第一章　汽车万用表检测的基本知识

第一节　万用表的结构与类型

万用表是一种可以进行多种项目测量的便携式仪表，具有基本挡位和附加挡位，利用基本挡位可以比较精确地测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流以及电阻值的大小，利用附加挡位可以进行电容器的测量、二极管的测量、三极管的静态电流放大系数测量和线路的通断检测等。万用表是准确判断故障的重要依据，因此只有熟练掌握万用表的使用方法，再辅助一些其他的手段，才能迅速准确地判断故障，提高维修工作效率。

一、万用表的分类

万用表一般可分为模拟式（指针式）万用表和数字式万用表（含汽车专用万用表）两种。这两类万用表各有所长，在使用的过程中不能完全替代，要取长补短，配合使用。指针式万用表使用方便、性能稳定、价格便宜，不易受外界环境和被测信号的影响，可以直观形象地观察变化的趋势；而数字式万用表测量精度高、读数准确、显示清晰、测量范围宽，还能准确进行电容容量和小电阻值的测量。

指针式万用表是利用指针的偏转直接读出测量数值，其结构简单，使用方便。常见的指针式万用表有500型、MF500-B型、MF47型、MF64型、MF50型、MF15型等。

数字式万用表采用数字化测量技术和液晶显示器（LCD）显示，具有测量准确度高、测范围宽、分辨力高、测量速率快、输入阻抗高、功耗小、功能全、集成度高、过载能力强和抗干扰能力强等优点。常见的数字式万用表有DT890、DT890D、DT830、DT9101、DT9102、DT9103等。袖珍数字万用表的外形如图1-1所示。

由于在电控燃油喷射（EFI）发动机的检测中，规定不能使用指针式万用表检测电控单元（ECU）和传感器，更不能使用测试灯测试ECU和任何与ECU相连接的电气设备，而应该使用高阻抗［如大于10MΩ/V（表示测试电压为刻度盘上最大值时的仪表内电阻值）］的数字式测试仪（表）进行测试。因此，数字式万用表在电控燃油喷射发动机的检测中获得了广泛应用。

汽车万用表也是一种数字式万用表，在汽车检测中用途广泛。常见的汽车万用表有OTC系列、EDA系列、VC400型、KM300型和AT950型等。KM300型汽车万用表为美国艾克强汽车测试设备制造公司的产品，其外形如图1-2所示。

二、万用表的结构和功能

1.指针式万用表

（1）指针式万用表的结构　指针式万用表主要由磁电式表头、面板、功能转换开关、测量线路、调零旋钮、插孔、表笔和外壳等组成。

① 万用表表头一般采用高灵敏度的磁电式结构。主要由磁头、游丝、表针（指针）等组成，如图1-3所示。表头的灵敏度越高，万用表的性能也越好。

②指针式万用表的面板如图1-4（a）所示。它主要由表盘、机械调零旋钮、零欧姆调节旋钮、转换开关、表笔插孔等组成。表头上的表盘印有多种图形、符号，并且还有多条刻度线和数值。

③功能转换开关（又称量程选择开关，简称量程开关）如图1-4（b）所示，它是一个多挡位的旋转开关，用来选择检测项目和量程（或倍率）。有些万用表采用两个转换开关，分别为量程选择开关和项目（功能）选择开关。

④测量电路如图1-5所示，它主要由各种类型、各种规格的电阻元件（如线绕电阻、金属膜电阻、碳膜电阻、电位器等）组成，此外还包括整流器件（如二极管）。

（2）指针式万用表上的符号及数值含义

①在指针式万用表上，通常印有各种符号，它们所表示的含义见表1-1。

②万用表上各种数值和标尺的含义如下。

a.27℃表示热带使用仪表，标准温度为（27±2）℃，而一般仪表的标准温度为（20±2）℃。

b.20kΩ/V-或10 kΩ/V-表示仪表的直流测试的灵敏度。此值的倒数就是表头的满度电流值，通常为万用表的最小直流电流挡。在检测直流电压时，将此数乘以使用挡的满度值，即为该挡的输入电阻。不同挡位的输入电阻不同，而同一挡位指示值变化时，其输入电阻却不变。

c.4kΩ/V～或10 kΩ/V～ 表示交流电压的灵敏度。在检测交流电压时，将数乘以使用挡的满度电压值，即得到该挡的内阻值（输入电阻）。

d.A-V-Ω 指安培、伏特、欧姆，即表示该万用表是可测电流、电压和电阻的复用表。

e.2.5- 表示仪表准确度等级，直流检测误差小于满刻度的2.5%。

f.在万用表上一般有一条欧姆标尺、一条直流用的50格等分度标尺，一条50V以上交流用的标尺、一条10V～（或5～或2.5V～）专用标尺及一条dB标尺。有的万用表上还有A～（交流电流）、μF（电容）、mH（电感）、Z（阻抗）、W（音频功率）、I_CEO（晶体三极管穿透电流）或β（晶体三极管直流放大倍数）等标尺。

g.0dB=1mW600Ω表示分贝（dB）标尺是以在600Ω负荷电阻上，得到1mW功率时的指示定为零分贝。

h.MF：M表示仪表，F代表复用式，MF即万用表的标志。

万用表表盘上的标志示例如图1-6所示。

2.数字式万用表

数字式万用表采用了大规模集成电路和液晶数字显示技术，是在数字式直流电压表的基础上，增加测试附件扩展而成的。它是将测试量与标准量进行对比的比较式仪表，其测量值由液晶显示器显示。

（1）数字式万用表的基本组成　目前数字式万用表使用较多的是DT-890型、DT9205型等。DT-890型数字式万用表面板外形示意图如图1-7所示。该表前后面板主要包括液晶显示器；电源开关；量程（功能）转换开关；h_FE插口；表笔插孔及在后盖板下的电池盒。

