我們電子界不管是做維修還是做設(shè)計(jì)，都應(yīng)該具備會(huì)使用相關(guān)的儀表工具，這節(jié)課給大家介紹一下萬(wàn)用表使用。

一.認(rèn)識(shí)指針萬(wàn)用刻度表:

1.表盤(pán)介紹：

2.量測(cè)前必須校驗(yàn)表針與機(jī)械調(diào)零.

3.量測(cè)電阻先將萬(wàn)用指針?lè)謩e接電阻兩端:

4.直流電壓量測(cè):

備注：量測(cè)直流電壓時(shí),如果不清楚輸出電壓范圍時(shí)必須撥至最大檔位,然后再進(jìn)行調(diào)整檔位,不可以帶電撥動(dòng)檔位.如果表筆接反后指針會(huì)反向，此時(shí)只需要對(duì)調(diào)表筆即可。

5.直流電流電測(cè):

備注：量測(cè)直流電流時(shí),如果不清楚輸出電流范圍時(shí)必須撥至最大檔位，然后再進(jìn)行調(diào)整檔位，不可以帶電撥動(dòng)檔位.

6.電容量測(cè):

a.正向量測(cè):

b.反向量測(cè)

備注：量測(cè)電容時(shí)需要分別量測(cè)兩次正反各1次，另外需要確認(rèn)指針擺幅動(dòng)態(tài)，兩次量測(cè)的結(jié)果指針能否回到原點(diǎn)，如果回不到原點(diǎn)代表此電容有漏電等不良.

二.數(shù)字萬(wàn)用表使用:

數(shù)字萬(wàn)用表： 一種多用途電子測(cè)量?jī)x器，一般包含安培計(jì)、電壓表、歐姆計(jì)等功能，有時(shí)也稱(chēng)為萬(wàn)用計(jì)、多用計(jì)、多用電表，或三用電表數(shù)字萬(wàn)用表有用于基本故障診斷的便攜式裝置，也有放置在工作臺(tái)的裝置，有的數(shù)位電表分辨率可以達(dá)到七、八位。

1.數(shù)字萬(wàn)用表功能按鈕介紹：

備注：數(shù)字萬(wàn)用表比起指針萬(wàn)用表使用起來(lái)比較方便,傻瓜式只要認(rèn)識(shí)量測(cè)區(qū)域量程即可，在這里我們只簡(jiǎn)單介紹量測(cè)方法,使用說(shuō)明很簡(jiǎn)單所以不再這里再做說(shuō)明。量測(cè)直電壓&電流時(shí),如果不清楚輸出電流范圍時(shí)必須撥至最大檔位，然后再進(jìn)行調(diào)整檔位，不可以帶電撥動(dòng)檔位.

2.電阻測(cè)量:

A.紅表筆插入VΩ孔

黑表筆插入COM孔

B.量程旋鈕打到“Ω”量程檔適當(dāng)位置

C.分別用紅黑表筆接到電阻兩端金屬部分

D.讀出顯示屏上顯示的數(shù)據(jù)

注意：

1.量程選擇和轉(zhuǎn)換量程選小了顯示屏上會(huì)顯示 “1.”此時(shí)應(yīng)換用較之大的量程；反之，量程選大了的話，顯示屏上會(huì)顯示一個(gè)接近于 “0” 的數(shù)，此時(shí)應(yīng)換用較之小的量程。

2.如何讀數(shù)顯示屏上顯示的數(shù)字再加上下邊檔位選擇的單位就是它的讀數(shù).要提醒的是在“200”檔時(shí)單位是“Ω”，在“2k~200k”檔時(shí)單位是“kΩ”，在“2M~2000M”檔時(shí)單位是“M”。

3.直流電壓測(cè)量:

A.紅表筆插入VΩ孔

黑表筆插入COM孔

B.量程旋鈕打到V-或V~適當(dāng)位置

C.讀出顯示屏上顯示的數(shù)據(jù)

備注：

1.把旋鈕選到比估計(jì)值大的量程檔

（注意直流檔是V-,交流檔是V~）接著把

筆接電源或電池兩端；保持接觸穩(wěn)定.

數(shù)值可以直接從顯示屏上讀取

2.若顯示為“1.”，則表明量程太小，那么

就要加大量程后再測(cè)量。

3.若在數(shù)值左邊出現(xiàn)“-”，則表明表筆極

性與實(shí)際電源極性相反，此時(shí)紅表筆接的是負(fù)極。

4.交流電壓測(cè)量:

A.表筆插孔與直流電壓的測(cè)量一樣，不過(guò)應(yīng)該將

旋鈕打到交流檔“V～”處所需的量程即可.

