数字万用表设计实验 (2)
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。
万用表使用实验报告
万用表使用实验报告篇一：万用表实验报告万用表实训报告班级：姓名：学号：成绩：一、万用表测量前应做哪些准备？二、万用表测电阻1、万用表测电阻的步骤是？2、记录实训中的电阻值R1= R2=人体表面电阻=三、万用表测量直流电压1、万用表测量直流电压的步骤是？2、记录实训中的电压值U1=U2=四、万用表测量交流电压1、万用表测量直流电压的步骤是？2、记录实训中的电压值U1=五、万用表使用时，应注意什么？R3=篇二：实验1_数字万用表的应用实验报告电子测量实验报告实验名称：数字万用表的应用姓名：学号：班级：学院：指导老师：实验一数字万用表的应用一、实验目的1 理解数字万用表的工作原理；2 熟悉并掌握数字万用表的主要功能和使用操作方法。
二、实验内容1 用数字万用表检测元器件——电阻测量、电容测量、二极管检测、三极管检测；2用数字万用表测量电压和电流——直流电压及电流的测量、交流电压及电流的测量。
三、实验仪器及器材1 低频信号发生器1台2 数字万用表1块3 功率放大电路实验板1块4 实验箱1台5 4700Pf、IN4007、9018各1个四、实验要求1 要求学生自己查阅有关数字万用表的功能和相关工作原理，了解数字万用表技术指标；2 要求学生能适当了解一些科研过程，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力；3 要求学生独立操作每一步骤；4 熟练掌握万用表的使用方法。
五、万用表功能介绍（以UT39E型为例）1概述UT39E型数字万用表是一种功能齐全、性能稳定、结构新颖、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶显示小型数字万用表。
它可以测量交、直流电压和交、直流电流，频率，电阻、电容、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等，由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程，共有28档。
本万用表最大显示值为±19999，可自动显示“0”和极性，过载时显示“1”，负极性显示“－”，电池电压过低时，显示“2技术特性A直流电压：量程为200mV、2V、20V、200V和1000V五档，200mV档的准确度为±（读数的0.05％＋3个字），2V、20V和200V档的准确度为±（读数的0.1％＋3个字）, 1000V档的准确度为±（读数的0.15％＋5个字）；输入阻抗，所有直流档为10MΩ。
万用表、毫伏表、数字万用表的使用实验报告书
万用表、毫伏表、数字万用表的使用专业:班级:学号:姓名:实验时间:一、实验目的1.熟悉实验台上各类电源和测量仪表的布局及使用方法2.掌握万用表、毫伏表、数字万用表的使用方法3.学会测量直流电压、直流电流、交流电压以及读数的处理、误差分析等二、实验原理，实验电路以及公式,公式:误差X=测量值-真实值, β=X/真值1.直流电压的测量测量时首先估计一下被测电压的大小，然后将转换开关拨至适当的(DC)V量程，将正表棒接被测电压“+”端负表棒接被测电压端“—”端。
+V -2.直流电流的测量测量时首先估计一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至适当的(DC)mA量程，再把万用表串接在电路中。
+ +- -3.电阻的测量在万用表内部表头电路上串接电池，使电流通过被测电阻，根据表头所测电流的大小，就可测量出电阻值。
改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的阻值。
测电阻时，先将两表棒搭在一起，(短路)，使指针向右偏转，随即调整调零旋钮，使指针恰好指到欧姆刻度线的“0”处。
由于“Ω”刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆档，最好使指针指在刻度线的中部或右部(刻度比较宽)，这样读数比较清楚准确。
每次换挡，都应重新将两根表棒短接，重新调整指针到零位，才能测准。
Ω4.交流电压的测量测量交流电压大小的方法主要是利用交流/直流转换电路将交流电压转换成直流电压，然后用直流电压测量方法测量其大小。
交流 AC V 电源5.交流电流的测量指针式万用表一般无交流电流的测量功能，数字万用表一般可以测量交流电流。
