数字万用表设计性实验
数字电表原理及万用表设计实验
数字电表原理及万用表设计实验在现代科技发展的背景下，数字电表和万用表成为了电子工程领域中不可或缺的工具。
本文将介绍数字电表的原理和万用表的设计实验，并探讨它们在电子工程中的应用。
一、数字电表原理数字电表是一种用来测量电流、电压和电阻等物理量的仪器。
它与传统的模拟式电表相比，采用了数字技术，具有精度高、显示直观等优点。
数字电表的原理主要包括信号采集、信号处理和数字显示三个部分。
信号采集是指通过电路将被测量的电流、电压等物理量转换成电压信号。
这一步骤通常使用电流互感器、电压分压器等元件来实现。
信号处理是将采集到的电压信号进行放大、滤波、线性化等处理，以提高测量精度和稳定性。
在这一过程中，运算放大器、滤波电路等被广泛应用。
数字显示是将处理后的模拟信号转换成数字信号，并通过LED数码管或液晶显示屏等方式进行显示。
这一步骤中，模数转换器和数码显示芯片是关键元件。
二、万用表设计实验万用表是一种集电压、电流、电阻等测量功能于一体的便携式测量仪器。
它的设计实验主要包括测量范围选择、测量电路设计和显示方式设计三个方面。
测量范围选择是指根据被测量物理量的大小，选择合适的量程进行测量。
万用表通常具有多档量程，可以通过旋钮或按键来进行切换。
测量电路设计是保证测量精度和稳定性的关键。
在设计中，需要考虑到电路的输入阻抗、输入电压、测量误差等因素，并采用合适的电路方案来实现。
显示方式设计是指选择合适的显示元件和显示方式来显示测量结果。
万用表通常采用数码管或液晶显示屏来显示测量值，并根据测量范围的不同，选择合适的显示位数和小数点位数。
三、应用领域数字电表和万用表在电子工程领域中有广泛的应用。
它们可以用于实验室中的电路测试、电子设备的维修和故障排除，以及工业生产中的电气检测等。
在实验室中，数字电表和万用表可以用来测量电路中的电流、电压和电阻等参数，帮助工程师分析电路性能和故障原因。
在电子设备的维修和故障排除中，数字电表和万用表可以用来测量电路中的各种信号，判断电路是否正常工作，并找出故障点。
数字万用表的研究与设计
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业设计数字万用表的研究与设计The Design of Digital Multimeter系（院）名称：电子信息与电气工程学院QQ 号：309810851目录中文摘要、关键词 (Ⅰ)英文摘要、关键词 (Ⅱ)引言 (1)第一章课题的研究背景 (2)1.1数字万用表研究的目的和意义 (2)1.2国内外的研究动态及发展趋势 (3)1.2.1国内研究概况 (3)1.2.2国外研究概况 (4)1.3数字万用表设计重点解决的问题 (4)第二章数字万用表的总体设计方案 (5)2.1课题设计的基本思路 (5)2.2数字万用表的测量原理及电路平台 (5)2.3数字万用表的硬件系统总体设计框图 (10)2.4硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (11)2.4.1 AT89S52芯片功能特性描述 (12)2.4.2模数转换模块介绍 (13)2.4.3显示模块介绍 (15)2.4.4电源模块介绍 (15)2.5数字万用表的硬件设计 (16)第三章系统软件及流程图及仿真过程 (22)3.1软件设计整体思路 (22)3.2系统总流程图 (23)3.3物理采集流程图 (24)3.4系统仿真过程 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A (29)附录B (33)数字万用表的研究与设计摘要:本次设计用单片机芯片AT89S52设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容，四位数码显示。
此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。
为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路，显示芯片用TEC612驱动8位数码管显示。
数字万用表设计实验
数字万用表设计实验By 金秀儒物理三班Pb05206218实验题目：数字万用表设计实验 学号：pb05206218姓名：金秀儒实验目的：1.掌握数字万用表的工作原理、组成和特性2.掌握数字万用表的校准方法和使用方法3.掌握分压及分流电路的连接和计算4.了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用实验仪器：1. DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪2. 三位半或四位半数字万用表实验原理：数字万用表的基本组成图1 数字万用表的基本组成模数（A/D ）转换与数字显示电路数字信号与模拟信号不同，其幅值（大小）是不连续的。
