怎样减小指针万用表的测量误差

我们知道，任何测量仪表在实际测量中都存在着不同程度的误差，绝对精确的仪表是没有的，万用表作为一个综合性的测量仪表也是如此。

仪表产生误差的原因主要有二：一是仪表本身结构所引起的误差，它是仪表的基本误差，即仪表在所规定的条件下工作时的指示值与实际值之间的差值(以标准表所测得的数据为实际值)；二是仪表的使用误差，也称为附加误差，是仪表在实际使用中，偏离了仪表所规定的使用条件而引起的误差。如仪表的摆放位置，工作频率及外界磁场影响等等。

衡量指针万用表测量误差的技术指标称为精度(也称准确度)，国产万用表的精度等级分为1．0、1．5、2．5、4．0、5．0级五个等级，这个数值越小，表示测量越准确，但价格也相应较贵，我们平常所用万用表的精度等级并不高，大多在2．5级(如普遍使用的500型万用表就是2．5级仪表)，有些甚至是4．0或5．O级，其测量精度是不很理想的，再加上不正确的使用因素，使得误差增大，这对我们实际测量是极为不利的。

一、读数方法要正确





由万用表的表度盘上我们可以看到，指针的刀形部分与度盘平面约有1．5mm左右的空隙，在观察指针指示的数据时，视线应与表针，及表针所指示刻度位置的表盘平面垂直，不应偏斜，否则就会把视觉误差带进测量数据。这就好像我们用直尺去量度一段木条的长度(图1)，由图中我们看到(a)图视线与木条终端垂直，这时木条长度读数为50mm；而(b)图视线偏斜时木条长度读数为52mm，可见视线偏斜就会引出误差。如果我们把木条终端与上表皮交点处(A处)当作仪表的指针，木条厚度当作表针与度盘之间的空隙，由于木条终端厚度对视线的阻挡，只能引出正误差。而在万用表上用视线观察数据时，视线偏左或偏右就会引出正、负两个误差。所以，在较精密的仪表上，在其度盘上设有与刻度弧线相符合的映射镜(如MF3O型)，就是为了纠正视线偏斜而设置的。

在观察数据时，当镜面上看不到指针影子的映射时，则表明视线正确，此时得到的数据最准确；如镜面能上看到指针影子的映射，就表明视线有所偏斜，应予纠正，否则就会出现误差。

例如北京838型彩电，其图像前置中放管(x101)基极直流电压在有无信号时仅相差0．1V(有信号时为1．9V，无信号时1．8v)，在检修中可以利用这一微弱的电压变化量来判断故障的大致部位，如果在观察数据时视线稍有偏斜，就会使测得的数据出现误差，而造成错误的判断。由此可见，正确地观察指示数据是消除误差产生的一个重要因素。

二、要选用合适的量程

对于量程的选择，在不知道被测电量的大小时，应将量程置于最高挡位，以防因被测电量过大而使仪表受损。如果表针起始角太小，再逐渐降低挡位，使表针指示在整个度盘偏右为宜。例如，在测量直流20V电压时，如果量程置于25V挡(MF30型)，则表针指示在偏右位置(即整个度盘的2／3处多)；如果用100v挡，则表针指示在偏左位置(即整个度盘的1／5处)，那么，这时100V挡就比25v挡误差大一些。

但是，任何事物都是有两重性的，不能一味强调表针指示在整个度盘偏右2／3处为最好。对测电压来说，则挡位较低，内阻较小，对被测电路的正常工作状态影响较大；而挡位高一些，虽然指针指示位置偏左，但此时内阻较大，对电路并联影响较小。在实际中，这两种情况都要兼顾，最好能在这两个挡位轮测，作为对照，以提高测量精度。只要表针能指示在整个度盘1／5～1／4的位置，测出的数据还是准确的，特别对于阻抗较高的电路作电压测量，更应该这样。

对于电流的测量，则情况与电压测量相反，即要求仪表的内阻越小越好，这样对电路正常工作状态影响就较小，这就是说，同样的电流，所用挡位越高，内阻越小，但指针指示角度也相应较小但测得的数据也相对准确一些。在实际中应灵活运用。

三、测量中应注意的问题

玎用表一般情况下均为水平放置，但也有些三用表设计为倾斜放置(这类仪表设有撑脚)，其放置符号在表盘上标出，表l中列出了万用表表盘上绘出图形符号所表示含义。使用时应按照仪表的要求摆放，而且表针应指示在机械零位(起始零位)，否则应调节调整螺丝(沿表针向下有一个螺丝)，予以校正后再行使用。



在路测量电路中某个元件的电阻值时(在路即不把元件拆离电路板)，因电路中还有与其串、并联的元器件，这些元件除电容外，大部分都有阻值，特别是二极管和三极管的两个结(即发射结、集电结)有正、反两个阻值，这样所测得的阻值读数就不是被测元件的真实阻值，而是此元件与其它元器的串、并联的等效电阻值。

如果要求较精确的测出电路中某个元件的阻值时，则要把这个元件拆离电路板或焊开一脚，也不能两手连同表笔捏住元件两端来测量电阻值，这时由于人体电阻的影响，使测得的阻值减小，对于大阻值的电阻，应特别注意，否则就会产生误差。

使用中如果欧姆调零电位器在两表笔短接后，无法调节表针到欧姆挡0位，首先应检查电池电压是否充足，而不能用机械调零螺母去调节电阻挡表针归到满度位，那样会引起整个仪表量程的误差增大。

万用表测量交流电量是对交流整流后进行的，在用万用表作交流电压测量时。其指示数据为交流电的平均值(对于正弦波或非正弦波都是如此)。因为表盘刻度是按照正弦情况下有效值来绘制的，所以在测量非正弦波时，表针的指示数据会有较大的误差。当用整流式仪表测量非正弦波电压时，要把仪表的指示数据除以系数1.11。

万用表的工作频率为45～1000Hz，这在表盘上已明显标出。当测试信号频率超过1000Hz时，测出的电平将会偏小。如果测量的是非正弦信号，如语言、音乐波形等，测出的值不能认为是电平值。

电平是交流电压挡派生出来的～个附加量程，刻度端头标有“dB”符号，它是把1mW功率在600Ω阻抗上转换为0．775V进行刻度绘制的，因此，只有在被测两点间阻抗为600Ω时，电表的指示才是正确的。这一点在实际中应加以注意。

四、学会排除万用表的轻微故障

所谓轻微故障，是由于万用表在长期使用中保养欠佳所致。如万用表的转换开关，长期不用会使簧片表面发生了氧化，这在南方潮湿季节更为严重，使开关表面接触不良，可引起表针摇摆不定，难以观察取得测量数据。这时应用酒精清洗或用水砂纸轻轻擦去开关表面氧化物．以保持开关表面有良好的接触，将故障排除。

万用表的测量电路绝大部分由电阻组成，其阻值如稍有变化，就会直接影响万用表的准确性能。而且当前视频、音频产品的集成化程度越来越高，其引脚电压、电流数值较小。当表内某元件数值变质后就会使仪表产生测量误差。所以万用表在使用了一段时间后，应找一块同类型的新表或数字万用表作校准，是很必要的。这样可防止表内某元件变质或损坏而引起的误差．影响仪表的使用性能。