数字万用表原理及详细介绍

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数字万用表的电路原理与检修经验

数字万用表的电路原理与检修经验

数字万用表的电路原理与检修经验数字万用表有测试精度高、显示清晰、性能稳定的优点,随着它价格的不断下降,使用者越来越多。

但由于许多人对它的结构原理还不了解,一旦出了故障,修理较为困难。

本文介绍数字万用表的基本工作原理和几个检修实例。

一、基本电路原理数字万用表一般采用7106型A/D转换集成电路,有些则使用微功耗的7126型或其改进型7136集成电路,在测量过程中,能自动完成:自动调零、信号积分、反向积分三个阶段的循环,其计数值N与被测电压V成正比,用数学式表示:屏显示数N=信号积分时间T1/(时钟震荡周期TC×基准电压V0)×测量电压V表内电路中,信号积分时间取为振荡周期的1000倍。

时钟振荡周期由接在7106集成块的38、39、40脚上的时钟振荡RC元件值确定,一般调整在频率40kHz左右。

基准电压由接在35、36脚的分压电阻确定,一般调整在100.00 mV。

这样我们很容易算出:N=1000×V/100.00=10V显然,将小数点定在十位,便可直接读出测量结果。

3又1/2位数字万用表最基本量程的显示值最大为199.99 mV。

数字方用表测量不同直流电压靠电阻分压来实现,测量不同的直流电流靠电阻分流来实现,测量不同的交流电压靠先经电阻分压,再由运放线性整流实现。

数字万用表测量电阻采用比例法。

如图1所示,将基准电阻与被测电阻串联后,接在集成块+V与COM模拟地之间以取得读数。

当R0=Rx时,显示值为1000。

以200Ω挡为例,基准电阻是100Ω,显示值为10Rx,将小数点定在十位,即可直接读出结果。

可见不同的电阻测量挡是通过改变基准电阻的阻值大小来实现的。

二、检修基本方法从以上介绍可知,数字万用表不论选择什么量程,最终要求7106集成块的输入电压在200mV之内。

检查最小直流电压挡,是修理数字万用表的基本出发。

以DT-830型表为例,其最小直流电压挡为200mV,对这挡功能的检查有四项内容,如下表所示:7106集成电路功能检查上述检查中若有不正常显示,应检查7106集成块的外围元件,这部分电路是万用表的核心,如图2所示。

(数字式)万用表的工作原理和使用方法

(数字式)万用表的工作原理和使用方法

(数字式)万用表的工作原理和使用方法数字万用表,这个名字我想大家是在熟悉不过的了,熟悉掌握使用万用表的使用方法和工作原理非常重要:数字万用表主要是在指针万用表的基础上,数字万用表它是一个以数字电压表为核心的器件,将内部的模拟电路变为数字电路,并把表头换成液晶屏。

数字万用表,可以测量直流电流(A-),直流电压(V-),交流电流(A~),交流电压(V~),电阻(Ω),二极管(蜂鸣档),三极管电流放大倍数(HFE),电容档(F),电感挡(H)还可以识别火线,方波档,TTL逻辑电平测量档,占空比测量,频率(Hz)测量,电导nS等等。

使用方法:测量直流电压,交流电压,电阻,二极管,三极管,电容等,将红表笔插入VΩ孔,黑表笔插入COM孔。

测量mA级的电流,将红表笔插入mA孔,黑表笔插入COM孔,mA孔有一个200mA的保险管。

测量高于mA级别的电流将红表笔插入20A或10A电流专用插孔,黑表笔插入COM孔。

COM孔也称公共端是专门插入黑表笔的插孔。

主板维修中,使用2级管档测量对地阻值对地阻值方法将数字万用表打到2级管档红表笔接地黑表笔测量使用直流20V电压档测量主板上电压电压法将数字万用表打到直流20V电压档黑表笔接地红表笔去测量。

