用指针万用表测试电压时应注意的一个问题

在设备维修中，笔者用指针万用表测某处电压时，若万用表拨至直流电压挡，测试值为50V，而拨至交流电压挡，测试值约110V。再用数字万用表确认，此处电压为直流50V，无交流电压。由此可见，用指针万用表交流电压挡测试直流电压时，显示值为所测直流电压的两倍左右，而非零伏。

为什么会出现上述问题呢?这完全是由指针万用表自身工作原理所决定的。指针万用表属磁电系仪表，利用载流导体在磁场中受力运动，其指针偏转角度与表头流过的电流成正比。由于磁电系表头只允许通过直流电流，因此，要想测交流电压时，是将交流电压整流后，再送人表头进行测量的、其测量原理如下图所示。



图中D1为工作二极管，D2为保护二极管，R为量程电阻。在测量电压的正半周，D1导通，表头有电流流过；而在测量电压负半周时，D1截止，测量电压直接通过D2闭合，从而对表头起分流保护作用。可见，通过表头的电流是单向脉动电流，此时指针偏转角度与单向脉动电流的平均值成正比。但实际上，为使用方便，万用表刻度尺是按有效值进行刻度的，其有效值I与平均值Ip之比称为波形系数K，对于单向脉动电流而言，波形系数K=2.22，也就是说，指针万用表显示值(有效值)，是被测交流平均值的2.22倍。如果用交流电压挡误测直流电压时，平均值就是直流电压值，此时万用表显示值正好是被测直流电压两倍左右。