万用表(multimeter)又称三用表、多用表、伏欧表，是一种多量程和测量多种电量的便携式电子测量仪表。一般的万用表以测量电阻、电流、电压为主。部分万用表还可以用来测量音频电平、电容量、电感量和晶体管的β值等。

万用表是由电流表、电压表和欧姆表等各种测量电路通过转换装置组成的综合性仪表，由机械部分、显示部分、电气部分3大部分组成。机械部分包括外壳、挡位开关旋钮及碳刷等部分；显示部分又叫表头；电气部分由测量线路板、电位器、电阻、二极管、电容等电子部品组成而成。

1820年出现的第一台移动指针电流检测设备（电流计），被视为万用表的前身，目前人们常用的手持式万用表，最早可以追溯到1977年。

万用表一般可以分为数字万用表和指针万用表两类。在电子器件的故障诊断、维修、电力行业、实验和教学等领域应用广泛，并且伴随着半导体技术、人工智能等科技的快速发展，未来的万用表会向小型化、智能化以及集成化的方向发展。

1820年，第一台移动指针电流检测设备出现，又称电流计，该设备仅用于检测电流，电流流过时使罗盘针移动，该设备由于体积庞大，不适用于现场作业，但在实验室发挥着巨大作用。

1920年，英国邮政工程师Donald Macadie在电信线路上工作时，发明了一个可以测量电流、电压和电阻的工具。这款产品被命名为AVO表，也就是第一台真正的万用表。

1955年，伴随着模拟显示屏的问世，工程师们就开始尝试制造固态数字电压表，但由于技术的限制，并没能让该类型的万用表走上量产化的道路。

1969年，随着半导体的发展，使数字万用表设计变得可行，世界上第一台数字万用表便应运而生。

1977年，第一台手持式数字万用表诞生。

万用表是由电流表、电压表和欧姆表等各种测量电路通过转换装置组成的综合性仪表，各测量电路的原理基础就是欧姆定律和电阻串并联规律。

以指针式万用表的工作原理为例，指针式万用表最基本工作原理如下图：

测电压和电流时，外部有电流通入表头，因此不须内接电池。

当把挡位开关旋钮SA拨到交流电压挡时，通过整流管VD整流，电阻R3限流，由表头显示出来；当拨到直流电压挡时不须二极管整流，仅须电阻R2限流，表头即可显示；拨到直流电流挡时既不须二极管整流，也不须电阻R2限流，表头即可显示；测电阻时将转换开关SA拨到Ω挡，这时外部没有电流通入，因此必须使用内部电池作为电源。设外接的被测电阻为Rx表内的总电阻为R，形成的电流为I，由Rx、电池E、可调电位器Rp、固定电阻R1和表头部分组成闭合电路，形成的电流I使表头的指针偏转。红表与电池的负极相连，通过电池的正极与电位器Rp，及固定电阻R1相连，经过表头接到黑表棒与被测电阻Rx形成回路产生电流使表头显示。回路中的电流为：

从上式可知I和被测电阻Rx不成线性关系，所以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。当电阻越小时，回路中的电流越大，指针的摆动越大，因此电阻挡的标度尺刻度是反向分度。

当万用表红黑两表棒直接连接时，相当于外接电阻最小 Rx=0，则：

此时通过表头的电流最大，表头摆动最大，因此指针指向满刻度处,向右偏转最大，显示阻值为0Ω。反之，当万用表红黑两表棒开路时，相当于外接电阻可以忽略不计，则：

此时通过表头的电流最小，因此指针指向0刻度处，显示阻值为∞。

万用表主要由机械部分、显示部分、电气部分3大部分组成。机械部分包括外壳、挡位开关旋钮及碳刷等部分；显示部分又叫表头；电气部分由测量线路板、电位器、电阻、二极管、电容等电子部品组成而成。

万用表机械部分主要包括外壳、挡位开关旋钮、电刷表笔等部分。万用表的型号不同，挡位开关旋钮也不同，有功能开关与量程开关合用一只开关型、功能开关与量程开关分离型、功能开关与量程开关交互使用型等。表笔主要用于夹住被测电器元件或门的连接点，有些万用表还设有专用插座与功能转换开关配合使用，以完成某些专项测量。

显示部分又叫表头，由数字显示器、指针指示器或LED灯组成的。数字显示器用来显示被测电压、电流和电阻等电学量的数值，指针指示器主要用于测量直流电压和直流电流等模拟信号的数值，LED灯则用于提示是否发生电流过载等信息。

表头把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角或者数字显示，在其表盘刻度或者显示器上指示出被测电量的大小。

电气部分是万用表的核心部分，电气部分主要由测量线路板、芯片、电位器、电阻、二极管、电容等电子部品组成而成。芯片起到万用表的测量处理器的作用，它对输入的电学信号进行处理并输出数值，电路板则负责将芯片处理后的信号传递给显示器或指针指示器等显示元件，各种被测量的线路，被万用表转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，电阻、半导体元件及电池组成了测量的线路。经分流、整流、分压等的处理，将送入表头进行测量的电流统一转换成了一定量限的微小直流电流。

