数字万用表读数识别的现状与对策

苏亚萍 张轩

摘 要

本文针对数字万用表自动化检定校准的问题，分析实现数字万用表检定校准自动化以及未来发展的趋势，給出一定的解决问题的方法，在此基础上提出了一种数字万用表自动化检定校准系统，取得了一定的结果，实际使用并不是很简单的，还是有一定的复杂性的，对于提高数字万用表的自动化检定校准也。

关键词

数字万用表;读数识别;对策

中图分类号： TM938.12               文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.064

1 数字万能表定义

随着科学技术的进一步发展，数字万用表在物理的电能测定过程中是一种常用的仪表。它把电子技术、计算技术、自动化技术与电测技术的优点结合在—起，具有使用起来简单、灵敏度较高、测量速度较快、过载能力、输入阻抗的能力较高、指示值精确、扩展能力显著等优点。

2 数字万能表的使用

首先熟悉表盘上各符号代表的意思及各个旋钮和开关的用途，进行机械调零。根据被测量的物体的不同，选择转换开关的挡位及量程也是不一样的，找出对应的数值。选择表笔所对应测量量值插孔的地方。测量电压或者是测量电流时一定要选择好合适的量程，如果用很小的量程去测量大的电压，则会存在一定的安全隐患;如果用大的量程去测量小的电压的时候，那么指针偏转的浮动程度就会很小，无法进行一定的读数识别的功能。量程的选择应该在使得指针偏满的刻度的三分之二左右的位置。如果事先不清楚被测电压的是多少的时候，应先选择最高量程的档位，然后逐渐调整到合适的量程。交流电压的测量的过程有一定的讲究，将万用表的一个转换的开关置于交、直流电压的档位上边，另一个转换的开关放在交流电压的适合的量程上，万用表两表笔和被测的电路并联。直流电压的测量也是需要进行注意的，将万用表的一个转换的开关置于交、直流电压的档位上，另一个转换的开关置于直流电压的量程的位置，同时红表笔接到高的电位处，黑色的表笔接到低的电位处。如果表笔接反的话，表头指针就会进行反方向的转动。测电流是一项十分重要的工作。测量直流的电流时，将万用表的一个转换的开关放在直流电的档位上，另一个转换的开关放在合适的量程范围内，电流的量程选择和读数识别的方法与电压大致是相同的。测量时必须先断开电路，然后按照电流的方向，将万用表链接到被测的电路中，链接的方法不能出现放置反了的情况。如果万用表链接不对的话，则因表头的内阻并不是很大，会造成短路烧坏设备。测电阻的时候，选择十分合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度是均匀分布的。所以倍率挡的选择也应该注意的，且指针越接近刻度尺二分之一的位置，读数越精确。一般情况下，欧姆是需要进行调零。对着说明书使用，插对插孔，选对功能和量程，按照红进黑出的原则测量，一般零件用电阻功能，有读数说明是好的，对于二极管，三极管，插对相应的孔，有读数说明是好的，对于集成电路，就要带电测量电压了，按说明书，电压正常，说明是好的，否则是坏的。

3 数字万能表读数识别的现状

数字万用表是三位半液晶显示的仪表，它可以测量交、直流的电压和交、直流的电流由开关改变测量的功能和一定的量程，有很多的档位。万用表有显示值，可自动显示“0”和极性，过载时显示“1”或“-1”，电池电压如果是不高的情况下，显示“←”标志，短路的检查用蜂鸣器。

4 传统数字万用表进行检测

目前，数字万用表的检测工作，人工进行操作是之前很久的解决方法，首先是连接数字万用表与设备，然后调节万用表到相应的地方，标准装置输出的标准值，再读取万用表读数，然后记录到一定的地方中，档位检查之后需要整理数据，计算误差及不确定的因素，将数据录入计算机。这样，检定一块数字万用表速度并不是很快，工作量是有一定的压力的，重复率较高且效率却很低，还容易出现一定的错误。这也是对人力的很大的浪费，所以实现数字万用表的自动化的检定具有很重要的意义。

5 数字万用表自动化检定系统的研究

数字万用表自动化检定系统由计算机等相关自动检定软件以及被测的数字万用表进行组合在一起，其作用和相互关系如下：

（1）计算机系统：是整个系统的命脉，在计算机上的文件等均需与计算机进行链接，共同完成图像信息的可视化、处理等一定的工作。图像信息量是十分大、处理时间很慢，因此要求计算机主频是十分严格，并且运算能力是很高，运算速度也是十分快。具有多种的功能。