使用电阻档测量主板上电阻的阻值。

注意:2级管档和电阻档测量对地阻值的数值不一样。

数字万用表二级管档测量原理二级管档也称蜂鸣档,主要是在 2级管档基础上加一个蜂鸣器.数字万用表内部的电路测量电压是电阻串联分压,测量电流时电阻并联分流,只不过是测量出来的数据统一给A/D(数模转换器)通过它处理出来的信号显示到显示器上。

蜂鸣档:9V直流电压作为电源在将红黑表笔分别接触一根导线的两端9V的电压流出来的电流通过红表笔流会黑表笔构成回路电流流过蜂鸣器如果电流高的话蜂鸣器会响,在这里测量的线路阻值低于70欧蜂鸣器就会响。

数字万用表的工作原理:数字表的核心是它的A/D转换器,也就是模数转换器,将被测量的模拟信号变为数字信号给LCD液晶屏显示。

数字万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法

数字万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法

数字万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法数字万用表是近年来消失的先进测量仪表。

国际上已消失袖珍式数字万用表代替传统的指针式万用表的趋势。

由于它采纳了大规模集成电路,具有数字化显字功能,因此仪表的结构轻松、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载力量强、功能全、耗电省等优点,深受人们欢迎。

目前国内使用较多的DT-830、DT-840和DT-845三种型号。

本节主要介绍DT-830型万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法。

其面板图如图1所示。

图1 DT-830型数字万用表的面板图1. 基本工作原理数字万用表的种类较多,但基本工作原理则是大同小异,其基本方框图如图2所示。

图2 DT-830型数字万用表的基本方框图虚线框表示直流数字电压表DVM,它由阻容滤波器、A/D转换器、LCD显示器组成。

在数字电压表的基础上再增加沟通-直流(AC -DC)转换器、电流-电压(I-V)转换器和电阻-电压(Ω-V)转换器,这就构成了数字万用表。

2. 面板旋钮的作用万用表面板如图1所示,上面排列着液晶显示屏、量程开关、输入插口、hFE插口和电源开关五个部分,各部分的功能如下:(1)液晶显示屏:万用表的显示位数是4位,因最高位(千位)只能显示数字“1”或者不显示数字,故算半位,总称位(读作三位半)。

