数字万用表自动量程原理
(整理)DT-830数字万用表.
DT-830数字万用表DT-830数字万用表（以下简称DT-830）是一种321位袖珍仪表。
与一般针式万用表相比，该表具有测量精度高，显示直观，可靠性好，功能全，体积小等优点。
另外，它还具有自动调零和显示极性，超量程显示，低压指示等功能，装有快速熔丝管过流保护电路和过压保护元件。
一、工作原理图3-8是DT-830万用表原理方框图，模/数（A/D）转换是本仪表的主要部件，这里采用7106型单片CMOS A/D转换器，被测电压一律经分压折算成直流200mV以内送入7106进行A/D变换和测量，交流电压还需经交/直转换后，变成直流电压方可送入7106；由于7106A/D转换器始终接受0-200mV直流电压信号，因此，交、直流电流测量时，需经过分流器，实现I/V转换。
DT-830万用表的各种测试功能原理如下：直流电压的测量。
直流电压的测量电路如图3-9所示，图中“IN+、IN-”是7106模拟量输入的正端和负端，斜线区域代表导电橡胶，用来连接7106和LCD。
R7 +W2,R8 ,R9 ,R10,R11 +R12等电阻（含可调电阻W2）构成电阻分压器，它将基本量程200mV扩展成五个量程，使其最大量程为1000V。
7106不仅含有双积分型A/D转换器，而且还有数据锁存器、译码器和驱动器等，可直接驱动液晶式七段显示器（LCD）。
它内部稳定性很高的基准电压源（典型值为2.8伏）。
被测电压经电阻分压器送入7106后，使LCD显示出测量值。
直流电压测量电路见图3.37。
利用电阻分压器可将200mv 的基本量程扩展成5量程直流数值电压表，5个电压量程依次为200mv ，2v ，20v ，200v ，1000v 。
1R~ 7R为分压电阻，均采用误差为0.5%的精密金属膜电阻。
分压器总阻值为10M Ω，各档的分压比由量程开关2S来控制。
2V 档： 2V ×K K100001000 = 200mV20V 档： 20V ×KK10000100 = 200mV200V 档： 200V × K K1000010 = 200mV1000V 档： 1000V × KK100001 = 200mV直流电流测量电路见图3.38。
9205数字万用表工作原理电路及其测量电路
9205数字万用表工作原理电路及其测量电路- 全文数字万用表由数字电压表（DVM）配上各种变换器所构成的，因而具有交直流电压、交直流电流、电阻和电容等多种测量功能。
下图是数字万用表的结构框图，它分为输入与变换部分、A/D转换器部分、显示部分。
输入与变换部分，主要通过电流一电压转换器（w）、交一直流转换器（AC/DC）、电阻一电压转换器（R/V）；电容一电压转换器（CN）将各测量转换成直流电压量，再通过量程旋转开关，经放大或衰减电路送入A/D转换器后进行测量。
A/D转换器电路与显示部分由ICL7106和LCD构成。
我们可以看出数字万用表是以直流200mV作基本量程，配接与之成线性变换的直流电压、电流；交流电压、电流，欧姆、电容变换器即能将各自对应的电参量用数字显示出来。
功能电路及工作原理1．电阻测量电路及小数点显示电路（见下图）①采用比例法测量电阻，被测电阻Rx和基准电阻串联起来接在V+和COM之间，Uin=V+RX/（R+RX）。
测量档位确定后，R确定，则Rx越大，Uin也越大；档位从200Ω~20MΩ变化时，相应的R也增大，通过计算可以看出能保证Rx上的分压不会超出一定值，使各个量程保持平衡。
②ICL7106只有液晶笔端和背电极驱动端，为了显示小数点，利用运放OP1构成反相放大器形成小数点显示电路，使得ICL7106去LCD的背电极BP点的脉冲信号（50Hz的方波，占空比位50%，保证交流电压有效值为0，延长LCD的使用时间）和相应去每个小数点BP2、BP20、BP200的脉冲信号反向，根据液晶的显示原理，此时正好点亮相应的小数点。
2．直流电压测量电路及交流电压测量电路（见下图）①直流电压测量采用电阻分压器法测量电压，输入的直流电压通过分压和转换开关将各个量程电压均变成为0～200mV直流电压，最后送入A/D 转换电路去显示。
测量值越大，则分压送入ICL7106的输入端的电压越大；档位从200mV～1000V变化时，相应的档位电阻减少，通过计算可以看出能保证去7106的输入端电压不会超出一定值200mV，这样可以使各个量程保持平衡（如下表所示）。
万用表AC-DC测量原理
数字万用表的类型多达上百种，按量程转换方式分类，可分为手动量程式数字万用表、自动量程式数字万用表和自动／手动量程数字万用表；按用途和功能分类，可分为低档普及型（如DT830型数字万用表）数字万用表、中档数字万用表、智能数字万用表、多重显示数字万用表和专用数字仪表等；按形状大小分，可分为袖珍式和台式两种。
数字万用表的类型虽多，但测量原理基本相同。
下面以袖珍式DT830数字万用表为例，介绍数字万用表的测量原理。
