贴片电阻万用表

2023-07-20

关于万用表的使用方法的37个问题

测试与测量应用可能要求执行通用测量、精密直流或交流测量、机电信号的波形捕获，或是需要提高生产线的吞吐量，或是加快程序执行速度。以下关于数字万用表的选择和使用方法的问题，为从研发设计平台到设计验证与制造的过渡提供便捷途径。

如何计算万用表的精度？

精度取决于包括在测量值中的误差值。精度规范表示如下：“读数的%+量程的%”。在本式中，“读数的%”与读数成比例，而“量程的%”是偏移值。这些规范是针对每个测量量程而制订的。

如果精度达不到测量分辨率的要求，那么分辨率对精度就没有影响。然而，您仍然可以使用万用表来监控测量期间的微小变化。

例如：假设您希望使用准确度为1年、量程为10V的34401A万用表测量10 Vdc信号，那么精度为：0.0035 + 0.0005 = 10 x (0.0035 / 100) + 10 x (0.0005 / 100) = +/-0.00040
因此：
测量值为：10.00000
精度为：* +/-0.00040
分辨率为：0.00001
实际读数在9.9996和10.0004之间

测量值的最后两位数包括误差。

*一些型号的万用表采用“ppm”来代替“读数的%”和“量程的%”。 ppm的值可以通过乘以1/1,000,000 （= 10-6）获得。
例1： 若1 （V）的误差为10ppm，则实际误差值是1 x 10 x (1/1,000,000) = 0.00001 (V）
例2： 若1 0（V)的误差为5ppm，则实际误差值是10 x 5 x 10-6 = 50 u（V)

精度规范是在特定的环境下定义的，例如周围温度变化和仪器设置（如AUTO ZERO ON/OFF）等。

2. 什么是万用表的孔隙时间?

万用表的孔隙时间近似于积分时间，这个参数用于频率和周期等参数的测量。

孔隙时间的概念近似于积分时间或者Number of Power Line Cycles (NPLCs).这个参数用于频率和周期的测量。
编程命令为：
FREQency:APERture {0.01|0.1|1|MINimum|MAXimum}
PERiod:APERture {0.01|0.1|1|MINimum|MAXimum}
如孔隙时间（aperture time）被定义为 10ms (4位半,最小), 100 ms (5位半,默认),或者1 秒(6位半，最大)。自前面板设置时间，频率和位数。

3. 万用表如何测量低频交流电压?

万用表通过选择合适的交流滤波器测量交流信号。万用表可测量的最低频率是 3 Hz. 要做到精确的测量，注意以下几点.。

注意选择正确的 AC 滤波器设定。AC 滤波器平滑了真有效值转换器的输出值，对于小于20Hz的信号，正确的设定应该为 LOW。在 LOW filter 设定情况下，万用表会自动地插入一个7秒的延迟来确保万用表的的测试准备。

如果已知被测信号的范围，手动设定一个量程将会加速测量时间。

万用表在测量 AC 信号的时候是用 AC 耦合的方式去除 DC 信号的，对于一个高输出特性阻抗的信号，需要充足的时间来使得 AC 耦合的隔直电容器做好准备，这个时间的长短不会受 AC信号的频率影响，但是任何 DC 信号的变化都会影响它。这是需要插入一个 7 秒延迟的原因。

4. 万用表有外触发功能吗?

万用表有外触发功能。当仪器后面板上的 Ext Trig BNC 端子接收到一个 low-true TTL 脉冲则触发仪器（脉冲宽度大于 1 us），万用表可以缓存一个external trigger. 也就是说如果万用表正在读取一个读数而同时一个外部触发发生了，这个触发会被接受并保存，在万用表完成读取读数的动作后接受这个触发。通过前面板操作选择 external trigger 源，使用前面板的 "Single" 按键。通过远程操作选择 external trigger 源，使用 TRIGger:SOURce EXTernal 命令。设定一次触发读回的读数个数，使用 SAMPle:COUNT 命令。

5. 万用表有没有保护端子(Guard terminal)?