最大显示数为1999或-1999。

当测量直流电压和直流电流时,仪表有自动显示极性功能,若测量值为负,显示的数字前面将带“-”号。

当仪表输入超载时,屏上消失“1”或“-1”。

(2)量程开关:旋转式量程开关位于面板中心,是转换工作种类和量程用的。

开关四周用不同的颜色和分界线标出各种不同工作状态的范围。

(3)输入插口:输入插口是万用表通过表笔和测量点连接的部位,共有“COM”、“V.Ω”、“mA”和“10A”四个孔。

负表笔始终置于“COM”插口,正表笔要依据工作种类和测量值的大小置于“V.Ω”、“mA”或“10A”中。

数字万用表的原理与应用

数字万用表的原理与应用

数字万用表的原理与应用1. 介绍数字万用表是一种常用的电测量仪器,它可以用来测量电压、电流和电阻等电学量。

数字万用表通过内部集成的电路将电信号转换成数字形式,并用数码显示器显示出来。

本文将介绍数字万用表的原理及其应用。

2. 原理数字万用表的原理基于模数转换技术。

它由几个模块组成,包括输入模块、模数转换器、显示模块和控制模块。

2.1 输入模块输入模块负责接收待测电信号。

它通常包括多个输入端口,用来连接待测电路的不同位置。

根据不同的测量需要,可以选择不同的输入端口。

2.2 模数转换器模数转换器是数字万用表的核心部件,负责将模拟电信号转换为数字信号。

这种转换通常通过采样和量化两个步骤完成。

首先,模数转换器会周期性地对输入信号进行采样。

采样是通过将输入电信号在一定时间间隔内离散化来实现的。

这样可以获得一系列样本点,用来表示输入信号的变化情况。

然后,采样到的数据会经过量化过程,转换为数字形式。

量化是指将连续的模拟信号转换为离散的数字数值。

通常,模数转换器会将输入信号的幅值和极性用数字数值来表示。

2.3 显示模块显示模块是数字万用表的输出部分,负责将转换后的数字信号以人们可以理解的形式显示出来。

显示模块一般采用数码显示器,可以显示数值或单位等信息。

2.4 控制模块控制模块用于控制数字万用表的工作状态和测量范围。

它通常包括旋钮、按钮和开关等控制元件,用于选择不同的测量功能和单位。

3. 应用数字万用表广泛应用于电子、电力、通信等领域,可以用于各种电路的测量和测试。

以下是一些常见的应用场景:3.1 电压测量数字万用表可以用来测量直流电压和交流电压。

在测量直流电压时,将电源端子连接到待测电路的正负极,调整测量范围并读取显示数值即可。

3.2 电流测量数字万用表还可以用来测量电流。

在测量电流时,需要将数字万用表插入待测电路的一部分,成为电流的一部分。

同样,调整测量范围并读取显示数值即可。

3.3 电阻测量数字万用表还可以测量电阻。

数字万用表原理与检修PPT课件

数字万用表原理与检修PPT课件

V
T1
T2
t
返回
④数字显示原理
功能框图
逻辑控制
计数输出
数据锁存
分段译码
LCD 显示 相位驱动
返回
数字电压表的显示位数
显示位数通常为
2
1 2
位~
8
12位。其中常用的有3
位、 1 2
4
1 2
位等。
数字仪表显示位数的定义有两条含义:其一是
整数部分,代表能显示0~9中所有数字的位数。其
二是分数部分,分母代表满量程时最高位能显示的
返回
1、DT830B特点:
3 1/2 (三位半):第一位只能显示0或1, 其它位能显示0~9。
基本量程为200mV,表头最大显示值为199.9。
测量参数
DCV:直流电压 ACV:交流电压 DCA:直流电流 R:电阻 UF:二极管的正向导通电压
hFE:三极管放大倍数
返回
2、原理框图
输入 被测量
LCD驱动 A/D转换
(1)判定电极 (2)测试触发能力
返回
检测场效应管
1、利用测量PN结的方法判别栅极 2、从HFE插座取电检测触发能力 3、从放大倍数的区别判别源极与漏极
返回
三、 DT830B型万用表原理分析
1、DT830B特点 2、原理框图 3、档位功能电路介绍 4、ICL7106芯片介绍 5、DT830B型数字万用表电路分析
交流电压 三极管β 电容
返回
②. 数字万用表常用的测量电路
平均响应的交流电压/ 直流电压转换电路 由于A/ D 转换器只能对DCV(直流电压) 信号进行 处理,那么要测量交流电压(ACV ,ACA ,电容等)时, 就必须将交流电压转换为DCV信号。如下图。