第一台数字万用表出现在1969年。

数字万用表是采用集成电路模 / 数转换器和液晶显示器，将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。

数字万用表的主要特点是数字显示，直观准确，无视觉误差，并只有极性自动显示功能，测量精度和分辨率都很高。输入阻抗高，对被测电路影响小，电路的集成度高，便于组装和维修，使数字万用表的使用更为可靠和耐久，测试功能齐全。保护功能齐全，有过压、过流保护，过载保护和超输入显示功能，功耗低，抗干扰能力强，在磁场环境下能正常工作，便于携带，使用方便。

数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量，必须增加相应的转换器，将被测电量转换成直流电压信号，再由A/D转换器转换成数字量，并以数字形式显示出来。数字万用表的基本结构如下图，由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器(液晶显示器)、电源和功能，量程转换开关等构成。

数字万用表组成与指针式类似，主要由机械部分、显示部分和电气部分组成，按照其用途还可以进一步分为以下几种：

手持数字万用表是一种紧凑、轻便的万用表，适合进行一些简单的实验或现场测量。其特点是体积小、小巧玲珑，便于携带，通常拥有基本的测量功能，如检测电路中的电压、电流和电阻等。

台式数字万用表是一种桌面式的数字测试仪器，更加专业化，在功能、精度、稳定性和防护性方面都比手持数字万用表更好。通常也可以具备多种测试功能如检测电感、电容、频率、温度等，并可以在PC等计算机上进行数据传输和分析。

自动数字万用表是一种精度和功能更加高级的数字测试仪器，能够自动选择量程、校准及数据记忆等功能。因为其各种测试功能比较丰富，操作难度较大，所以需要有专业的工程师来操作。它通常被用于研究和开发领域。

指针式万用电表亦称模拟式万用表，它是一种多量程、多功能、便于携带的电工用表。

指针式万用表主要由机械部分、显示部分和电气部分组成，它的各测量电路的原理基础就是欧姆定律和电阻串并联规律，它的电压测量原理是根据欧姆定律，将已知的电阻和电流作为电路中的测量设备来测量未知电压，通过安装在传感器上的移动指针或微调电位器实现测量。电流测量原理是通过安装在传感器上的移动指针测量电路中的电流。电阻测量原理通过测量被测电阻两端的电压和电流，计算出电阻值。

指针万用表是通过指针在表盘上摆动的大小来指示被测量的数值，因此，也称其为机械指针式万用表。由于它价格便宜、使用方便、量程多、功能全等优点深受使用者的欢迎。

指针万用表根据形式和应用领域还可以进一步分类：

主要用于测量电感或电容的值，通常它由至少4个电阻和一个测量电极组成，其中2个电阻连接在一起，形成一个称为“悬线电阻”的组件，其余2个电阻则分别被放置在待测电路的不同位置。

当一个固有电动势（如电池）连接到悬线电阻的两端时，电路便会产生一个平衡点。如果悬线电阻与待测电路中的电感或电容成比例关系，那么电路就会保持平衡状态。然后，通过小调节电位器控制电路，使电路重新达到平衡状态。在平衡状态下，可以通过指针指示器读取电桥的电阻或电流，再通过运算得到待测电感或电容的值。

主要用于测量高阻值的电路。如晶体管、场效应管和光敏电阻等等。其有很高的内部输入电阻，可以用来测量高阻值电阻，能够测量几千兆欧或更高阻值的电路，还可以测试晶体管和场效应管的基本参数，包括放大倍数、拐点电压和开路电导等。

此外，根据万用表的安全等级还可以分为下表几类：

万用表的测量范围可以是电压、电流、电阻、电容、频率、温度等，具体范围取决于不同型号的万用表。比如，万用表电压测量范围从毫伏到数千伏不等，万用表的电流测量范围通常从毫安到数百安不等、电阻量程通常从欧姆到数百兆欧姆不等、电容量程的选择取决于万用表的型号和使用要求，一般从皮法到数百微法不等，此外还有部分可以测量温度的万用表温度范围通常从-40摄氏度到1200摄氏度不等。

万用表的精度是指测量结果与待测量真实值之间的误差，精度越高则误差越小。万用表的精度与其测量范围、测试点和仪器本身的质量有关，通常用“百分比”或“个位数”的形式来表示。

万用表的精度通常包括两个参数：准确度和分辨率。准确度是指万用表测量结果与真实值之间的误差，通常表示为“±X%”或“±X数字”；分辨率是指万用表所能测量的最小量级，也称为最小测量分度值。如果万用表的最小测量分度是0.01V，则它的分辨率为0.01V。

常见的万用表的准确度从0.1%到1%，分辨率从0.1mV到1mV不等。

分辨率是仪器可以分辨的最小电量变化。比如，一个万用表的分辨率是0.1伏特，如果使用该万用表测量100.0伏特和100.1伏特的电压，仪器会显示两个不同的值，即100.0伏特和100.1伏特。