将被测量与最小量化单位比较，并把结果四舍五入取整后变为十进制起段显码显示出来。
一般N ≥1000即可满测量精度要求。
常见数字表头最大示数为1999，称为三位半（213）数字表。
数字测量仪表的核心是模/数（A/D ）转换、译码显示电路。
A/D 转换一般又可分为量化、编码两个步骤。
本实验用实验仪，核心为一个三位半数字表头，由数字表专用A/D 转换译码驱动集成电路和外围元件、LED 数码管构成。
该表头有７个输入端，包括２个测量电压输入端（IN +、IN-）、２个基准电压输入端（V REF+、V REF -）和３个小数点驱动输入端。
数字显示屏（LED 或液晶）模数转换，译码驱动基准电压 小数点驱动（配合被测量与量程）过压过流保护过压过流保护分档电阻（量程转换）分压器（量程转换）分流器（量程转换）交流直流变换器 （放大、整流、滤波）直流 被测量 输 入交流V REF电流电压电阻 V IN直流电压测量电路在数字电压表头前加分压器，可扩展直流电压测量的量程。
如图：分压比为 2120rr r U U i += 扩展后的量程为 02210U r r r U i +=考虑到电压表的输入阻抗，设计实用分压电路如图：R 总=R1 +R2 +R3 +R4 +R5各档的分压比为：200mV:( R1 +R2 +R3 +R4 +R5)/ R 总=12 V:( R2 +R3 +R4 +R5)/ R 总=0.1 20V:( R3 +R4 +R5)/ R 总=0.01 200V:( R4 +R5)/ R 总=0.0012000V: R5/ R 总=0.0001出于耐压和安全考虑，最高电压限为 1000V 。
数字万用表实验设计
8.12 设计数字万用表【实验目的】1.了解数字电表的基本原理、常用双积分模数转换芯片外围参数的选择原则及电表的校准原则；2.了解数字万用表的特性、组成及工作原理；3.掌握分压、分流电路的原理；4.设计制作多量程直流电压表、电流表及电阻表；5.了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
【设计要求及实验内容】1.设计制作多量程直流数字电压表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：200mv、2v）；2.设计制作多量程直流数字电流表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：200mA、20mA）；3.设计制作多量程数字欧姆表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：200Ω、2kΩ、20 k Ω）；4.设计制作多量程交流数字电压表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：AC, 200mv、2v）；5.二极管正向压降的校准和测量；6.三极管h FE参数的测量。
以上实验，在1至3中选择2～3个实验题目为必做内容，4至6为选做内容。
【主要实验器材】1.DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪；2.四位半通用数字万用表；3.标准电阻箱。
【实验原理、方法提示】1. 数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。
（1）双积分模数转换器（ICL7107）的基本工作原理我们将完成从模拟电信号转换成数字信号的电路称为模数转换器（AD转换器）。
数字万用表常用的转换器为双积分AD转换器。
双积分模数转换电路的原理比较简单，当输入电压为Vx 时，在一定时间T1内对电量为零的电容器C 进行恒流（电流大小与待测电压Vx 成正比）充电，这样电容器两极之间的电量将随时间线性增加，当充电时间T1到后，电容器上积累的电量Q 与被测电压Vx 成正比（式1）；接着让电容器恒流放电（电流大小与参考电压Vref 成正比），这样电容器两极之间的电量将线性减小，直到T2时刻减小为零。
数字万用表设计实验 (4)
数字万用表设计性实验[概述] 随着数字测量技术的日趋普及，指针式仪表已经逐渐被淘汰，我厂对“指针式改装电表实验”进行了改进，现采用了“数字万用表设计性实验”，使学生对数字电表的原理和使用方法有了深入的理解和应用，深得广大院校师生的好评。