数字万用表原理

数字万用表原理

数字万用表原理数字万用表是一种用来测量电压、电流、电阻和其他电学量的仪器。

它是电子测量仪器中的一种,由数字显示屏、旋钮、测量插口等部分组成。

数字万用表原理是基于电子测量技术和电路原理,通过测量电压、电流和电阻来实现对电路及电器设备的检测和分析。

首先,数字万用表的原理是基于电压、电流和电阻的测量。

在测量电压时,数字万用表通过将待测电路与测量插口相连,利用电压测量电路将电压转换为相应的数字信号,并在显示屏上显示出来。

而测量电流时,数字万用表需要将待测电路中断,然后将数字万用表与待测电路串联,通过电流测量电路将电流转换为相应的数字信号,并在显示屏上显示出来。

在测量电阻时,数字万用表需要将待测电阻与测量插口相连,利用电阻测量电路对电阻进行测量,并在显示屏上显示出来。

其次,数字万用表的原理还涉及到测量插口的选择和旋钮的调节。

不同的测量需要选择不同的测量插口,如测量电压需要选择电压测量插口,测量电流需要选择电流测量插口,测量电阻需要选择电阻测量插口。

而旋钮则用来调节测量范围和测量模式,以确保测量结果的准确性和可靠性。

另外,数字万用表的原理还包括其内部电路结构和工作原理。

数字万用表内部包含模拟电路、数字电路、显示电路等部分,通过这些电路来实现对电压、电流、电阻等电学量的测量和显示。

数字万用表工作时,会根据测量插口的选择和旋钮的调节,自动切换相应的测量电路和显示电路,从而实现对待测电学量的准确测量和显示。

总之,数字万用表原理是基于电子测量技术和电路原理,通过测量电压、电流和电阻来实现对电路及电器设备的检测和分析。

它的工作原理涉及到测量插口的选择、旋钮的调节,以及内部电路结构和工作原理。

掌握数字万用表的原理对于正确使用和维护数字万用表具有重要意义,也有助于对电路和电器设备进行准确的测量和分析。

数字式万用表的工作原理

数字万用表种类很多,但基本工作原理则是大同小异。

都是把被测的模拟量转化成数字量显示。

所以最关键的是模数转换电路。

它主要由直流数字电压表DVM(Digital Vo1tMeter),它由阻容滤波器、前置放大器、模数转换器A/D(Anal0g一to—Digital)、发光二极管显示器LED(LiGht EnittingDiode)或液晶显示器LCD(Light Crystal Disdiay)及保护电路等组成。

在数字电压表的基础上再增加交流一直流转换器AC/DC、电流一电压转换器I /v和电阻一电压转换器Ω/V,就构成了数字万用表的基本部分。

当然,由于具体结构的不同,功能的强弱不同,每种表还有其各自复杂程度不同的特殊附加电路万用表是用来测量交直流电压、电阻、直流电流等的仪表。

是电工和无线电制作的必备工具。

初看起来万用表很复杂,实际上它是由电流表(俗称表头)、刻度盘、量程选择开关、表笔等组成。

使用时如果把量程选择开关指向直流电流范围时,电流表M 并接一些分流电阻来实现扩大量程之目的,使它成为一个具有几个大小不同量程的电流表。

测量结果要看刻度盘上直流电流刻度来读数。

通常刻度盘上第二行为电流刻度。

同样,如果量程选择开关指向直流电压范围时,表头串接另外一些电阻(用串联电阻分压的原理,使它成为一个多程量的电压表)。

读数要看刻度盘上直流电压刻度。

大多数的万用表电压和电流合用一刻度。

如果在测量直流电压的电路中接入一个整流器,便可测交流电压了。

测电阻的原理与测直流电压相仿,只是测试时还须加一组电池。

选择开关指向电阻范围时,刻度盘上找第一行电阻专用刻度读数即可。

万用表的型号很多,但其基本使用方法是相同的。

现以MF30型万用表为例,介绍它的使用方法。

使用前的准备第一,使用万用表之前,必须熟悉量程选择开关的作用。

明确要测什么?怎样去测?然后将量程选择开关拨在需要测试档的位置。

切不可弄错档位。

例如:测量电压时误将选择开关拨在电流或电阻档时,容易把表头烧坏。

数字万用表的原理

数字万用表的原理首先,数字万用表的原理基于电压测量。

当我们需要测量电路中的电压时,我们将数字万用表的两个探针分别连接到电路中的两个点,数字万用表内部的电路会将电压转换为相应的数字显示在屏幕上。

这是因为数字万用表内部有一个模拟-数字转换器(ADC),它会将输入的模拟电压信号转换为数字信号,然后显示在屏幕上。

其次,数字万用表的原理还基于电流测量。

当我们需要测量电路中的电流时,我们需要将数字万用表的电流测量档位选择到合适的档位,然后将数字万用表的两个探针分别连接到电路中的两个点。

数字万用表内部的电路会通过测量电路中的电阻来计算电流的大小,并将结果显示在屏幕上。

最后,数字万用表的原理还基于电阻测量。

当我们需要测量电路中的电阻时,我们将数字万用表的两个探针分别连接到电路中的两个端点,数字万用表内部的电路会通过流过电路的电流和电压的关系来计算电阻的大小,并将结果显示在屏幕上。

