測試、除錯與量測儀器

數位三用電表(DMM)

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數位三用電表是你最先伸手去拿、用的次數比任何儀器多十倍的工具。把它想成電路的基本儀表板:一個有兩支探棒的手持盒子,當你把探棒碰到兩個點,它就讀出一個穩定的數字。它不畫快速抖動的圖形——它告訴你冷靜、安定的事實。這裡有幾伏特?這個元件兩端是幾歐姆?這條線真的有接到那條嗎?大多數實驗檯上的謎團,都是靠這些樸素的問題、以正確的順序問出來解開的。

三用電表把好幾種電表合在一起,用旋鈕選擇。在電壓檔,它量兩支探棒之間的穩定電壓——兩點間的水壓,例如讀到穩壓器輸出 4.98 V。在電阻檔(電源要關掉),它送一個微小的已知電流穿過元件,回報它的電阻。導通檔就是會嗶嗶叫的電阻檔:接近零歐姆就響,讓你不必盯著螢幕就能追線路。二極體測試檔推一個小電流穿過接面,顯示它的順向壓降——健康的矽二極體約 0.6 V、蕭特基約 0.3 V,反向則開路。在電流檔它量電流,但只有當你把電路斷開、讓電流流經電表時才行(見「電流量測」)。

為何重要:九成的除錯從這裡開始。先檢查電源與接地——5 V 軌真的讀到 5 V 嗎、接地在該為 0 V 的地方真的都是 0 V 嗎——再去懷疑任何高深的東西。兩個誠實的提醒。第一,電表並非隱形:在電壓檔它有很大但有限的輸入電阻(常見為 10 MΩ),所以在很高阻抗的節點上,它會讓讀數略微下沉(探棒負載)。第二,它顯示的是緩慢的平均值,而非隨時間變化的形狀;在三用電表上看起來乾淨的 5 V 軌,可能正帶著電表根本看不到的漣波或毛刺。要看那些,你需要示波器。

你用 10 kΩ 接 5 kΩ 在 9 V 上做分壓器,預期分壓點是 3 V(9 乘以 5/(10+5) = 3 V)。三用電表讀到 2.99 V——確認無誤。接著切到電阻檔(電池已拔),檢查每顆電阻是否接近標示值,再切到導通檔,確認分壓點的線真的接到下一級。

電壓、電阻、導通、二極體測試——每次除錯的起點,就是這些冷靜而穩定的事實。

千萬別切到電流檔後把探棒跨接在電壓源兩端:電流檔的輸入是經過保險絲的近乎短路,你會燒掉保險絲(甚至更糟)。電壓要並聯量、電流要串聯量。

又稱
DMMmultimeter三用電表萬用表