一、实验目的1.掌握数字万用表的工作原理、组成和特性2.掌握数字万用表的校准方法和使用方法3.掌握分压及分流电路的连接和计算4.了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用二、实验仪器1.DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪一台2.三位半或四位半数字万用表一台（另配）三、实验原理1.数字万用表的特性与指针式万用表相比较，数字万用表有如下优良特性：⑴高准确度和高分辨力三位半数字式电压表头的准确度为±0.5％，四位半的表头可达±0.03％，而指针式万用表中使用的磁电系表头的准确度通常仅为±2.5％。
分辨力即表头最低位上一个字所代表的被测量数值，它代表了仪表的灵敏度。
通常三位半数字万用表的分辨力可达到电压0.1mV、电流（指电流强度，下同）0.1μA、电阻0.1Ω，远高于一般的指针式万用表。
⑵电压表具有高的输入阻抗电压表的输入阻抗越高，对被测电路影响越小，测量准确性也越高。
三位半数字万用表电压挡的输入阻抗一般为10MΩ，四位半的则大于100MΩ。
而指针式万用表电压挡输入阻抗的典型值是20～100kΩ/V。
⑶测量速率快数字表的速率指每秒钟能完成测量并显示的次数，它主要取决于A/D转换的速率。
三位半和四位半数字万用表的测量速率通常为每秒2～4次，高的可达每秒几十次。
⑷自动判别极性指针式万用表通常采用单向偏转的表头，被测量极性反向时指针会反打，极易损坏。
而数字万用表能自动判别并显示被测量的极性，使用起来格外方便。
⑸全部测量实现数字式直读指针式万用表尽管刻画了多条刻度线，也不能对所有挡进行直接读数，需要使用者进行换算、小数点定位，易出差错。
特别是电阻挡的刻度，既反向读数（由大到小）又是非线性刻度，还要考虑挡的倍乘。
数字万用表的组装与调试实验报告doc
数字万用表的组装与调试实验报告篇一：万用表组装_设计性实验报告北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目学院班级学号姓名首次实验时间年月日指导教师签字目录一.实验任务 ................................................ ................................................... .. (4)1.分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。
(4)二.实验要求 ................................................ ................................................... .. (4)1.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理 ................................................4 2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用............ 4 3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电路 ................................................ .. (4)三.实验主要器材 ................................................ ................................................... ........................... 4 四.实验方案 ................................................ ................................................... .. (5)1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。
.............................................. ....................... 5 2.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。
实验十 多功能数字电表和万用表的设计(部分
12级电科专业《专业实验》安排表（2015下半年）说明：14周3（上课时间为第103每一时间段实验为4学时，下午上课时间：14:30-17:30每次实验上课前需认真预习相关实验内容并写好预习报告每位学生准备8张16开实验报告纸，8张32开原始记录纸。
讲义份数：导热系数？份,电源特性？份,声光电路？份。
所开设实验的房间管理由各位老师自己承担。
理学院物理实验室2015.09.06实验十多功能数字电表和万用表的设计数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。