DT830属于袖珍式数字万用表，采用9V叠层电池供电，整机功耗约20mW；采用LCD液晶显示数字，最大显示数字为±1999，因而属于3z位万用表。
同其他数字万用表一样，DT830型数字万用表的核心也是直流数字电压表DVM（基本表）。
它主要由外围电路、双积分A／D转换器及显示器组成。
其中，A／D转换、计数、译码等电路都是由大规模集成电路芯片ICL7106构成的。
（1）直流电压测量电路图1为数字万用表直流电压测量电路原理图，该电路是由电阻分压器所组成的外围电路和基本表构成。
把基本量程为200mV的量程扩展为五量程的直流电压挡。
图中斜线区是导电橡胶，起连接作用。
图1 数字万用表直流电压测量电路原理图（2）直流电流测量电路图2为数字万用表直流电流测量电路原理图，图中VD1、VD2为保护二极管，当基本表IN＋、IN一两端电压大于ZOOmV时，VD1导通，当被测量电位端接入IN一时，VD2导通，从而保护了基本表的正常工作，起到“守门”的作用。
R2～R5、RC．分别为各挡的取样电阻，它们共同组成了电流－电压转换器（I／U），即测量时，被测电流△在取样电阻上产生电压，该电压输人至IN＋、IN—两端，从而得到了被测电流的量值。
若合理地选配各电流量程的取样电阻，就能使基本表直接显示被测电流量的大小。
图2 数字万用表直流电流测量电路原理图（3）交流电压测量电路图3为数字万用表交流电压测量电路原理图。
由图可见，它主要由输入通道、降压电阻、量程选择开关、耦合电路、放大器输入保护电路、运算放大器输人保护电路、运算放大器、交－直流（AC／DC）转换电路、环形滤波电路及ICL7l06芯片组成。
万用表的工作原理是怎样的？看完终于懂了
万用表的工作原理是怎样的？看完终于懂了“万用表”是万用电表的简称，它是我们电子制作中一个必不可少的工具。
万用表能测量电流、电压、电阻、有的还可以测量三极管的放大倍数，频率、电容容量大小、逻辑电位、分贝值等。
万用表有很多种，现在最流行的有机械指针式的和数字式的万用表。
它们各有其优缺点;对于电子初学者，建议使用指针式万用表，因为它对我们熟悉一些电子知识原理很有帮助。
下面主要介绍一下机械指针式万用表的测量原理。
此类万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。
当微小电流通过表头，就会有电流指示。
但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。
下面分别给予介绍。
1. 测直流电流原理。
如图1a所示，在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。
改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。
2. 测直流电压原理。
如图1b所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。
改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。
3. 测交流电压原理。
如图1c所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、串式半波整流电路，将交流进行整流变成直流后再通过表头，这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。
扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。
4. 测电阻原理。
如图1d所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，就可测量出电阻值。
改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。
万用表的使用万用表（以105型为例）的表盘如右图所示。
通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。
机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。
“Ω”调零旋钮是用。
数字万用表原理及详细介绍
数字万用表姓名：XXX 学号：XXXXXX 专业：08电子信息工程X班数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术，具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点，许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。
本课题的主要内容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理，通过数字万用表的组装与调试，培养电子产品安装测试技能。
