如何减小万用表的测量误差

楚家银

一般万用表的测量精度是有限的，其测量误差与万用表本身的参数、测量方法及使用条件有关，还有温度、电压、频率以及电压和电流的波形都会影响测量误差，其中万用表的参数，灵敏度与电压降将会引入固定误差。

灵敏度:是万用表的重要参数之一，它表示万用表测量电压时指针偏转至满刻度时取至被测电路的电流值，单位是Ω/V。例如某万用表在100V量程时指针满刻度电流为50uA，则该表内阻为100V/50uA=2МΩ，则灵敏度=电表内阻/电压量程=2МΩ/100V=20KΩ/V。其物理意义是：该表直流电压档每测量1V电压对应的内阻为20KΩ。可见，万用表的灵敏度越高，分流电流越小，对被测电路的影响越小，所以，选择灵敏度较高的万用表就可减少固定误差。在万用表的刻度盘上，通常都有灵敏度的标称值，例如500型万用表的交流电压档和直流2.5KV档的灵敏度为4000Ω/V，其余直流档为20000Ω/V。这样就可以算出各电压档相应的总电阻值，以了解该万用表对被测量电路的影响。

电压降:是万用表的另一个重要参数，它表示万用表直流电流档在满量程测量时所产生的电压降。对于某一型号的万用表来说，其值基本为一定值，不同型号的万用表也相差无几，500型、MF30型万用表的电压降约为0.75V，MF9型万用表的电压降约为0.6V。

为减少测量误差，除了选择高灵敏度的万用表外，还要选择正确的量程。例如选用高压档测量比用低压档测量对电路的影响小，选用大电流档比用小电流档的影响也要小些。

用万用表测量直流电压时，应选用内阻远大于被测电路阻值的档级测量，否则将产生较大的误差。因为万用表直流电压档的总内阻是随电压量程而改变的，低压档的阻值较小，高压档的较大。在测量直流电压时，万用表与被测电路是并联的，那么电表的内阻与被测电路并联，使等效的并联电阻(即等效负载)变小，形成分流，使测得的电压值比实际值要低。

测量直流电流时，万用表必须串入被测电路，那么电表的电压降使回路的等效电压降低，因而使回路电流减小，即被测电流减小。万用表电压降的影响与回路电压的高低有关，在回路电压比较低的情况下影响较大。从串联电阻的观点来看，对回路电阻高的电路影响较小。也就是说，在高电压、高电阻的电路内测量电流所造成的误差较小，可忽略不计，但在测量低电压、低电阻的电路时，必须考虑此项误差。所以，为减小测量误差，应尽量采用大电流量程档即低内阻档来测量直流电流。必要时还可通过测量回路电阻两端的电压来间接的测量电流。

用万用表测量电阻时，电表并联在被测电阻的两端，相当于在被测电阻的两端并联了一个具有一定内阻的电源，所以被测电阻中有电流流过，且其两端加有电压。当测量热敏电阻时，应选择合适的档位，以免过大的电流使电阻发热而产生误差，还应避免长时间测量；测量压敏电阻和稳压二极管时，应根据其电压范围来选择合适的量程，才能正确的测出其特性。当用万用表的RX1档测量电阻时，流过被测原件的电流大；用RX10K档测量时，加在被侧元件两端的电压最高。所以用万用表电阻档测晶体管时，尽量选用中间档位，注意功耗不能超过被测管的极限值，以免损坏晶体管。另外，测量电阻时，不能用手捏住电阻的两端，这相当于将人体电阻并联在被测电阻的两端，使总电阻减小，被测值小于真实值，加大了测量误差。

万用表测量交流电压时，在表的内部是先将交流电压整流变成直流电压来测量的。所以，测量交流电压时除了产生直流测量的误差外，还要受到整流管频率特性的影响。万用表交流电压档使用的额定频率一般为45～1000HZ，在测量频率更高的电压时，由于整流二极管的结电容，使反向电压漏过二极管，导致整流效果降低。因而频率愈高，影响愈严重。如果测试的频率范围超过额定值而小于10KHZ时，虽然可以测量，但误差却很大。另外，当被测电压较低时，整流二极管的非线性也会带来误差，因此，万用表的交流10V档一般都是单独进行刻度的。还有，万用表只适合测量波形失真小于2%的正弦电压。若被测量的是波形失真大于2%的正弦波或各种非正弦波，也会因波形影响而产生较大的测量误差。例如彩色显像管灯丝用行脉冲供电，其有效值为6.3V，峰-峰值约30Vp-p，但是用万用表却测不到这两种电压值，只能用万用表的交流档或dB档判断该电压的有无。