B.交流電壓無(wú)正負(fù)之分，測(cè)量方法跟前面相同.

C.無(wú)論測(cè)交流還是直流電壓，都要注意人身安全

不要隨便用手觸摸表筆的金屬部分.

備注：把旋鈕選到比估計(jì)值大的量程檔,然后再根據(jù)情況再更換檔位，記得不能量測(cè)過(guò)程中更換檔位（注意直流檔是V-,交流檔是V~）

5.直流電流測(cè)量:

A.斷開(kāi)電路

B.黑表筆插入com端口，紅表筆插入mA或者20A端口

C.功能旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)打至A~(交流)或A-(直流)，并選擇 合適 的量程

D.斷開(kāi)被測(cè)線路，將數(shù)字萬(wàn)用表串聯(lián)入被測(cè) 線路中，被測(cè)線路中電流從一端流入紅表筆，經(jīng)萬(wàn)用表黑表筆流出，再流入被測(cè)線路中

E.接通電路

F.讀出LCD顯示屏數(shù)字

備注：如果量測(cè)交流電流在10A以下的可以用萬(wàn)用表量測(cè)，如果要量測(cè)220V則需要鉗形表量測(cè)

6.二極管量測(cè):

A.紅表筆插入VΩ孔

黑表筆插入COM孔

B.轉(zhuǎn)盤(pán)打在( 二極管 )檔

C.判斷正負(fù)

D.紅表筆接二極管正

黑表筆接二極管負(fù)

E.讀出LCD顯示屏上數(shù)據(jù)

F.兩表筆換位，若顯示屏上為 “1” ，

正常；否則此管被擊穿

第 7 節(jié)，我們討論了借助于單片機(jī)和傳感器，電腦也能獲取環(huán)境參數(shù)，例如室內(nèi)的溫度和濕度等信息。

不過(guò)不知道大家注意到?jīng)]有，環(huán)境的溫濕度應(yīng)該是無(wú)時(shí)無(wú)刻都在變化的，而我們使用單片機(jī)采集的溫濕度值卻是離散的（大約1秒個(gè)溫度值），這其實(shí)就是將模擬信息數(shù)字化的過(guò)程。

使用ADC將模擬信號(hào)數(shù)字化

相當(dāng)一部分單片機(jī)都帶有 ADC 外設(shè)，ADC 的功能就是將模擬信息數(shù)字化。恰好我使用的這款 51 單片機(jī)就有 ADC 功能，本節(jié)將介紹該模塊。目的是讓我們的電腦具備測(cè)量電壓的能力。

ADC 的全稱(chēng)是 Analog-to-Digital Converter，即“模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器”，它可以將連續(xù)不斷變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)，供計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理。

將模擬信號(hào)數(shù)字化之后，才能使用計(jì)算機(jī)處理之，因?yàn)橛?jì)算機(jī)本身就是數(shù)字電路組成的運(yùn)算機(jī)器。

其實(shí)說(shuō)將模擬信號(hào)“轉(zhuǎn)換”為離散信號(hào)并不合適，更恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法應(yīng)該是 ADC 從模擬信號(hào)中取出“一部分”信息，請(qǐng)看下面右圖的黑點(diǎn)即為 ADC 采集的數(shù)字信號(hào)。

這么看來(lái)，ADC的重要參數(shù)有兩個(gè)：采樣頻率和精度。采樣頻率決定了 ADC 從模擬信號(hào)中取數(shù)據(jù)的“密集”程度，一般來(lái)說(shuō)肯定越密集越好，因?yàn)檫@樣更能還原信號(hào)的特性。精度則決定了取數(shù)據(jù)的時(shí)的精確性。

以我的 51 單片機(jī)為例，它有 8 路 10 位的 ADC，采樣頻率為 250K/s。所以它能從每秒的模擬信號(hào)中取出 25 萬(wàn)個(gè)數(shù)字信號(hào)，也就相當(dāng)于在坐標(biāo)系中用 25 萬(wàn)個(gè)點(diǎn)描繪出 1 秒的信號(hào)。

精度為 10 位，也就是說(shuō)它利用 1~1024(2的十次方)的數(shù)字表示信號(hào)，我的 51 單片機(jī) ADC 的參考電壓信號(hào)為 5V，所以它能夠表示的最小電壓為 5V/1024 約為 5mV。