输入阻抗指万用表对电路的干扰程度。万用表的输入阻抗越大，它对被测电路的影响就越小。相反，如果输入阻抗较小，它将吸收被测电器的电流，从而产生误差，导致测量结果不准确。

优秀的万用表的输入阻抗可以达到几百万欧姆或更高，这意味着即使在高电压、高电阻或高电容测量时，其影响也会非常小。

万用表功耗越低，使用起来越省电，比如部分用9V电池的万用表，其待机以及工作功耗越低，使用的时间就越长，也就意味着更换电池的周期也越长，功耗是一个重要的指标。

万用表通常是通过测量电源上的电压来进行工作的，因此它的工作电流通常非常小。但是，随着万用表的各项功能和性能不断增加，其所需的功耗也可能越来越大。

在实际应用中，如果万用表的功耗较高，这将会影响到其使用时间和测量精度。如果电池寿命太短，可能需要经常更换电池，影响了使用体验。另外，高功耗还会导致因过热而使万用表本身产生错误测量，这将会影响到测量精度。

由于万用表通常用于测试电路各种参数，如果测试时采用不当、万用表本身性能不好等原因会带来安全隐患。

安全性的指标主要由以下3个方面：

万用表的灵敏度描述了它能够测量到的最小分辨率和最小可测量的电信号大小。灵敏度越高的万用表能够更加精确地感应并测量输入电信号。

灵敏度通常以测量电阻为例衡量，通常以欧姆为单位。比如说，如果一个万用表的灵敏度为1000欧姆，则表示它能够测量到一千分之一欧姆的电阻值，非常精确和灵敏。

万用表在测量电路时所产生的电压降，也叫内电阻。万用表的内电阻通常较高，因此它会将一部分电压用于自身的工作和读数显示。这就会导致在使用万用表时，电路通常会产生一些电压降，从而影响测量的准确性。

为了减小这种影响，通常需要使用具有较高内阻，在测量电路时对电路的影响较小的万用表。同样，对于需要测量精度较高的电路，可以考虑使用具有极高内阻的精密万用表，如数显电表等。

万用表可以用于测量电路中的直流电流大小，在测量直流电流前，需要将电路断开或关闭，确认测量电路是稳定的，选择正确的测量范围，选择相应的测量范围。将万用表的电流挡位选择好，再将测量引线的万用表红笔和黑笔串联到电路的中，这样万用表就可以测量到电路上的直流电流了，上述操作完成后，等待数秒钟，万用表上的数值就是电路上的直流电流值了。对于手动选择挡位的万用表，需要手动记录读数，而自动选挡的万用表会自动显示出电流值。

万用表可以用于测量电路中的直流电压大小，比如测量电池的电压，可以将万用表的电压挡位选择好（直流挡），再将测量引线的万用表红笔和黑笔施加在电池两端中，这样万用表就可以测量到它的直流电压了，上述操作完成后，等待数秒钟，万用表上的数值就是直流电压值。

万用表测量交流电流主要是用钳型表笔进行测量，利用电磁感应的原理，将表笔夹在电线中，选择合适的挡位，即可测量。

同测量直流电压类似，可以将万用表的电压挡位选择好（交流挡），再将测量引线的万用表红笔和黑笔施加在待测电路中，这样万用表就可以测量到电路上的交流电压了，上述操作完成后，等待数秒钟，万用表上的数值就是电路上的交流电压值了。

在对电阻进行检测时，首先要将万用表中的量程开关调置最为适合的位置中，并且同样将将红色插头插入V孔，而将黑色插头插入到COM孔中。如果在测量过程中发现实际的电阻值参数超出了所设定的电阻值时，万用表会提示“1”字样，此时则必须将万用表测量调置到更高的位置中，以确保电阻测量的准确性。另外，在测量电阻值时，要将红笔与电气设备插孔的正极连接，而黑色笔则与电气设备插孔的负极连接即可。

用R×1Ω档，任一表笔接一端，另一表笔点触另一端，正常时会发出清脆响亮的“哒”声。如果不响，则是线圈断了，进一步用万用表的R×1K或R×100电阻档测量会发现其阻值是∞。

将万用表接在电容或者电感两端两端，连接正负极，旋转开关选择正确的挡位，此时测量界面上就是电容或者电感的读数。

随着电子产品尺寸的逐渐减小，万用表也趋向于更加小型化，方便携带和使用，万用表将融入更多智能化技术，如基于互联网的远程监控技术等，以更加方便和准确地进行电气量的测量。

伴随着人工智慧、AI等的发展，万用表未来将与机器学习、人工智能等领域的技术融合，包括数字化、通信技术、云技术等，可以通过手机App、云存储等方式实现数据的分析和处理，以更好地适应未来电子科技的快速发展。

万用表上将会有更多的传感器集成，比如温度传感器、光电传感器甚至是生物传感器等，万用表会为使用者提供更加全面和实用的测量功能。