万用表的概述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。
1.数字万用表的组成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。
它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。
常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。
对应的数字显示最大值分别为1999，19999和199999，并由此构成不同型号的数字万用表。
2.数字万用表的面板(1)液晶显示器:显示位数为四位，最大显示数为±1999，若超过此数值，则显示1或-1。
(2)量程开关:用来转换测量种类和量程。
(3)电源开关:开关拨至"ON"时，表内电源接通，可以正常工作；"OFF"时则关闭电源。
(4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔内。
红表笔可以根据测量种类和测量范围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。
1模数转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。
指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示，而对数字式仪表，需要把模拟电信号转换成数字信号,再进行显示和处理。
数字万用表-函数发生器-交流毫伏表-使用方法
3.1 数字万用表3.1.1数字万用表的结构和工作原理数字万用表主要由液晶显示屏、模拟（A ）/数字（D ）转换器、电子计数器、转换开关等组成。
其测量过程如图3-1-1。
被测模拟量先由A/D 转换器转换成数字量，然后通过电子计数器计数，最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。
可见，数字万用表的核心部件是A/D 转换器。
目前，教学、科研领域使用的数字万用表大都以ICL7106、7107大规模集成电路为主芯片。
该芯片内部包含双斜积分A/D 转换器、显示锁存器、七段译码器、显示驱动器等。
双斜积分A/D 转换器的基本工作原理是在一个测量周期内用同一个积分器进行两次积分，将被测电压U X 转换成与其成正比的时间间隔，在此间隔内填充标准频率的时钟脉冲，用仪器记录的脉冲个数来反U X 的值。
3.1.2 VC98系列数字万用表操作面板简介VC98系列数字万用表具有321（1999）位自动极性显示功能。
该表以双斜积分A/D 转换器为核心，采用26mm 字高液晶（LCD ）显示屏，可用来测量交直流电压、电流，电阻，电容，二极管，三极管，通断测试，温度及频率等参数。
图3-1-2为其操作面板。
1.LCD 液晶显示屏：显示仪表测量的数值及单位。
2.POWER （电源）开关：用于开启、关闭万用表电源。
3.B/L （背光）开关：开启及关闭背光灯。
按下“B/L ”开关，背光灯亮，再次按下，背光取消。
4.旋钮开关：用于选择测量功能及量程。
5.C x （电容）测量插孔：用于放置被测电容。
6.20A 电流测量插孔：当被测电流大于200mA 而小于20A 时，应将红表笔插入此孔。
7.小于200mA 电流测量插孔：当被测电流小于200mA 时，应将红表笔插入此孔。
（公共地）：测量时插入黑表笔。
9.V （电压）/Ω（电阻）测量插孔：测量电压/电阻时插入红表笔。
10.刻度盘：共8个测量功能。
“Ω”为电阻测量功能，有7个量程档位；“DCV ”为直流电压测量功能，“ACV ”为交流电压测量功能，各有5个量程档位；“DCA ”为直流电流测量功能，“ACA ”为交流电流测量功能，各有6个量程档位；“F ”为电容测量功能，有6个量程档位；“hFE ”为三极管hFE 值测量功能；123459图3-1-2 VC98系列数字万用表操作面板似显示二极管的正向压降值，导通电阻＜70Ω时，内置蜂鸣器响。
数字万用表的常见故障分析与维修
数字万用表的常见故障分析与维修数字万用表的工作原理及特点:双积分A/D转换器是数字万用表的“心脏”，通过它实现模拟量—数字量的转换。
外围电路主要包括功能转换器、功能及量程选择开关、LCD或LED显示器，此外还有蜂鸣器振荡电路、驱动电路、检测线路通断电路、低电压指示电路、小数点及标志符(极性符号等)驱动电路。
数字万用表的基本构成A/D转换器是数字万用表的核心，采用单片大规模集成电路7106。
7106采用内部异或门输出，可驱动LCD显示器，耗电极省。
它的主要特点是:单电源供电，且电压范围较宽，使用9V叠层电池，以实现仪表的小型化，输入阻抗高，利用内部的模拟开关实现自动调零与极性转换。
