没有一种万用表能够直接测量电阻的,我们所有的测电阻仪表,都是通过电阻产生的电流电压效应来间接测量电阻的。
比如传统指针式万用表,它的表头实质上就是一个灵敏度很高的毫安表,结构就是一个细铜丝绕的线圈,放在永磁体里面。见下面的图。它指针偏转的角度,取决于线圈在磁场中受力的大小,而力的大小由线圈中的电流决定。
所以,指针式万用表,本质上是一个几毫安量程的电流表。那么,如果要测量几安培的电流,就必须在表头两端并联一个分流电阻,这个分流电阻比表头线圈电阻还小很多,就可以实现大电流的测量了,不然直接通进去就把表头烧了。而测电压,就是在表头上串联个大电阻,把电流降下来,然后根据根据不同电压下,表头偏转的角度,标上电压刻度即可(实质上反映了被测电压与表头中电流的关系)。
测电阻就要相对麻烦一些,因为电阻本身不是电源,如果直接用电压、电流这样的方法,对于不在回路中没有通电的,表针根本不会偏转,无法测。那么,要测量的话,就必须是在回路中通了电的才行。那么,如果电阻已经在电路中,并且通了电,可以这样来测:首先测量电阻两端的电压,再测量电阻回路中的电流,然后除一下即可。但是,这样测量并不能从仪表上直接读数,需要自己计算,而且需要两步,很麻烦,且对于实际的电路板,可能很复杂,并不容易测量。再说了,如果是没有通电的,还没法测。
对于实际使用的万用表,为了直接对电阻测量读数,和相对简单的电流、电压表相比,内部增加了一个电池。万用表电阻档的简化电路如下:
内部的电阻R是用来调整准确性的。可以看到,在测量电阻时,本质上还是在测量电流。就是说,对于一个固定不变的万用表(电池Er和表头G不变),那么被测电阻Rx的大小,决定了回路中电流的大小,而电流的大小,决定了表头的偏转角度。然后我们在刻度盘上根据电阻和电流的关系,标出刻度,就可以直接对电阻读数了。
如果你有心的话,你会注意到,指针式万用表,其电流电压档的0位,在左边,指针向右偏转越多,电流/电压越高;但是电阻档,却是反着的,电阻0位在最右边,最左边相当于电流档0位的地方,是电阻无穷大。读到这里,你应该知道是为什么会这样了吧。
而数字式万用表,原理上与此类似,但是它使用了数字式电路处理,内部有AD转换。它内部的电阻档有一个基准电阻,然后也是电池通电,通过比较串联回路中电阻上的分压,来得出被测电阻的大小。
那你看,你测电阻Rx的时候,要是Rx上还有一个其他的外部电源,你还怎么测量呢?外部的电源会影响整个表内部的回路电流,就不可能是一个预先定义好的电流/电阻关系了。而且,不仅外部电路不能有电压,甚至不能有外部电路,因为你根本不知道外部电路会有怎样的分流关系。