总的来说,数字万用表的原理是基于电压、电流和电阻的测量原理,通过内部的电路和传感器来实现对这些电学参数的测量,并将结果显示在屏幕上。

它的使用简单方便,可以满足不同场合的测量需求,是电工和电子工程师必不可少的工具之一。

在使用数字万用表时,我们需要注意一些细节,比如选择合适的测量档位、正确连接探针、避免测量过大的电压和电流等,以确保测量的准确性和安全性。

另外,数字万用表也需要定期校准和维护,以保证测量的准确性和稳定性。

总之,数字万用表是一种基于电压、电流和电阻测量原理的电工测量仪器,它通过内部的电路和传感器来实现对这些电学参数的测量,并将结果显示在屏幕上。

它的使用简单方便,可以满足不同场合的测量需求,是电工和电子工程师必不可少的工具之一。

希望本文能够帮助大家更好地了解数字万用表的原理和使用方法。

数字万用表原理第四讲


VO
VO
K RINT CINT
O
T2
VREF dt
VO
KVREF RINT CINT
0
T2
T1 VREF
• VIN
N
T1 TCPVREF
• VIN
T2 N TCP ;T1 1000 TCP
▪ 几点说明 :
(1)自动调零时间是可变的 :1000Tcp~
3000Tcp
(2)T1是固定不变的,T2 则随VIN 的大小 而变化。 (见图3-9 A/D转换器时序波形)
▪ (1)检查及清洁装配所用工具,烙铁需接地良好, 不能有漏电,否则可能损坏IC,剪元件脚所用的 斜口钳须良好,否则将损坏线路板。
▪ (2)熟悉线路板上元件图标的位置、规格。 ▪ (3)注意配套清单中备注栏中的详细说明,特别
是高精度电阻与普精电阻的代号,在安装时不得 混装,否则会出现精度超差现象。 ▪ (4)安装三极管座时,先将三极管座的安装方向 确定好,然后插入线路板中,连同线路板放入壳 体中,确定三极管座的高度(三极管座面与机壳 面水平),先焊上一只脚使其固定,最后全部焊 上即可。
▪ 450K电阻由R2,R3,R4,串联构成;
电阻测量电路
▪ 电阻测量电路标准电阻:R1∽R6; ▪ 测试电压分压器:E0(+2.8V),D(VF≈0.6V)、
降低测试电压,减小测试电流;
▪ 保护电路:R19(PTC),JE9014(利用PN结反 向击穿)软击穿;
▪ 限流保护电阻:R15,R16; ▪ 比例法测电阻;
➢直流电压测量电路
▪ 直流电压测量电路分压器:R1,R2,R3, R4,R5,R6(误差为±0.5%的金属膜电阻)
▪ 电阻R1-R6为精密电阻,又作电阻档的标准电 阻

数字万用表的工作原理

数字万用表的工作原理
数字万用表是一种用来测量电压、电流和电阻的便携式电子测量仪器。

它由一个数字显示屏、选择旋钮、连接线和测量槽组成。

数字万用表的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 电压测量:当数字万用表用于测量电压时,用户需要将电压源与数字万用表的正负极进行连接。

数字万用表内部的测量电路会将电压转换为相应的电压信号,并利用模数转换器将信号转换为数字形式。

最后,数字信号被送至显示屏上,以显示电压的数值。

2. 电流测量:当要测量电流时,数字万用表需要通过选择旋钮将测量模式选择为电流模式,并将连接线依次连接到电流源、数字万用表和电阻槽。

此时,数字万用表内部的测量电路会将电流信号放大,然后通过模数转换器将其转换为数字形式,最终在显示屏上显示出电流的数值。

3. 电阻测量:在电阻测量中,用户需要选择旋钮将测量模式选择为电阻模式,并将被测电阻连接到数字万用表的电阻槽。

数字万用表会在测量中施加一个已知的电压,并根据测量电阻和施加电压的比例关系计算出电阻值,并在显示屏上显示出电阻的数值。

总的来说,数字万用表通过测量电压、电流和电阻的数值,并将其转换为数字信号进行处理和显示。

其工作原理主要依靠内
部的测量电路和模数转换器,使得用户可以方便地进行电性能参数的测量和检测。

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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。

