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数字万用表丈量原理

2017-06-21 09:17分类:万用表 阅读:

  数字万用表的类型多达上百种,按量程改换办法分类,可分为手动量程式数字万用表、主动量程式数字万用表和主动/手动量程数字万用表;按用处和功用分类,可分为等级低广泛型(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、多重闪现数字万用表和专用数字外表等;按形状巨细分,可分为袖珍式和台式两种。数字万用表的类型虽多,但丈量原理根柢一样。下面以袖珍式DT830数字万用表为例,介绍数字万用表的丈量原理。DT830归于袖珍式数字万用表,选用9V叠层电池供电,整机功耗约20mW;选用LCD液晶闪现数字,最大闪现数字为±1999,因而归于3z位万用表。
  同别的数字万用表一样,DT830型数字万用表的基地也是直流数字电压表DVM(根柢表)。它首要由外围电路、双积分A/D改换器及闪现器构成。其间,A/D改换、计数、译码等电路都是由大计划集成电路芯片ICL7十6构成的。
  (1)直流电压丈量电路 图1为数字万用表直流电压丈量电路原理图,该电路是由电阻分压器所构成的外围电路和根柢表构成。把根柢量程为200mV的量程拓宽为五量程的直流电压挡。图中斜线区是导电橡胶,起联接效果。


  图1 数字万用表直流电压丈量电路原理图
  (2)直流电流丈量电路 图2为数字万用表直流电流丈量电路原理图,图中VD1、VD2为维护二极管,当根柢表IN+、IN一两头电压大于ZOOmV时,VD1导通,当被丈量电位端接入IN一时,VD2导通,然后维护了根柢表的正常作业,起到“守门”的效果。R2~R5、RC.别离为各挡的取样电阻,它们一同构成了电流-电压改换器(I/U),即丈量时,被测电流△在取样电阻上发作电压,该电压输人至IN+、IN—两头,然后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,就能使根柢表直接闪现被测电流量的巨细。


  图2 数字万用表直流电流丈量电路原理图
  (3)沟通电压丈量电路 图3为数字万用表沟通电压丈量电路原理图。由图可见,它首要由输入通道、降压电阻、量程挑选开关、耦合电路、拓宽器输入维护电路、运算拓宽器输人维护电路、运算拓宽器、交-直流(AC/DC)改换电路、环形滤波电路及ICL7l06芯片构成。
  图中,C1为输入电容。VD11、VD12是C)的阻尼二极管,它能够避免C1两头呈现过电压而影响拓宽器的输入端。R21是为避免拓宽器输入端呈现直流重量而计划的直流转道。VD5、VD6互为反向联接,称为钳位二极管,起“守门”效果,避免输入至运算拓宽器062的信号逾越规矩值。运算拓宽器062完毕对沟通讯号的拓宽,拓宽后的信号经C5加到二极管VD7、VD8上,信号的负半周经过VD7,正半周经过VD8,完毕对沟通讯号进行全波整流。经整流后的脉动直流电压经电阻R26、R31和电容C6、C十构成的滤波电路滤波后,在R27、RP4上获取有些信号输人至根柢表的输人端IN+。一同输入至根柢表的有些信号经C3反响到运算拓宽器062的反相输人端,以改进检波器的整流特性。电容器CZ经R22接地,C2、C3的电容量及质量直接影响着拓宽器的频率照料。C2对高频有些影响较大,C3对低频有些影响较大。C4、R23承当按捺或消除电路自励的使命。若使根柢表所取得的直流电压与沟通输入电压的均匀值成份额改动,可经过RP4进行调度。R6~R十为分压电阻,与直流电压挡的分压电阻共用。
  (4)沟通电流丈量电路 沟通电流丈量电路与图3所示出的沟通电压丈量电路根柢一样。只需将图中的分压器改成图2中的分流器即可。故其分流电阻与直流电流挡共用,耦合电路及这往后的电路与沟通电压丈量电路共用。


  图3 数字万用表沟通电压丈量电路原理图
  (5)直流电阻丈量电路 图4(a)为数字万用表直流电阻丈量原理图,图中规范电阻Ro与待测电阻Rx串联后接在根柢表的V十和COM之间。V+和vREF+、vREF和IN+、IN一和COM两两接通,用根柢表的2.8V基准电压向Ro和Rx供电。其间UR。为基准电压,URx为输入电压。依据计划,当Rx=R0时闪现读数为十00,当Rx=2R0时溢出闪现[由于2000> 1999(最大闪现数)]。通常状况下有


  图4 数字万用表直流电阻丈量电路
  因而,只需固定若干个规范电阻Ro,就可完毕多量程电阻丈量。图4(b)为实习电阻丈量电路。其间,R7~R12均为规范电阻,且与沟通电压挡分压电阻共用。

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