数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。
【实验目的】1、了解数字电表的基本原理及常用双积分模数转换芯片外围参数的选取原则、电表的校准原则以及测量误差来源。
2、了解万用表的特性、组成和工作原理。
3、掌握分压、分流电路的原理以及设计对电压、电流和电阻的多量程测量。
4、了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
5、通过数字电表原理的学习，能够在传感器设计中灵活应用数字电表。
【实验仪器】1、DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪。
2、四位半通用数字万用表。
（自备）3、示波器。
（自备）4、ZX25a电阻箱。
（自备）【实验原理】一、数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。
数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。
若最小量化单位为∆，则数字信号的大小是∆的整数倍，该整数可以用二进制码表示。
设∆=0.1mV ，我们把被测电压U 与∆比较，看U 是∆的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N (二进制)。
数字万用表设计性实验
数字万⽤表设计性实验数字万⽤表设计性实验⼀、实验内容：1）制作量程200mA的微安表（表头）；2）设计制作多量程直流电压表；3）设计制作多量程直流电流表；⼆、实验仪器：WS-I数字万⽤表设计性实验仪三位半数字万⽤表三、实验原理1.数字万⽤表的组成数字万⽤表的组成见图1。
Array图1 数字万⽤表的组成数字万⽤表其核⼼是⼀个三位半数字表头，它由数字表专⽤A/D 转换译码驱动集成电路和外围元件、LED 数码管构成。
该表头有7个输⼊端，包括2个测量电压输⼊端(IN+、IN-)、2个基准电压输⼊端(V REF +、V REF -)和3个⼩数点驱动输⼊端。
2.直流数字电压表头“三位半数字表头”电路单元的功能:将输⼊的两个模拟电压转换成数字，并将两数字进⾏⽐较，将结果在显⽰屏上显⽰出来。
利⽤这个功能，将其中的⼀个电压输⼊作为公认的基准，另⼀个作为待测量电压，这样就和所有量具或仪器的测量原理⼀样，能够对电压进⾏测量了。
见图2。
图1 200mV(199.9mV)直流数字电压表头及校准电路3.多量程直流数字电压表在数字电压表头前⾯加⼀级分压电路(分压器)，可以扩展直流电压测量的量程。
如图3所⽰，U 0为电压表头的量程(如200mV)，r 为其内阻(如10M Ω)，r 1、r 2为分压电阻，U i0为扩展后的量程。
图3 分压电路原理图4多量程分压器原理电路数字电压表 0～U 00～U i0 r 1r 2 r IN+IN-U多量程分压器原理电路见图4。
图5 实⽤分压器电路采⽤图4的分压电路虽然可以扩展电压表的量程，但在⼩量程档明显降低了电压表的输⼊阻抗，这在实际使⽤中是所不希望的。
所以，实际数字万⽤表的直流电压档电路为图5所⽰，它能在不降低输⼊阻抗的情况下，达到同样的分压效果。
4. 多量程直流数字电流表测量电流的原理是：根据欧姆定律，⽤合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进⾏测量。
如图6。
由于r>>R ，取样电阻R 上的电压降为i i RI U =即被测电流为 R U I i i /=，多量程分流器电路原理见图7。
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普通物理实验C课程论文题目数字万用表设计实验学院物理科学与技术学院电子信息工程学院专业物理学师范年级2010级1班学号222010315210011 姓名彭书涛指导教师陶敏龙老师论文成绩答辩成绩2011年12 月06 日数字万用表设计性实验与分析以及实验改进体系彭书涛西南大学物理科学与技术学院，重庆 400715摘要：本论文探讨数字万用表设计实验的思路和实验方法以及改进数字万用表灵敏度的改进方法，从实验入手解决试验中的操作和实验做法的问题，后接着就实验从误差分析入手解决并进行改进方案的讨论。
关键词：数字万用表;设计实验；改进方案；一、实验内容：1）制作量程200mA的微安表（表头）；2）设计制作多量程直流电压表；3）设计制作多量程直流电流表；二、实验仪器：WS-I数字万用表设计性实验仪三位半数字万用表三、实验原理1.数字万用表的组成数字万用表的组成见图1。
数字万用表其核心是一个三位半数字表头，它由数字表专用A/D转换译码驱动集成电路和外围元件、LED数码管构成。