数字信号与模拟信号不同,其幅值是不连续的。

就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值。

若最小量化单位为Δ,则数字信号的大小一定是Δ的整数倍,该整数可以用二进制数码表示,但为了能直观地读出信号大小的数值,需经过数码变换后由数码管或液晶屏显示出来。

例如,设Δ=0.1mV,把被测电压U与Δ比较,看U是Δ的多少倍,并把结果四舍五入取为整数N。

然后,把N变换成显示码显示出来。

能准确得到并被显示出来的N是有限的,一般情况下,N≥1000即可满足测量精度要求。

所以,最常见的数字表头的最大示数为1999,被称为三位半数字表。

对上述情况,把小数点定在最末位之前,显示出来的就是以mV为单位的被测电压U的大小。

如:U是Δ(0.1mV)的1234倍,即N=1234,显示结果为123.4(mV)。

这样的数字表头,再加上电压极性判别显示电路,就可以测量显示-199.9~199.9mV的电压,显示精度为0.1mV。

由上可见,数字测量仪表的核心是模/数转换、译码显示电路。

A/D转换一般又可分为量化、编码两个步骤。

A/D转换及数字显示已是很成熟的电子技术,且已经制成大规模集成电路。

2直流电压测量电路在数字电压表头前面加一级分压电路,可以扩展直流电压测量的量程。

如图2-1所示,U0为数字电压表头的量程(如200mV),r为其内阻(如10MΩ),r1、r2为分压电阻,Ui0为扩展后的量程。

由于r >> r2,所以分压比为(2-1)扩展后的量程为(2-2)图 2-1分压电路原理图 2-2多量程分压器原理多量程分压器原理电路见图2-2,53直流电流测量电路测量电流的原理是: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2-3,由于r>>R,取样电阻R上的电压降为Ui=RIi ,即被测电流Ii=Ui/R,若数字表头的电压量程为U0,欲使电流档量程为I0,则该档的取样电阻为R=U0/I0 。

如U0=200mV,则I0=200mA档的分流电阻为R=1Ω。

图2-3电流测量原理图2-4多量程分流器电路多量程分流器原理电路见图2-4。

实际数字万用表的直流电流档电路为图2-5所示。

图2-5中各档分流电阻的阻值是这样计算的:先计算最大电流档的分流电阻R5,(2-3)再计算下一档的,(2-4)依次可计算出R3、R2和R1 分别为9、90、900。

图中的FUSE是2A保险丝管,电流过大时会快速熔断,起过流保护作用。

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,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仪表。

4交流电压、电流测量电路数字万用表中交流电压、电流测量电路是在直流电压、电流测量电路的基础上,在分压器或分流器之后加入了一级交流-直流变换器,图2-6为其原理简图。

该AC-DC变换器主要由集成运算放大器、整流二极管、RC滤波器等组成,还包含一个能调整输出电压高低的电位器,用来对交流电压档进行校准之用。

调整该电位器可使数字表头的显示值等于被测交流电压的有效值。

同直流电压档类似,出于对耐压、安全方面的考虑,交流电压最高档的量限通常限定为750V。

数字万用表交流电压、电流档适用的频率范围通常为40~400Hz,有些型号的交流档测量频率可达1000Hz。

5电阻测量电路数字万用表中的电阻档采用的是比例测量法,其原理电路见图2-7。

稳压管ZD提供测量基准电压,流过标准电阻R0和被测电阻Rx的电流基本相等。

所以A/D转换器的参考电压UREF和输入电压UIN有如下关系:(2-5)即(2-6)根据所用A/D转换器的特性可知,数字表显示的是UIN与UREF的比值,当UIN=UREF时显示“1000”,UIN=0.5UREF时显示“500”,以此类推。