交 +流 A 电源 _6.毫伏表的基本原理工作原理:放大——检波式电压表，先将被测交流信号电压Ux经放大器放大后加到检波器输入端，检波器再把放大后的被侧交流电信号转换成相应大小的直流电压。
三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 可调直流稳压电源 0-18V 1台 RTDG012 指针式万用表 MF-30 1块3 毫伏表 1台4 数字万用表 1只5 电阻器 15Ω/10W,100Ω,1KΩ,10KΩ各1只精度为5%或10%;100Ω2只6 降压变压器初级220V/次级18V×2 2只各组轮流使用7 实验台 1四、实验记录测量项目 DC电压DC电流(A) 电阻值(Ω) AC电压AC 毫伏表备注(V) (V) 电流(A)测量条件 6 12 10K100Ω 10K 1K 10100-220 18 18V/30V 300VΩ 0-1 2 15Ω/10W 指针表测5.9 12.5 1.25135m9.91K __ ___ 238 17.5 20 19.5 30 量结果mA A K数字表测5.70 12.11.22119.89.80.9899.99.8 231 16.4 19 ____ ____ 量结果 0 mA mA K K 7指针误3.50 3.30 2.46 12.69 1.02 2.04 __ ___ 3.03 6.70 5.20 ____ ____ 以数差% 字表为准结论:指针式万用表的读数容易受外界因素的影响(读数，温度等)，数字万用表的读数比较准确不易受外界因素的影响，通过分析指针误差基本保持不变。
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1引言数字电表和万用表是电子技术领域中使用广泛的测试工具。
随着电子技术的不断发展，数字电表和万用表的功能也在不断升级。
本文将介绍数字电表的原理和万用表设计实验，并探讨数字电表和万用表在实践中的应用。
2数字电表的原理数字电表是用数字表示电信号的测试工具。
它通过合理的电路设计和数字处理技术，将电信号转换为数字量表示。
数字电表广泛应用于电子、通信、电力等行业中，其精度和速度都比模拟电表更高。
数字电表的原理是利用模数转换器（ADC）和数字处理器（DSP）将模拟电信号转化为数字量表示。
模数转换器将模拟电信号转化为数字信号，数字处理器将数字信号处理为显示数字或计算相关参数。
数字电表一般具有多种测量功能，如电压、电流、电阻、频率、电容等。
数字电表的特点是测试精度高、速度快、易于读数、使用方便等。
3数字电表的使用方法数字电表的使用方法通常是先选择要测试的参数，如伏特表测试电压，欧姆表测试电阻，赫兹表测试频率等。
如果测试电流，则需将电流表红黑表钳接到被测试的电路中，然后通过单位选择开关选择合适的度量单位。
使用数字电表的时候，应注意以下事项：-仪器和被测电路之间的连接应牢固、稳定；-测量前应先确认被测电路是否已断电；-测量时应根据电路的特性选择正确的测试方法和测量范围；-在测试过程中，应避免突然接通或切断电路，以免损坏数字电表。
4万用表设计实验万用表是实验室中常用的测量仪器之一。
它可以测试电压、电流、电阻、电容、电感、频率、温度等多种物理量。
万用表的设计实验可以帮助学生掌握万用表的原理和功能，并提高学生的实验技能。
设计万用表的实验主要包括以下内容：-万用表的电路图设计；-万用表电路的调试和测试；-测试万用表的精度和稳定性。
在万用表的设计中，需要考虑电路图的合理性和可靠性，如采用合适的分压电路，使得万用表能够适应不同范围的电压测量；还要考虑万用表的精度和稳定性，如选择合适的电阻、电容等元器件，确保万用表的测量精度和仪器稳定性。
数字万用表实验报告
数字万用表实验报告
数字万用表是一种用于测试电路中电流、电压、电阻和容量等物理量的仪器。
它可以同时测量多种电气参数，而且精度高、操作简单，因此在电子工程、机械制造、生产加工等领域得到了广泛应用。
为了更好地了解数字万用表的原理和特点，本文将进行数字万用表的实验测试，并撰写实验报告。
一、实验目的
了解数字万用表的电路原理、使用方法及注意事项，熟悉数字万用表的各个功能及操作。
二、实验仪器
数字万用表、直流电源、可变电阻、LED 灯、电池、跳线等。
三、实验步骤
1. 将数字万用表转换为电压、电流、电阻和容量测量模式，分别进行实验和测试。
2. 用跳线将电源、电阻、LED 灯等依次串连，分别用数字万用表测量其电流、电压和电阻值等。
