接觸(即電容不平衡)。此外,通過可選適配器,還可以進行 DSL 簽名檢測。
數據記錄器
數據記錄器的功能是輕松且長期地記錄和存儲測量值。與萬用表配合使用時,它能提供一個完整的測試和測量系統,用于長期記錄電氣系統和機器的數據。通過一系列測量值傳輸接口連接到計算機系統,可以實現結果和評估的順暢傳輸。
混合動力和電動車
能量存儲系統能夠為新的混合動力和電動汽車(如乘用車)的高壓系統提供高達 500 伏的電力。未來,這一電壓水平預計會翻倍。目前,工作電壓高達 1,000 伏的技術已在現代商用車中應用。這些系統使用的電壓遠超安全標準,需要定期進行專業的安全檢查。為此,這些領域使用了特殊的萬用表,例如 METRAHIT IM E-drive(測量類別 1000V CAT III) 以及帶有圖形顏色顯示的萬用表,用于控制和分析。
航空電子設備服務
在航空工業中,提供了一套高質量的帶有特殊附件的萬用表,用于飛機測試所需的低壓絕緣測量和數據保持功能。為了完成這一特殊應用中的測試,需要各種特殊的連接電纜和適配器。
戶外和潛在爆炸性環境
采用本質安全設計和抗靜電、抗沖擊外殼的萬用表,用于測試潛在爆炸性環境中的低電阻過渡,例如燃料箱內的接觸點。高度精制的戶外萬用表以其防塵、極其堅固的外殼和防止液體滲透的特性而著稱。GOSSEN METRAWATT 為此類應用開發了兩款特殊萬用表:METRAHIT outdoor 和 METRAHIT 27EX。
電機測試/短路線圈
電機、變壓器或線圈的匝間短路會導致性能下降,甚至造成損壞。使用高質量的萬用表(如 METRAHIT IM XTRA)和專用線圈適配器 XTRA,可以對每個繞組進行測量和檢查損壞情況。通過 1kV 的浪涌測試,可以可靠地檢測出僅在運行條件下才會出現的故障。評估結果通過表格或圖形顯示來比較測量值。
由于非線性負載的增加,導致市電電壓中的失真現象日益增多。通過使用帶有數據記錄和事件回放功能的萬用表(如 METRAHIT energy),可以有效減少甚至避免高昂的維護成本。高質量的萬用表可用于 PQ 分析,例如配備數據記錄和事件回放功能的型號。
ASi 總線測試
在連接傳感器等設備時,AS 接口(執行器-傳感器接口),簡稱 ASi,是一種廣泛采用的協議。無論是在工業應用、通信技術、實驗室還是戶外環境中,AS 接口憑借其先進的技術和堅固的品質,在現場通過特殊萬用表技術的尋址和診斷功能進行可靠測試,例如在 METRAHIT ASi 3.0 萬用表。
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