所以,当Rx=R0时,表头将显示“1000”,当Rx=0.5R0时显示“500”,这称为比例读数特性。

因此,我们只要选取不同的标准电阻并适当地对小数点进行定位,就能得到不同的电阻测量档。

如对200Ω档,取R01=100Ω,小数点定在千位上。

当Rx变化时,显示值相应变化,可以从0.001kΩ测到1.999kΩ。

数字万用表多量程电阻档电路见图2-8。

由上分析可知,R1=R01=100ΩR2=R02-R01=1000-100=900ΩR3=R03-R02=10k-1k=9k……图2-8中由正温度系数热敏电阻Rt与晶体管T组成了过压保护电路,以防误用电阻档去测高电压时损坏集成电路。

当误测高电压时,晶体管T发射极将击穿从而限制了输入电压的升高。

同时Rt随着电流的增加而发热,其阻值迅速增大,从而限制了电流的增加,使T的击穿电流不超过允许范围。

即T只是处于软击穿状态,不会损坏,一旦解除误操作,Rt和T都能恢复正常。

DT830B型数字万用表的设计原理1 DT830B型数字万用表的特点主电路采用典型数字表集成电路ICL7106,性能稳定可靠技术成熟。

且具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点。

采用单板结构,集成电路ICL7106采用COB封装。

结构合理,只要有一般电子装配技术即可成功组装。

2 DT830B型数字万用表的设计与制作2.1数字万用表总体框图数字万用表是在直流数字电压表的基础上配上各种变换器所构成的。

数字万用表原理框图如图3-1所示,它由量程选择电路、各种变换器(R-V转换、I-V转换、转换)及直流数字电压表所包含的各个环节(A/D转换、显示逻辑、显示电路)组成。

图3-1 数字万用表原理框图图3-2直流数字电压表的构成2.2数字万用表的电路原理图参见附录。

2.3双积分A/D转换器集成电路ICL7106及附属电路如图3-3所示。

图3-3 ICL7106及附属电路芯片ICL7106每个转换周期规定由4000个计数脉冲周期组成,这4000个计数脉冲的分配如下:①1000个计数脉冲周期用于输入信号;②0-2000个计数脉冲周期用于基准电压积分;③1000到的,自动校零的时间也是可变的,须等上一次反向积分结束后才能开始。

R31、C10组成输入端阻容滤波电路,以提高仪表抗干扰能力。

R28、C1与7106内部的两个反相器共同作用,产生约40kHz的时钟脉冲信号,该信号经四分频后,形成10kHz的计数脉冲,再经过200分频得到5OHz的方波,并从背电极BP作为液晶显示器的公共电极电压,时钟振荡频率可按f0≈1/2.2R28C计算。

仪表的测量速率可按MR=f0/16000计算,可算得f≈40kHz,MR=2.5次/s。

C9为基准电容。

C11为自动调零电容。

R32、C12分别为积分电阻和积分电容。

ICL7106的模拟公共端与面板上的表笔插孔COM连通,V+与COM之间有2.7~2.9V的稳压输出。

基准电压由R18、R19、RP3、R20和R48组成的分压器供给。

调整RP3可使VREF=100.0mV设7106内部的基准电压EO=2.8V,则当RP3的滑动触头调到最下端时,有:3000个计数脉冲周期用于自动校零。

采样时间T1是固定不变的,但比较时间即反向积分时间T2是随输入电压Vi的大小而改变。

(3-1)当RP3的滑动触头调到最上端时,(3-2)所以,RP3的电压调整范围是95.1~107.3mV,从中可调出VREF=100.0mV。

R29、R30、C8组成基准电压输入端的高频滤波器。

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