我教介绍物理实验室，当我们做介绍电路或映射静电势的实验室时，不可避免地会有一个或多个万用表的电池没电或保险丝烧断。这总是很麻烦，因为您必须找到一把螺丝刀，松开螺丝，打开外壳，换掉实际需要换掉的东西，然后重新拧紧螺丝。如果电池和保险丝放在一个可以轻松打开的单独隔间中会更简单，这种隔间可以滑动打开/关闭并在就位时关闭闩锁。
为什么万用表是这样设计的？我能想到几种可能：
有一些原因与万用表的工作原理有关，这意味着电池/保险丝需要非常安全地放在外壳内，而带有检修门的单独隔间不能满足这一要求。但我不知道这个原因是什么。
设计和制造带有这个额外隔间的万用表会花费更多。也许吧，但万用表已经足够昂贵，我很难相信它会对购买价格产生重大影响。
一直都是这样做的。更重要的是，使用万用表的人已经是那种习惯于用螺丝刀打开故障设备外壳的人，并且实际上在这样做时会感到自豪和享受。因此，制造商有积极的动机以这种方式设计万用表。不过，这需要对万用表用户进行更多的扶手椅心理分析，而不是我所接受的。
上述原因之一是否充分说明了这一点？还是有其他我没有考虑的因素？
精心设计的手持式万用表的内部设计用于包含故障部件可能发生的任何爆炸。
想象一下以下情况：您手里拿着一个仪表，仔细并遵循所有适当的安全程序来测量您认为是 120 VAC 的线路……然后事实证明，变压器中的故障以某种方式设法使线路上的配电电压为 13.8 kV。万用表无法幸免；它的保险丝熔断，但在 MOV 着火并且一些电容器在其电解液闪沸时爆炸之前。如果万用表的设计与任何普通消费电子设备一样，那么爆炸产生的力量和 MOV 产生的火焰会从万用表的侧面射出，可能会严重伤害您的手。因此，除了最便宜的万用表之外，所有万用表的内部都紧密密封，高大的防爆墙将内部与外部隔开。
因此，仪表内部的任何东西也必须密封在里面。您是否注意到电池盒的墙壁很高，而不仅仅是盖在电池上的平盖？这是万用表安全设计的一部分——当然，上述情况不太可能发生，但仍有可能发生，而且我敢肯定有更多可能的情况可能会意外地在仪表上施加比它是用来处理的。
同样，电池盒需要牢固地固定在仪表上，这意味着没有塑料夹在使用几次后会折断——它必须使用螺钉将其固定到位。
这是一个安全的事情：
万用表需要在握在手中时安全地连接到电源，并且对此进行了严格的测试。最难通过的一个是当主电源上出现数 kV 尖峰时，它不能在操作员的手上产生火花。
为了实现这一点，仪表在所有开口周围都有特殊的挡板 - 将您的螺丝通道与非电源产品的螺丝通道进行比较。您还会在案件的开场线附近看到它们。这些使路径更长并防止发生故障。
现在 9 伏电池是仪表电路的一部分，可能连接到 0V 电源轨。虽然可以通过一个特殊的 2 kV 隔离式 DC-DC 转换器传递直流电，但这样做既昂贵又不必要。但这意味着电池端子与仪表的其余部分一样带电，并且需要充分保护以免受数 kV 脉冲的影响。
旋入式电池盖是确保仪表关闭且安全的唯一方法。夹式盖子太容易移除。
当然，这同样适用于保险丝，因为它连接到电路，但预计不会经常更换。
这也是您在万用表上看不到用于数据或充电的 USB 端口的原因。当他们确实添加串行端口时，它们是精心制作的光学隔离端口。
Digikey 对万用表类别进行了很好的总结。您相当普通的 Cat iii 600 V 仪表需要承受 6000 V 的脉冲，这可以跳得很远。
我通过观察Mooshimeter的困难构造了解到了大部分内容。这篇博客文章描述了如何修改外壳以通过 CAT-III 测试。仪表包裹在箔中，并在测试引线和箔之间施加高交流电压。
SD卡插槽也发生故障，必须关闭以确保安全。
便宜的、脆弱的 5 美元万用表有这些。
大多数专业万用表都有一个带螺丝的舱口，或者需要打开整个外壳。这是因为它们具有防水密封，因此水不会渗入。电池盒的滑动门不会那么防水。
这也与安全有关。它变得如此困难，以至于您必须知道自己在做什么。如果它很简单，例如当您打开电池舱盖并且能够接触带电源电压的电路时，有可能引线仍然连接到电源电压。
关于安全性，万用表必须根据设备的类别/类别（即基本上要测量的电压水平）达到一定水平的安全标准。
我想说安全是主要目标。
想象一下，某个讨厌的人掉了电表，电池弹了出来，或者，也许某个白痴决定偷电池，然后我去检查了我想增加刺激的交流壁式插座没有带电。
我会测量 0 伏，我相信我已经禁用了配电板上的正确隔离器，因此，我的交流电路可以正常工作。
但是，如果没有电池，我的仪表仍然会测量 0 伏，我会受到严重的冲击。
但是，如果在交流电上工作并依靠仪表来确认电路未带电，则应始终检查它是否可以记录带电电压，然后再确认其他电路实际上未带电。当然，我总是会这样做，但不是每个人都会这样做。
脚注 - 我在 1990 年购买的仪表仍在工作并使用原装电池，所以如果您必须不断更换电池，我不知道您的学生在做什么！