3. 用数字万用表测试不同电池（如干电池、铅酸蓄电池等）的电压和容量。
四、实验结果
1. 数字万用表测试的 LED 灯电流约为 20mA 左右，电压为 2V 左右，电阻为 100 欧姆左右。
2. 数字万用表测试的电池电压值与理论值相适应，干电池电压为 1.5V 左右，铅酸蓄电池电压约为 12V 左右，容量也在标准范围内。
3. 测试不同范围的电阻时，数字万用表显示的电阻值与标准值相吻合。
五、实验心得
通过本次实验，我们深入了解了数字万用表的原理和功能，同时更好地掌握了其使用方法和注意事项，增强了对电路电气参数的理解和测量技能，为今后的实践工作提供了较为充分的基础。
总之，数字万用表是一种广泛应用的电子测试仪器，其精度和实用性极高，可以为我们的科研和生产活动提供有力的支持。
希望今后在科研和实验中，我们积极运用数字万用表，将其真正发挥出更大的潜力。
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 。
数字万用表设计试验实验报告
实验名称: 数字万用表设计性实验讲义 实验目的:掌握数字万用表的工作原理、组成和特性掌握数字万用表的校准方法和使用方法 掌握分压及分流电路的连接和计算了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用实验原理:1数字万用表的组成2设计组装多量程直流电压表采用串联电阻分压得原理,将最大电压为200mv 的表头量程扩大.其中20V 量程缩放比例为34512345100k0.0110M R R R R R R R R ++==++++这样,就扩大了量程.2设计组装多量程交流电压表因为是测量交流电压,所以在测量直流电压的基础之上加入AC-DC 整流滤波电路.测量的是交流电压的有效值. 其他测量电路与直流电压测量电路相同试验记录 实验一制作多量程直流数字电压表并作校准曲线 实验步骤1连接小数点与对应量程相连 2连接参考电压 3连接分压电路4调节电位器,输出150~200 mv 的电压(0.5mV 误差),使组装表与标准表对同一电压显示相同.校准曲线如下020406080100120140160180200-0.10-0.050.000.050.10标准表 读数与组装表读数的差 值 m V组装表读数 mV交流电直流电 图（８）AC-DC 变换器原理简图实验二制作多量程交流数字电压表并作校准曲线1采用多量程直流数字电压表,并且加入AC-DC 电路2调节电位器,输出0~2V 的电压(50mV 误差),使组装表与标准表对同一电压显示相同. 3校准测量,与记录及校准曲线的绘制校准曲线如下:接线总结1先接公共的部分,及表头,小数点部分,再接其他部分;2接地线时,最好用黑线,就不会出现实验时将地线与有电位的线接在一起. 3先用标准表测量引入电压,再进行试验,避免烧毁表头.朱业俊 学号 PB07013077-0.015-0.010-0.0050.0000.0050.0100.0150.0200.025标准表与组装表读数差值 V 标注表读数V。
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数据处理及结论
一．直流电压测量电路
校准曲线如下图所示：
二.交流电压测量电路
校准曲线如下图所示：
实验小结及建议
该实验实验操作比较复杂，数据处理则比较简单。
从本次实验的结果来看，比较两张校准曲线，交流电压误差较大，应该是由于直流变交流处理后电流仍然不稳定所导致，且在读取数据时，交流电压数据晃动也大于直流电压数据晃动，故读数误差也较大。
由于仪器工作时间很长，产生的误差就越大，以致于在测量交流电压时，仪器不能调节到0.2V.不过从总体上看，实验目的基本达到，实验比较成功。
实验中应注意的几点问题：
1．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挡或减小输入信号，避免长时间超量程。
比较保险的办法是关闭开关，以免仪器损坏。
2 在接线过程中，由于连线较多，可以按功能分别接线，以直流测量为例，先接小数点驱动dp1,dp2,dp3部分（建议用短线连接），再接参考电压输入部分，再接分压器部分，再接直流电压校准，最后表笔接入电路，不可随意接线，以免接错线路。
再有就是接地要特别注意。
3.做本次试验时，操作最好能做到又快又准，这是由于仪器工作的时间越长，产生的误差就越大。
总之，预习实验一定要细致认真，以免做实验时手忙脚乱。