（2）校验仪：接受计算机输出的命令信号，输出一定的信号。该标准信号技术指标要求是十分严格。可输出一定直流电压、交流电压。

（3）摄像头：摄像头是实现万用表自动检测的良好设备。受计算机控制，采集数字的图像。在图像的采集系统中，一般选摄像头、数码照相机等采集一定的图像，这些设备分辨率十分高，成像质量也是相当强，抓拍速度超级快。

（4）打印机：受计算机的指示，输出一定的结果。

（5）数字万用表：测量标准的信号，显示测量的结果，然后被摄像头采集到计算机中进行分析和解决。

6 软件系统的分析

软件系统遵循一定的设计方法和思路，将系统划分为各个功能的模块，先总体后局部，各功能模块都是单独的，而且可以相互的进行一定的调用。这样不但增加了程序的准确性，也增加了程序的一定的保护性，同时避免了一定的无用工作，根据系统的设计方法，软件系统被划分为几个功能的模块：主程序，仪器控制，证书生成等。从主程序界面进行，用户按检定流程进行工作，程序自动调用各种的设备，配以一定的设备并且进行调理就可以完成仪器检定的详细的过程，最后生成完整的鉴定的报告。

7 对策

7.1 操作规范

注意正确的选择一定的量程和红表笔所对应的插孔。对未知的数量进行一定的检测时，应首先把量程调到十分的大，然后慢慢的往下调整，直到合适的量程出现为此。若显示“1”，表示不可以的，应进一步加大量程。如果是不测量的话，电源应该在关闭的状态。改变一定的量程时，表笔应与被测点之间是不连接的。测量电流的时候，一定不可以过载的。不允许用电阻档进行电压的测定。三极管首先要确定待测三极管是什么类型的，然后将其管脚正确地插入对应类型的插座中，功能的量程开关转到β档，就能够从显示屏上读取到一定的数据，若显示“000”，则说明三极管是不工作的。短路检测的过程将功能的量程开关转到“·）））”位置，两表笔分别进行测试点，若有短路，则设备就会发出一定的声响。

7.2 电阻的测量

红表笔插入插孔的时候，根据电阻的大小选择适当的电阻来进一步测量量程，红、黑两个表笔分别和电阻进行接触，观察出现的数值并且进行记录。特别是，测量在路电阻时，应保证的是电路的电源是处于切断状态的，以免引起读数的抖动。出现一定的误差。禁止用电阻档测量电流或电压，因为对万能表会产生一定的影响。另外，利用电阻的档位还可以定性判断电容程度的良好，先将电容两极进行短路处理，然后将万用表的两支表笔分别接触电容两端，观察显示的电阻读数并且需要进行一定的测定，若一开始時显示的电阻读数不是很高的话，对电容开始进行充电处理，显示的电阻读数是慢慢的进行一定的增长的，最后显示的电阻读数逐渐的变为1，则说明该电容是可以进行工作的，若按上述步骤操作，显示的电阻读数始终没有发生一定的改变，则说明该电容并不是正常的。特别注意的是，测量时要根电容的大小选择合适的电阻量程，例如47μF用200k档，而4.7μF则要用2M档，等等。

7.3 二极管导通的电压进行测定

在这一档位，红表笔接万用表内部的正向电源，黑表笔接万用表内部负向电源，两表笔与二极管的接法还是有大的区别的。如果数据显示“1”，则说明二极管正向是不通电流的。测量时，先将一支表笔接在某一认定的管脚上，另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上，如果这样测得两次均导通或均不导通，然后对换两支表笔再测，两次均不导通或均导通，则可以确定该三极管是好的，而且可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。

8 小结

本数字万用表的读数识别的方面其实还存在一些不足的问题，另外还存在其他的问题比如：一些数字万用表使用时间周期一般是比较长的，因此显示面板上容易有污垢等问题，从而影响图像进行一定的数据的识别效果;还有一些数字万用表测量值并不是稳定不变的，趋向单方向的飘移或者反复周期是比较长的，自动检定的系统做出一定的判断时，导致测得值的准确性出现一定的误差。万能表的发展已经越来越迅速，但是发展的同时为了不产生一定的负面的影响，还有很多的问题等待着我们去解决。这些问题将在进一步的使用中去完善并解决，以提高数字万用表给人们的生活带来的便利。

参考文献

[1]马英民，陈尚武.数字多用表计量自动化技术研究[J].现代测量与实验室管理， 2005.

[2]王长明，李晓丽，王彗颖，胡梦云.通用数字多用表自动校准软件[J].检定与校准，2010.

[3]王宏伟，梁斌，褚树生.便携式数字万用表检测方法和校准规范的研究[J].铁道技术监督，2010.

[4]李希文，赵建.电子测量技术（第1版）[M].西安：西安电子科技大学，2008.