万用表没有保护端子-Guard-terminal 。万用表设计时保证了完美的隔离，共模噪声的影响已经被最小化至低于6.5位。所以没有必要再加用保护端子。

6. 万用表测试二极管时显示"OPEN"的含义

二极管测试时的量程和分辨率是固定的。测试时输出 1 mA电流（具有 1 mA 电流源输出）。

当信号在 0.3 至 0.8 V门限时万用表发出哔哔声（除非禁用报警器）。如果信号大于某一个电压，“OPEN”（打开）显示在前面板上。不同万用表电压阈值不一样，比如万用表 3446XA 是 5V，34401A 和 34411A 是 1.2V。

7. 万用表测试中有没有死区时间?

万用表在测试中有死区时间。有的。万用表测试中会有延迟. 原因如下：每次测试结束后，需要额外的时间来做内部autozero的测量。前面板的显示只可以达到每次读数 10-100ms的更新率。在万用表通过远程接口传送数据到电脑上时也会有延迟。所以，开始一次测试和开始下一次测试之间的时间间隔可能两倍于测试所需要的时间。考虑如下的建议来减少延迟: 关闭autozero功能。关闭前面板显示。

8. 万用表是否有端口可以输出脉冲信号?

后面板VM端子可以在特定条件下输出脉冲信号。万用表后面板的“VM Comp”BNC接口在每次测量完成后会产生一个脉冲信号，可用于告知其他设备其已完成一次测量。该输出信号是一个+5V电平被拉低至0V约2us的low-true pulse。

9. 万用表孔径或NPLC时间的精度是多少?

万用表没有孔径或NPLC时间的精度指标，只有内部时基精度是0.01%。

10. 万用表上可以同时开启多个函数测量功能吗?

万用表上不可以同时开启多个函数测量功能。万用表一次只能允许一个数学函数功能开启。如果在一个函数功能开启的情况下选择开启另一个函数功能，万用表将转换到后一个函数功能。

11. 万用表测试小电阻时,为什么读数会有干扰呢?

万用表测试小电阻时,存在干扰电流，会产生偏置电压，带来测量误差。

万用表做小电阻测试时，电流源通常比较大(1 to 10 mA)。即使这样，干扰电流仍然存在，偏置电压在小电阻测试当中更加常见。一个常见的误差是由不同金属节点上的电位差造成的。比如一个铜/锡铅钎料的节点可以产生 5 uV/°C 的偏置。所以减少节点数是很重要的，也要尽量使用同种材料的金属。一个铜/ 铜的节点产生的偏置会低于 0.3 uV/°C ，选择小的电阻量程可以更好的改善测试结果。比如万用表 34420A 这款表就有 1 Ohm 和 10 Ohm 的量程并提供了更大的电流源 10 mA 来产生一个更大的电压便于测量。

12. 台式万用表的标配表笔的型号是什么?

不同的产品标配表笔的型号不同。

13. 万用表做电阻测量时，可以设定测试的电流值吗?

万用表做电阻测量时，不可以设定测试的电流值。

14. 台式万用表内部存储器能存储读数的大小是多少?

万用表的存储器分为易失性存储器和非易失性存储器，不同的产品，存储器的大小不一样。

可以参考下表指标

16. 有些台式万用表测量电阻时，开启OComp（offset compensation）功能，有什么作用?

主要作用是消除测试回路中的热电势带来的影响，提高测试准确度。

17. 万用表自动归零（AUTO ZERO）功能在哪些测量模式下可用?

万用表自动归零（AUTO ZERO）功能在DC电压，DC电流，两线电阻测量模式可用。

万用表自动归零测量的功能是为了消除在测试过程中内部热电势以及偏置电流带来的误差。在DC电压，DC电流，两线电阻测量时都可以启用AUTO ZERO功能。需要注意的是四线电阻测量或者比值测量时，这个功能会自动启动。

18. 测试环境温度，会对万用表测量精度带来什么样的的影响呢?

