说起来有点不好意思,我第一次想“显示电压”的时候，脑子里冒出来的画面是把两根线往插座里一捅，然后指望旁边的灯泡告诉我有没有电，后来才知道，这事儿得靠专门的工具，或者至少得有个能读数的东西，今天咱们就聊聊，如何显示电压——不管你是想修个充电器，还是想给自己DIY的小电路加个电量显示，这篇文章应该都能帮上忙。

先别急着背公式,咱们把“显示电压”这件事拆开看：你得先测到电压，再把它变成人眼能看懂的数字或光，就像你想知道水桶里有多少水，你得有个刻度尺或者浮球，电压也一样。

第一步：手边最顺手的——万用表

如果你只是偶尔想知道一节电池还有没有电,或者插座是不是真的带电，那数字万用表就是你的首选，这东西便宜、皮实，关键是它直接显示电压数值。

• 档位选择：直流电压用DCV（或者V后面带一条直线），交流电压用ACV（V后面带波浪线），家里插座是交流，电池是直流，选错了读数会乱跳或者不准。
• 表笔插孔：黑笔插COM，红笔插VΩmA，别插到电流孔去，不然测电压等于短路。
• 并联测量：把红黑表笔分别点到你要测的两个点上，跟电路并联，比如测电池，红笔碰正极，黑笔碰负极。
• 读数：屏幕会直接显示数字，如果显示“1”或者“OL”，说明超量程了，换大档位。

你看,万用表本身就是个“电压显示器”，它内部有个模数转换器，把模拟电压变成数字，再驱动液晶屏，这个过程其实挺妙的，但咱们不需要懂它的芯片，会用就行。

不过有个小坑：万用表显示的是它自己测到的电压，不是电路里“真实”的电压，因为表笔和万用表内阻会分走一点点电流，虽然通常可以忽略，但在高阻抗电路里就会拉低读数，比如测一个1MΩ电阻两端的电压，普通万用表10MΩ内阻就会带来误差，这个先记着，后面讲单片机显示的时候还会绕回来。

第二步：想让电压“一直显示”怎么办？

万用表得用手拿着,不能固定装在设备上，如果你做了一个电源，想让它面板上一直有个数字显示当前输出电压，那就要用面板表。

这种小东西长得像一块迷你万用表,只有两根线（或者三根），接上被测电压，它自己的屏幕就亮了，常见的有0.36寸或0.56寸的数码管显示，也有液晶的，买的时候注意几个参数：

两线制的用起来最省事,直接并联到电源输出就行，但注意：两线制的表头本身会消耗一点点电流，如果你测的是微安级的小信号，它可能会把电压拉垮，三线制就多一根供电线，测量端和供电端分开，更准。

我自己的可调电源上就装了一个0-100V的三线表头，供电从辅助5V取，测量端接输出，这样即使输出调到0V，表头依然有电显示“000”，不会黑屏。

第三步：自己动手用单片机显示电压

如果你在玩Arduino或者STM32,想显示电压就更有意思了，原理很简单：单片机只能读电压，不能直接读“数字”，它内部有个ADC（模数转换器），把0~5V（或者0~3.3V）的模拟电压变成0~1023（10位）或0~4095（12位）的数字。

—这里有个关键点：ADC只能测它自己电源范围内的电压，你没法直接把12V电池接到Arduino的A0引脚，会烧芯片，所以得用分压电路。

• 假设你要测0~15V，用两个电阻：R1=10kΩ接被测电压正极，R2=10kΩ接地，中间点接ADC引脚。
• 这样15V进来,中间点只有7.5V，还是超过5V，那就换比例：R1=20kΩ，R2=10kΩ，中间点就是被测电压的1/3，15V×1/3=5V，刚好。
• 然后代码里把ADC读数乘以3,再换算成电压，显示到LCD或OLED上。

听起来很完美？但现实会打脸，电阻有误差，ADC有噪声，单片机的5V供电本身可能波动，如果你用USB供电，5V可能在4.8~5.2V之间晃，那测出来的电压也跟着晃，解决办法是用一个基准电压源，比如TL431或者REF5025，给ADC提供一个稳定的参考电压，或者干脆用单片机内部的基准（比如ATmega328P有1.1V内部基准），但那个也有±10%的误差。

我试过用Arduino Uno测一节18650电池，分压电阻用1%精度的金属膜，代码里做了10次平均滤波，显示值跟万用表对比，误差在0.03V以内，对于看个大概电量，完全够了。

第四步：不显示数字，用光来“显示”电压

有时候你不需要精确数值,只需要知道“电压够不够”或者“有没有电”，那就可以用更直观的方式：

• LED指示灯：比如用LM3914芯片，它像个阶梯比较器，电压从低到高，点亮不同数量的LED，就像旧式音响上的电平表。
• 齐纳二极管+LED：电压超过齐纳击穿电压，LED就亮，简单粗暴，但只能显示一个阈值。
• 光耦+比较器：比如LM393，设定一个参考电压，被测电压超过它，输出翻转，点亮LED，适合做“过压报警”。

这种“光显示”的好处是反应快，一眼就能看出来，坏处是你不知道具体是3.7V还是3.9V，所以通常和数字显示配合使用。

第五步：那些容易翻车的地方

说了这么多方法,最后聊几个我踩过的坑，你大概率也会遇到：

• 共地问题：如果你用单片机测一个独立电源的电压，一定要把两个电源的地连在一起，否则ADC读到的是一堆漂移的鬼数字。
• 输入阻抗：万用表10MΩ内阻已经算高了，但有些电路输出阻抗更高，这时候要么用高输入阻抗的仪表放大器，要么用运放做电压跟随器。
• 显示刷新太快：数码管最后一位疯狂跳变，看着心烦，加个软件滤波，比如每0.5秒更新一次，或者做滑动平均。
• 量程切换：如果你想显示0~200V，又不想换档，可以用电阻分压+自动量程电路，但那个复杂度够写另一篇文章了。

文献里经常提到“开尔文连接”或者“四线制测量”，那是为了消除导线电阻的影响，普通显示电压用不上，但如果你要测毫欧级电阻上的压降，就得考虑。

好了,从万用表到面板表，再到单片机ADC和LED光柱，这些就是“如何显示电压”的几条主要路子，你选哪条，取决于你想花多少钱、花多少时间，以及你希望那个数字有多准，我个人的习惯是：随手测用万用表，做电源用面板表，玩单片机就自己写代码，没有哪种最好，只有哪种最顺手。