C語(yǔ)言編程單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)ADC采樣

現(xiàn)在知道了什么是 ADC，怎么使用它呢？請(qǐng)繼續(xù)往下看。我使用的這款 51 單片機(jī)自帶的 ADC 模塊結(jié)構(gòu)如下圖所示：

可以看出，最終得到的數(shù)字信號(hào)其實(shí)是經(jīng)過(guò)逐次比較的來(lái)的。下圖是 ADC 相關(guān)寄存器的信息：

所以，在 keil4 中可以寫(xiě)出如下C語(yǔ)言代碼：

sfr ADC_CONTR=0xbc;
sfr ADC_RES=0xbd; // 高 8 位結(jié)果
sfr ADC_LOW2=0xbe; // 低 2 位結(jié)果
sfr P1ASF=0x9d; // 

我的這款 51 單片機(jī)的 ADC 轉(zhuǎn)換通道與 P1 口復(fù)用，上電復(fù)位后 P1 口為弱上拉型 IO 口，我們可以通過(guò) C語(yǔ)言編程設(shè)置這 8 路的任意一路做 ADC 轉(zhuǎn)換。

void adc_init()
{
 P1ASF=0xff; // 8 個(gè)通道都開(kāi)
 ADC_RES=0;
 ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL;
 delay_about_100ms(2);
}

上面的C語(yǔ)言代碼中，我們將 P1ASF 賦值為 0xff，表示 P1 的 8 個(gè) IO 口都可以作為 ADC 采樣口。然后延時(shí)一段時(shí)間，等待 ADC 模塊初始化。

因?yàn)槲沂褂玫倪@款 51 單片機(jī)是一個(gè) 8 位單片機(jī)，傳送 10 位的 ADC 值需要兩次，當(dāng) AUXR1.1/ADRJ=0 時(shí)，ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器格式如下：

當(dāng) AUXR1.1/ADRJ=1 時(shí)，ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器格式如下：

這么看來(lái)，獲取一次 ADC 的采樣值高 8 位的 C語(yǔ)言代碼可以如下寫(xiě)：

// 獲取高 8 位的 adc 值
BYTE get_adc_h8bit(BYTE ch)
{
 ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|ADC_START|ch;
 _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); // 等待轉(zhuǎn)換完成
 while(!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));
 ADC_CONTR &=~ADC_FLAG;
 return ADC_RES;
}

然后將之與余下 2 位 ADC 值組合一下，就得到了一次完整的ADC采樣值：

// 獲取 10 位 adc
WORD get_adc_res(BYTE ch)
{
 WORD res=0;
 res=get_adc_h8bit(ch);
 res <<=2;
 res |=ADC_LOW2;
 return res;
}

使用電腦測(cè)量電壓值

上面一小部分介紹了單片機(jī)的 ADC 模塊使用方法，結(jié)合之前介紹的單片機(jī)的串口 printf，我們已經(jīng)能夠把外界的電壓值轉(zhuǎn)換為 1~1024 之間的數(shù)值并傳送到電腦了，但是如何將之轉(zhuǎn)換為電壓值呢？

其實(shí)很簡(jiǎn)單，我的這款單片機(jī) ADC 模塊的參考電壓為 5V，假設(shè) ADC 采集的數(shù)值為 n，那么對(duì)應(yīng)的電壓值為：

U=n*5V / 1024

如此一來(lái)，C語(yǔ)言控制程序可以如下寫(xiě)：

void main()
{
 init_uart(9600);
 adc_init();
 while(1){
 delay_about_100ms(2);
 printf("adc: %0.2f\r\n", 5.0*((float)get_adc_res(0))/1024.0);
 }
}

使用電腦測(cè)量電壓

如上圖，為了方便測(cè)試，將可變電阻和定電阻串聯(lián)，將單片機(jī)的 P10 口與中間相連，即可在電腦端的串口調(diào)試助手得到電壓信息：

使用電壓表測(cè)量該點(diǎn)的電壓值，發(fā)現(xiàn)的確在 3.05V 附近：

現(xiàn)在調(diào)節(jié)可變電阻，發(fā)現(xiàn)串口傳來(lái)的電壓值也隨之改變：

至此就實(shí)現(xiàn)了使用電腦測(cè)量電壓，相信大家也應(yīng)該明白了 ADC 的功能。

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