缺点是A/D转换速度较慢，但能满足常规电测量的需要。
下面是常见故障分析，及处理方法(1)查数字万用表的故障，首先应检查和判断故障现象是带共性的(例如所有档都不能测量)，还是带个性的(例如仅电流档不能测量)，对所有档均不能工作甚至无液晶显示，应重点检查电源电路和A/D转换器；若个别档有问题，说明电源和A/D转换器工作正常，应参照单元电路去寻找故障。
(2)数字万用表的最小直流电压档(即直流200mV档)是三位半数字万用表的基本档，其余档大都在此基础上扩展而成，因此检修仪表时应先检查该档工作是否正常。
(3)直流电压基本档不回零。
一般是由于分压电阻附近较脏，应擦洗电阻周围使之回零，然后由直流电压源输入1V电压进行校准，校准时调直流电位器。
(4)基准电压不正常，仪表打到哪档始终显示“1”，检查集成块7106的第35、36管脚之间有无100mV的基准电压，再检查开关VR1电位器是否良好、分压电阻R12(4Ω)和R13(150Ω)是否准确。
(5)各档显示数字乱跳无法使用。
此故障多数是因为测大容量电容时没有放电，也有的是测量时打错档位，导致双时基集成块7556和7106损坏。
检查时首先在电池两端测电流，若大于10mA，则说明7556损坏；取下此片，再测，电流还很大，则7106损坏；取下此片，再测，电流小于，则说明其它基本正常。
数字万用表原理 ppt课件
Uin-
V+——COM之间电压 U = 3V
3-0.5 I = 2.5k =1mA UREF=1K·1mA=1V
UIN
N2
=
UREF
N1
21
⑹ 三极管放大倍数测量
Ic=βIb
<200mV直流电压
A/D转换
2020/12/27
22
2020/12/27
23
测量R时，UREF不一定为100mV
2020/12/27
（2）LCD显示器
a .七段显示
b .采用几十赫兹(50Hz)的交流电压驱动
某一笔段
若某一笔段电压与BP
电压相位差1800该笔
段显示；若同相，该 背电极（BP极） 笔段不显示
2020/12/27
12
BP： 某一笔段：
BP： 某一笔段：
2020/12/27
Ud=0.45UX
UIN C4
UREF+
UREFUIN+
UIN-
Ud 452K
=
UIN
1K
UIN = Ud 452K
= 0.45UX 452K
100×0.45 =
452K
≈100mV
17
（3）直流电流转换电路（I→〈200mV电压）
2020/12/27
18
以200mA档为例
DC200mA
0.99Ω Ux
该笔段 不显示
该笔段 显示
13
4）参数转换电路
测量依据
UIN
N2
* UREF
N1
UREF+ UREF-
UIN+ UIN-
36 35
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数字万用表自动量程原理
数字万用表是一种常见的电子测量仪器，广泛应用于电子、电力、通信等领域。
它可以自动调整量程，以适应不同的测量需求。
本文将介绍数字万用表自动量程的原理及其工作过程。
数字万用表的自动量程功能是通过内部电路实现的。
当我们选择一个特定的测量量程时，数字万用表会自动调整自身的内部电路参数，以适应被测电信号的大小。
这样，无论被测电信号是微弱的还是强大的，数字万用表都能够准确地进行测量。
数字万用表的自动量程功能的实现离不开内部的模拟电路和微处理器。
当我们选择一个特定的测量量程时，微处理器会根据被测电信号的大小，自动调整模拟电路的放大倍数和增益，以保证测量结果的准确性和稳定性。
在测量微弱信号时，数字万用表会自动选择较大的量程，以提高测量的灵敏度。
而在测量强信号时，数字万用表会自动选择较小的量程，以避免测量范围超出仪器的承受能力。
数字万用表自动量程的原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 初始状态：当我们打开数字万用表时，它会处于一个初始状态，此时量程为一个合适的中间值。
这个中间值既可以满足微弱信号的测量要求，又可以处理较大信号的测量。
2. 信号检测：当我们将待测信号接入数字万用表时，内部的模拟电路会对信号进行检测，并判断信号的大小。
3. 量程切换：根据信号的大小，微处理器会自动切换量程。
如果信号较小，微处理器会选择较大的量程；如果信号较大，微处理器会选择较小的量程。
4. 测量结果：经过量程切换后，数字万用表会对信号进行测量，并将测量结果显示在仪表的数码显示屏上。
数字万用表自动量程的原理可以确保测量的准确性和稳定性。
它不仅能够自动适应不同的测量需求，还能够保护仪器免受过大电信号的损害。
总结起来，数字万用表的自动量程原理是通过内部的模拟电路和微处理器实现的。
它能够根据被测电信号的大小，自动调整量程，以确保测量结果的准确性和稳定性。
数字万用表的自动量程功能使得它具有更广泛的适用性和更高的测量精度，成为电子测量领域中不可或缺的工具。