该表头有7个输入端，包括2个测量电压输入端(IN+、IN-)、2个基准电压输入端(VREF +、VREF- )和3个小数点驱动输入端。
图1 数字万用表的组成2.直流数字电压表头“三位半数字表头”电路单元的功能:将输入的两个模拟电压转换成数字，并将两数字进行比较，将结果在显示屏上显示出来。
利用这个功能，将其中的一个电压输入作为公认的基准，另一个作为待测量电压，这样就和所有量具或仪器的测量原理一样，能够对电压进行测量了。
见图2。
图1 200mV(199.9mV)直流数字电压表头及校准电路3.多量程直流数字电压表在数字电压表头前面加一级分压电路(分压器)，可以扩展直流电压测量的量程。
如图3所示，U 0为电压表头的量程(如200mV)，r 为其内阻(如10M Ω)，r 1、r 2为分压电阻，U i0为扩展后的量程。
图3 分压电路原理 图4多量程分压器原理电路图5 实用分压器电路多量程分压器原理电路见图4。
采用图4的分压电路虽然可以扩展电压表的量程，但在小量程档明显降低了电压表的输入阻抗，这在实际使用中是所不希望的。
所以，实际数字万用表的直流电压档电路为图5所示，它能在不降低输入阻抗的情况下，达到同样的分压效果。
4. 多量程直流数字电流表数字电压表 0∼U 00∼U i0r 1r 2r IN+IN-U 动 片 2数字电压表头U IN-IN+测量电流的原理是：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。
如图6。
由于r>>R ，取样电阻R 上的电压降为 i i RI U = 即被测电流为 R U I i i /=，多量程分流器电路原理见图7。
图6 电流测量原理 图7 多量程分流器电路图7中的分流器在实际使用中有一个缺点，就是当换档开关接触不良时，被测电路的电压可能使数字表头过载，所以，实际数字万用表的直流电流档电路为图8所示。
图中的BX 是2A 保险丝管，电流过大时会快速熔断，超过流保护作用。
两只反向连接且与分流电阻并联的二极管D 1、D 2为塑封硅整流二极管，它们起双向限幅过压保护作用。
正常测量时，输入电压小于硅二极管的正向导通压降，二极管截止，对测量毫无影响。
一旦输入电压大于0.7V ，二极管立即导通，两端电压被限制住(小于0.7V)，保护仪表不被损坏。
用2A 档测量时，若发现电流大于1A 时，应不使测量时间超过20秒，以避免大电流引起的较高温升影响测量精度甚至损坏电表。
图8实用分压器电路I U i动四、实验步骤1. 制作200mV(199.9mV)直流数字电压表头并校准使用电路单元：三位半数字表头，直流电压校准，直流电压电流，分压器。
按图2接线，参考电压VREF输入端接直流电压校准电位器，左数第三位小数点dp3接到多量程直流数字电压表的小数点控制电路量程转换单元的“动片1”插孔以获得一位小数显示。
利用待测直流电压源和分压电阻获得150mV左右的校准电压，把一只成品数字万用表(称为标准表)置于直流电压200mV档与表头输入端并联，调整“直流电压校准”旋钮使表头读数与标准表读数一致(允许误差±0.5mV)。
然后保留虚线框内的线路，拆去其余部分即可。
2. 制作多量程直流数字电压表（1）扩展电压表头成为多量程直流电压表。
按图5接线，“动片2”作为量程转换开关，“动片1”作为控制小数点显示的开关。
（2）用自制电压表测直流电压测量WS-1实验仪上的待测直流电压：调节“直流电压电流”单元的电位器，可以改变直流电压U改装的大小和极性，分别测出对应的标准电压U标准，数据填入记录表格。
3. 制作多量程直流数字电流表（1）制成多量程直流数字电流表使用电路单元：三位半数字表头，直流电压校准，分流器1或分流器2，电流档保护电路，量程转换与测量输入。
按图8接线，“动片2”作为量程转换开关，“动片1”作为控制小数点显示的开关。
（2）用自制电流表测直流电流测LED的电流：将自制电流表和标准电流表串接在待测直流电流Ⅰ电路中，调节电位器可观察到电流I改装的大小、极性的变化以及LED发光情况的相应变化，改变I改装(从-5.00mA到+5.00mA，每隔1.00mA测一次)，分别测出I标准。
数据填入表格。
五、数据记录及数据处理 1. 测直流电压以U 改为横轴，ΔU ＝U 改－U 标为纵轴，在坐标纸上作校正曲线(注意：校正曲线为折线，即将相邻两点用直线连接)。
2. 测直流电流以I改为横轴，ΔI=I改－I标为纵轴，在坐标纸上作校正曲线。
六、注意事项1. 实验时应当“先接线，再加电；先断电，再拆线”，加电前应确认接线无误，避免短路。
2. 即使加有保护电路，也应注意不要用电流档或电阻档测量电压，以免造成不必要的损失。
3. 当数字表头最高位显示“1”(或“1”)而其余位都不亮时，表明输入信号过大，即超量程。
此时应尽快换大量程档或减小(断开)输入信号，避免长时间超量程。
