一、數字萬用表的組成
數字萬用表的組成框圖如下圖所示。從圖中可以看出，數字萬用表由檔位選擇開關、功能轉換電路、數字電壓表組成。
數字電壓表只能測直流電壓，由A/D轉換電路、數據處理電路和顯示器構成。它通過A/D轉換將輸入的直流電壓轉換成數字信號，再經數據處理電路處理後送到顯示器，將輸入的直流電壓的大小以數字的形式顯示出來。
功能轉換電路主要由R/U、~U/U、I/U等轉換電路組成。R/U轉換電路的功能是將電阻的大小轉換成相應大小的直流電壓，~U/U轉換電路能將大小不同的交流電壓轉換成相應的直流電壓，I/U轉換電路的功能是將大小不同的電流轉換成大小不同的直流電壓。
檔位選擇開關的作用是根據待測的量選擇相應的功能轉換電路。例如在測電流時，檔位線則開關將被測電流送至I/U轉換電路。
二、數字萬用表的工作原理
以測電流為例來說明數字萬用表的工作原理：在測電流時，電流由表筆、插孔進入數字萬用表，在內部經檔位選擇開關（開關置於電流檔）後，電流送到I/U轉換電路，轉換電路將電流轉換成直流電壓再送到數字電壓表，最終在顯示屏顯示數字。被測電流越大，轉換電路轉換成的直流電壓越高，顯示屏顯示的數字越大，指示出的電流數值越大。
由上可知，不管數字萬用表在測電流、電阻還是測交流電壓時，在內部都要轉換成直流電壓。
三、數字萬用表的測量原理
數字萬用表的各種量的測量區別主要在於功能轉換電路。
1、直流電壓的測量原理
直流電壓的測量原理示意圖如下圖所示。
被測電壓通過表筆送入萬用表，如果被測電壓低，則直接送到電壓表IC的IN+（正極輸入）端和IN—（負極輸入）端。被測電壓經IC進行A/D轉換和數據處理後在顯示器上顯示出被測電壓的大小。
如果被測電壓很高，則將檔位選擇開關置S於位置“2”，被測電壓經電阻R1降壓後再通過檔位選擇開關送到數字電壓表的IC輸入端。
2、直流電流的測量原理
直流電流的測量原理示意圖如下圖所示。
被測電流通過表筆送入萬用表，電流在流經電阻R1、R2時，在R1、R2上有直流電壓，如果被測電流小，可將檔位選擇開關置於位置“1”，取R1、R2上的電壓送到IC的IN+端和IN-端，被測電流越大，R1、R2上的直流電壓越高，送到IC輸入端的電壓就越高，顯示器顯示的數字就越大（因為檔位選擇的是電流檔，故顯示的數值讀作電流值）。
如果被測電流很大，可將檔位選擇開關S置於位置“2”，只取R2上的電壓送到數字電壓表的IC輸入端，這樣可以避免被測電流大時電壓過高而超出電壓表顯示範圍。
3、交流電壓的測量原理
交流電壓的測量原理示意圖如下圖所示。
被測交流電壓通過表筆送入萬用表，交流電壓正半周經VD1對電容C1充電得到上正下負的電壓，負半周則由CD2、R1旁路，C1上的電壓經檔位選擇開關直接送到IC的IN+端和IN-端，被測電壓經IC處理後在顯示器上顯示出大小。
如果被測交流電壓很高，則C1上被充得的電壓很高，這時可將檔位選擇開關S置於位置“2”，C1上的電壓經R2降壓，再通過檔位選擇開關送到數字電壓表的IC輸入端。
4、電阻阻值的測量原理
電阻阻值的測量原理示意圖如下圖所示。
在測電阻時，萬用表內部的電源VDD經R1、R2為被測電阻Rx提供電壓，Rx上的電壓送到IC的IN+端和IN-端，Rx阻值越大，Rx兩端的電壓越高，送到IC輸入端的電壓越高，最終在顯示器上顯示的數值越大。
如果被測電阻Rx阻值很小，它兩端的電壓就會很低，IC無法正常處理，這時可將檔位選擇開關S置於位置“2”，這樣電源只經R2降壓為Rx提供電壓，Rx的電壓不會很低，IC可以正常的處理並顯示出來。
5、二極管的測量原理
二極管的測量原理示意圖如下圖所示。
萬用表內部+2.8V的電源經VD1、R為被測二極管VD2提供電壓，如果二極管是正接（即二極管的正、負極分別接萬用表的紅表筆和黑表筆），二極管會正向導通，如果二極管反接則不會導通。對於硅管，它的正向導通電壓為0.45~0.7V，對於鍺管，它的正向導通電壓為0.15~0.3V。
在測量二極管時，如果二極管正接，送到IC的IN+端和IN-端的電壓不大於0.7V，顯示屏將該電壓顯示出來，如果二極管反接，二極管截止，送到IC輸入端的電壓為2V，顯示屏顯示溢出符號“1”。
6、三極管放大倍數的測量原理
三極管放大倍數的測量原理示意圖如下圖所示。（以測量NPN型三極管為例）
在數字萬用表上標有“B（b）”、“C（C）”、“E（e）”插孔，在測三極管時，將3個極插入相應的插孔中，萬用表內部的電源VDD經R1為三極管提供基極電流，三極管導通，有集電極電流流過R2，在R2上得到電壓，由於R1阻值固定，所以基極電流固定，而三極管的放大倍數越大，IE電流也就越大，R2上的電壓就越高，送到IC輸入端的電壓就越高，最終在顯示器上顯示的數值就越大。
7、電容容量的測量原理
電容容量的測量原理示意圖如下圖所示。
在測量電容時，萬用表內部的IC提供一個正弦波交流信號電壓，交流信號電壓經檔位選擇開關S的“1”端，R1、R2送到被測電容Cx，根據容抗計算公式，在交流信號f不變的情況下，電容容量越大，其容抗越小，它兩端的交流電壓越低，該交流信號電壓經運算放大器1放大後輸出，再經VD1整流後在C1上充得上正下負的直流電壓，此直流電壓經運算放大器2倒相後再送到IC的IN+端和IN-端。
如果Cx容量大，它兩端的交流信號電壓就低，在電容C1上充得的直流電壓也低，該電壓經倒放大後送到IC輸入端的電壓就高，顯示器顯示的容量就大。
如果被測電容Cx容量很大，它兩端的交流信號電壓就會很低，經放大、整流和倒相放大後送到IC輸入端的電壓會很高，顯示的數字會超出顯示器顯示範圍，這時可將檔位選擇開關S置於位置“2”，這樣僅經R2為Cx提供的交流電壓仍較高，經放大、整流和倒相放大後送到IC輸入端的電壓不會很高，IC可以正常處理並顯示出來。
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