过冷或者过热的环境，会给万用表测量精度带来额外误差。

以万用表 34401A 为例，通过下面的例子来说明所增加的误差计算方法。其他型号产品，对应参数参考技术指标。例如:
在10摄氏度情况下测试一个 500 mV 直流电压. 您想看一下校准一年内的精度影响.
1. 决定量程. (1.000000 V)
2. 读出 % 读数 + % 量程 (0.0040 + 0.0007)
3. 读出相应的温度误差计算基本系数 (0.0005 + 0.0001)
4. 计算低于18摄氏度或者高于28摄氏度时环境温度误差的系数。注意，小于 0 摄氏度或者高于55摄氏度未定义. (18-10)(0.0005 + 0.0001) = (0.0040 + 0.0008)
5.将步骤4的计算结果加在步骤2上. (0.0080 + 0.0015)
6. 加上百分号，即除以100 (0.000080 + 0.000015)
7.计算 500mV 的信号的误差(1.000000 V). (0.000080)(0.5) + (0.000015)(1.000000) = 0.000055V
8. 正确的读数应该是 500.000 mV +/- 0.055 mV；

19. 如何连接三线RTD到万用表或者数据采集仪进行精确温度测试?

三线 RTD 多用于工业上使用，RTD 一端有一根引线，另一端有两根引线。三线 RTD 的使用原理如下图所示，可以有效消除 RTD 引线上的电阻对测试结果的影响。

而四线 RTD 的两端各有两根引线，可以完全消除引线电阻对测试结果的影响，精度更高，多用于实验室或者对精度要求很高的场合。

所以，我们的万用表和数据采集仪都是使用四线连接方式。如果需要把三线 RTD 连接到万用表或数据采集仪的话，需要把三线 RTD 只有单根引线的一端分成两根引线，分开的节点要尽量靠近 RTD，这样才能获得准确的测试结果。

20. 万用表测量交流电压时候是使用AC耦合方式还是DC耦合方式?

万用表测量交流电压时候是使用 AC 耦合方式。

万用表在测量 AC 电压的时候是使用AC耦合方式的，也就是说 DC 分量被隔断了并且不包含在测量结果中。如果想要测量 AC+DC 分量的真有效值，需要分别测量 AC 和 DC 分量的真有效值然后用下式进行计算( SQRT[SQ(DCV)+SQ(ACV)] )

分别进行AC和DC分量的测量的好处是万用表可以分别用最精确的量程来对其进行测量。这在一个分量明显大于另一个时，分别测量是很有好处的。

21. 台电脑上的IntuiLink可以同时控制两台万用表采集数据吗?

不可以。IntuiLink软件在同一时间只能连接一台万用表。

22. 万用表或者数据采集仪是如何把热敏电阻的阻值转化成温度的?

这里我们介绍了万用表和数据采集仪热敏电阻测试温度的计算方法。

目前是所有支持温度测试的万用表和数据采集仪都支持5 kΩ热敏电阻β= 3891; YSI 44007或同等产品（热敏电阻的 β 值是电阻温度特性曲线的斜率）。

热敏电阻由半导体材料组成，大多数热敏电阻具有负温度系数，它们的电阻随着温度的升高而降低。负温度系数可能高达每摄氏度百分之几，从而使热敏电阻能够检测到温度的微小变化，这是RTD或热电偶可能无法做到的。热敏电阻的温度曲线可以使用 Steinhart-Hart 方程进行估算：
1 / T = A + B(ln R) + C(ln R)3其中：
T =开尔文度
R =热敏电阻的电阻
A，B，C =曲线拟合常数

在是仪器中，这些曲线拟合常数如下：
2252Ω 热敏电阻的拟合常数：
摄氏度：+150至+40 +40至-80
电阻值：41.9至1200 1200至1.66M
A：1.46266E-3 A：1.46562E-3，
B：2.39943E-4 B：2.38662E-4，
C：8.27234E-8 C：9.99045E-8

5000Ω热敏电阻的拟合常数：
摄氏度：+150至+40 +40至-80
电阻值：92.7至2663 2663至3.68M
A：1.28287E-3 A：1.28524E-3，
B：2.36701E-4 B：2.36135E-4，
C：8.88158E-8 C：9.30939E-8

10 kΩ热敏电阻的拟合常数：
摄氏度：+150至+40 +40至-80
欧姆：237至5592 5992至3.56M
A：1.03849E-3 A：1.03679E-3，
B：2.37268E-4 B：2.37969E-4，
C：1.67248E-7 C：1.60479E-7