4. 自锁紧插头插入时不必太用力就可接触良好，拔出时应手捏插头旋转一下就可轻易拔出，避免硬拔硬拽导线，拽断线芯。
5. 特别要注意低电位的接地。
七、实验的分析与讨论以及改进的各方面工作：问题的提出：我们可以从实验的结果里看见，随着测量量的增大，实验数据的波动性也在同期增大，只不过是幅度会逐渐增大，其形状会在一定时期里成斜率不大的直线上升，随后超过某一定值的时候会呈对数上升。
这个误差会存在实验里的每个角落，不可能完全消除，只可能减小它。
下面我们会从实验里和改进两方面进行分析，讨论实验里的措施和改进里的措施是如何减小这个误差的。
A.实验中的措施和其基本原理:1.采用图4的分压电路虽然可以扩展电压表的量程，但在小量程档明显降低了电压表的输入阻抗，这在实际使用中是所不希望的。
所以，实际数字万用表的直流电压档电路为图5所示，它能在不降低输入阻抗的情况下，达到同样的分压效果。
这点是通过改变实验电路图来进行改变使阻抗问题得到解决，其实验思路是通过改变现有电路图来进行误差减小的操作的。
2.使用较大内阻的表头进行测量，这样不仅使实验里的表头得到了保护也使实验里电压电流表的灵敏度提高了，这一点从电表的结构上来看。
因为它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，其主要性能指标基本上取决于表头的性能。
而表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。
测电压时的内阻越大，其性能就越好。
所以，实验用较大的电阻以提高其灵敏性。
3.实验里用硅二极管首先是起了一个保护作用，但是也是提高了实验的准确度。
测量电压：测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。
量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。
在这一点上，实验里的两个二极管反接的实验装置，两只反向连接且与分流电阻并联的二极管D1、D2为塑封硅整流二极管，它们起双向限幅过压保护作用。
正常测量时，输入电压小于硅二极管的正向导通压降，二极管截止，对测量毫无影响。
一旦输入电压大于0.7V，二极管立即导通，两端电压被限制住(小于0.7V)，保护仪表不被损坏。
反接二极管，当电压很小的时候没有达到正向导通电压，电压过大的时候又限制了电压的过大，使电压维持在一个固定的范围内，保护了仪器。
还记得在这部分开头的时候吧“随着测量量的增大，实验数据的波动性也在同期增大，只不过是幅度会逐渐增大，其形状会在一定时期里成斜率不大的直线上升，随后超过某一定值的时候会呈对数上升”，这样的误差存在于当电压过大的时候，所以当电压被限制于一个较小的范围里的时候，会限制这种误差增长的，使实验的比较准确。
B.改进措施和原理1. 为了简便读数和提高读数的精度，本实验给我们的LED读数器读数，这减小了误差，同时使实验变得更易于操作。
现在要说的是其他的读数方式。
数字／模拟条图双显示万用表，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势这两大优点。
这里讲的模拟条图有两层含义：第一，被测量为连续变化的模拟量；第二，用条图形式来模拟被测量的变化情况。
1)液晶(LCD)条图呈断续的条状，这种显示器的分辨力高、微功耗，体积小，低驱动，适合于电池供电的小型化仪表。
不足之处是它本身不发光，需借助于背光源才便于夜间观察。
目前这种显示器应用较广；2)等离子体(PDP)光柱显示器其优点是自身发光，亮度高，显示清晰，观察距离远，分辨力较高，缺点是驱动电压高，耗电较大；3)LED条图(又称LED光柱) 它是由多只发光二极管排列而成，这种显示器的亮度高，成本低，但像素尺寸较大，功耗高。
实验器材也应该有用到模拟图条双显示仪器，这样可以提高实验的精度和准确度。
2.虽然运用较大内阻的电表表头，但是电表表头和实验器材是结合到一块儿的，如果电表表头出现问题或者老化的话也使实验效果不是很明显，造成误差。
另外从实验者的角度分析，将所有仪器放到一块儿固然便与清理和整理仪器，也便于观察电路结构，但是这样却不利于学习者分析实验图和实验原理使实验在操作者面前变的模糊和难于捉摸。
所以这样的话应改将改装电压电流表和三位半数字万用表从原本装置中剔除，单独成为一组仪器，让实验者跟好的进行组装实验仪器，方便学习。
3.目前的数字万用表虽然具有很高的灵敏度和准确度，但仍存在不足之处．主要表现在以下几个方面⋯：(1)没有实现自动化测量．最突出的问题是需要经常旋转功能／量程转换开关．操作不便．测量速度慢；(2)经常被烧毁．数字万用表被烧毁的主要原因是功能转换开关的误操作；(3)触点接触不良，功能，量程选择开关的弹簧片容易被氧化、损坏和变形。