① 液晶显示器直接以数字形式显示检测结果。普及型数字式万用表多为三位半仪表（如DT-890型），其最高位只能显示“1”或“0”（0亦可消隐，即不显示），故称半位，其余3位是整位，可显示0～9全部数字。三位半数字式万用表最大显示值为1999。仪表具有自动显示极性功能，即如果被测电压或电流的极性错了，也不必改换表笔接线，而在显示值面前出现负号（-），也就是说此时红表笔接低电位，黑表笔接高电位。

②量程（功能）转换开关又称为功能选择开关，位于面板的中间，用来检测时选择项目和量程。由于最大显示数为±1999，不到满度2000，所以量程挡的首位数几乎都是2，如200Ω、2kΩ、2V等。一般数字式万用表的量程较指针式万用表要多。

③表笔插孔有4个。标有“COM”字样的为公共插孔，通常插入黑表笔。标有“V/Ω”字样插孔应插入红表笔，用以检测电阻值和交直流电压值。检测交直流电流有两个插孔，分别为“A”和“10A”，供不同量程挡选用，也插入红表笔。

（2）数字式万用表的分类　数字式万用表的分类方法主要有按量程转换方式分类、按工作原理分类和按显示数字位数分类3种。

①按量程转换方式分类，可分为手动量程（MANUAL RANGE）、自动量程（AUTO RANGE）和自动/手动量程（AUTO/MAN UAL RANGE）3种类型。

②按工作原理分类，可分为比较型、积分型、复合型。目前使用较多的是积分型数字万用表。

③按显示数字位数不同，可分为3 _1/2（3.5位）、4 _1/2（4.5位）、5 _1/2 （5.5位）、6 _1/2（6.5位）和7 _1/2（7.5位）等多种类型。常见仪表数位及相关指标见表1-2。

普及型数字式万用表不仅可以检测直流电压（DCV）、交流电压（ACV）、直流电流（DCA）、交流电流（ACA）、电阻（Ω）、二极管正向压降（VF）、晶体管发射极电流放大系数（h_FE），还能测电容（C），检查线路通断的蜂鸣器挡（BZ）等。有的数字式万用表还具有电感挡、温度（T）挡、频率（f）挡、信号挡、AC/DC自动转换功能等。

新型数字式万用表大多增加了读数保持（HOLD）、逻辑测试（LOGIC）、真有效值（TRMS）、相对值检测、自动关机等功能。

（3）数字式万用表的常见符号及含义　数字式万用表的常见符号及含义见表1-3，数字式万用表上的外文字母及中文含义见表1-4。

3.汽车万用表

汽车万用表除具有袖珍数字式万用表的功能外，还具有汽车专用项目测试功能，可测量交流电压及电流、直流电压及电流、电阻、频率、电容、占空比、温度、二极管、接通角、转速；也有一些新颖功能，如自动断电、自动变换量程、模拟条图显示、峰值保持、读数保持（数据锁定）、电池测试（低电压提示）等。

多功能汽车数字式万用表主要由4位数字及模拟显示屏、功能按钮、测试项目选择开关、温度测量插座、分用插孔（测量电压、电阻、频率、接通角、占空比和转速）、搭铁插座、电流测量插座等构成。

为实现某些功能（例如测量温度、转速），汽车万用表还配有一套配套件，如热电偶适配器、热电偶探头、电感式拾取器以及AC/DC感应式电流夹钳（5～2000A等）。

在发动机电控系统故障的检测与诊断中，除经常需要检测电压、电阻和电流等参数外，还需要检测转速、接通角、频宽比（占空比）、频率、压力、时间、电容、电感、温度、半导体元件等。这些参数对于发动机电控系统的故障检测与诊断具有重要意义。但是这些参数用一般数字式万用表无法检测，需采用专用仪表即汽车专用万用表。汽车万用表一般应具备以下功能。

①测量交、直流电压。考虑到电压的允许变动范围及可能产生的过载，汽车万用表应能测量大于40V的电压值，但测量范围也不能过大，否则读数的精度会下降。

②测量电阻。汽车万用表应能测量1MΩ的电阻，测量范围大一些使用起来较方便。

③测量电流。汽车万用表应能测量大于10A的电流，测量范围再小则使用不方便。

④记忆最大值和最小值。该功能用于检查某电路的瞬间故障。

⑤模拟条显示。该功能用于观测连续变化的数据。

⑥测量脉冲波形的频宽比和点火线圈一次侧电流的接通角。该功能用于检测喷油器、发动机怠速稳定控制阀、EGR电磁阀及点火系统等的工作状况。

⑦测量转速。

⑧输出脉冲信号。该功能用于检测无分电器点火系统的故障。

⑨测量传感器输出电信号频率。

测量二极管的性能。

测量大电流。配置温度传感器（霍尔式电流传感器）后，可以测量大电流。

测量温度。配置温度传感器后，可以检测冷却水温度、尾气温度和进气温度等。

有些汽车万用表，除了具有上述基本功能外，还有一些扩展功能。例如，EDA-230型汽车万用表在配用真空/压力转换器（附件）时，可以测量压力和真空度，并且还具有背光显示功能，使显示数据在光线较暗时也能被看清楚。

又如博安8901B汽车万用表，除具有汽车万用表功能外，还可检测喷油时间（ms）、温度（K）、占空比（%）、电容（F）、频率（Hz）、汽车传感器信号模拟、汽车执行器驱动，可驱动喷油器、发动机怠速阀、调压阀、点火模块、点火线圈和电子里程表等。

汽车数字式万用表与普通数字式万用表的主要区别见表1-5。