數(shù)字萬用表的介紹

1、 參與者： 設(shè)計制作的背景 數(shù)字萬用表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測量領(lǐng)域大量使用的一種基本測量，隨著時代科技的進(jìn)步，數(shù)字萬用表的功能越來越強(qiáng)大，把電量及非電量的測量技術(shù)提高到嶄新水平。為了方便我們在生活中可以對故障電器做基本的檢測維修，提高電器壽命，節(jié)省我們的費用。數(shù)字萬用表的特點數(shù)字萬用表的特點1.顯示清晰直觀,計數(shù)準(zhǔn)確2.測試功能強(qiáng)3.測量范圍寬4.測量速率快5.集成度高,微功耗設(shè)計目標(biāo)可以實現(xiàn)基本項目的測量（1）測量交直流電壓和交直流電流（2）測量元件電阻，二極和三極管的參數(shù)（3）檢測電路短路斷路，當(dāng)被測兩端連通時，蜂鳴器鳴叫。實現(xiàn)過程元件識別 安裝 焊接 應(yīng)用 調(diào)試 組裝 DT83

2、0B數(shù)字萬用表的原理電路數(shù)字萬用表的設(shè)計原理數(shù)字萬用表的設(shè)計原理1.電壓表的設(shè)計原理電壓表的設(shè)計原理2.電流表的設(shè)計原理電流表的設(shè)計原理3.電阻測量設(shè)計原理電阻測量設(shè)計原理電壓表的設(shè)計原理電壓表的設(shè)計原理圖圖2 使用多量程分壓電路使用多量程分壓電路圖圖1 分壓電路原理分壓電路原理 電流表的設(shè)計原理電流表的設(shè)計原理 測量電流的原理是：根據(jù)歐姆定律，用合適的取樣電阻把待測電流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓，再進(jìn)行測量。 圖3 電流測量原理 圖4 多量程分流器電路 在圖3,由于rR,取樣電阻R上的電壓降為 : 即被測電流 若數(shù)字表頭的電壓量程為 ,欲使電流檔量程為 ,則該檔的取樣電阻(也稱分流電阻)為 : 如 =

3、200mV,則 =200mA檔的分流電阻為R=1。iiUI RiiUIR0U0I00URI0U0I電阻測量原理電阻測量原理 數(shù)字萬用表中的電阻檔采用的是比例測量法,其原理電路見圖5。 圖5電阻測量原理圖6 電阻測量 由穩(wěn)壓管ZD提供測量基準(zhǔn)電壓，流過標(biāo)準(zhǔn)電阻 和被測電阻 的電流基本相等(數(shù)字表頭的輸入阻抗很高，其取用的電流可忽略不計)。所以A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓 和輸入電壓 有如下關(guān)系： 即： 根據(jù)所用A/D轉(zhuǎn)換器的特性可知，數(shù)字表顯示的是與 的比值,這稱為比例讀數(shù)特性。因此，我們只要選取不同的標(biāo)準(zhǔn)電阻并適當(dāng)?shù)貙π?shù)點進(jìn)行定位，就能得到不同的電阻測量檔。0RXRRFEUINUxINREFRRU

4、U00RUURREFINxRFEUINU 如對200檔，取 =100，小數(shù)點定在十位上。當(dāng) =100時，表頭就會顯示出100.0。當(dāng) 變化時，顯示值相應(yīng)變化，可以從0.1測到199.9。 數(shù)字萬用表多量程電阻檔電路見圖6。 由上分析可知，01RXRXR10120201303021001000 1009001019RRRRRRRRkkk測量結(jié)果的誤差分析測量結(jié)果的誤差分析1.供電電源時間過久,導(dǎo)致電壓過低2.各取樣電阻阻值不完全精確,有可能過低或者過高設(shè)計結(jié)果綜述設(shè)計結(jié)果綜述 數(shù)字萬用表內(nèi)部采用了多種震蕩數(shù)字萬用表內(nèi)部采用了多種震蕩, ,放大放大, ,保保護(hù)等電路護(hù)等電路, ,所以功能較多。本設(shè)

5、計有其優(yōu)點：所以功能較多。本設(shè)計有其優(yōu)點：高精度，低功耗高精度，低功耗, ,顯示清晰。顯示清晰。 本設(shè)計完成的功能主要有對電壓，電流，本設(shè)計完成的功能主要有對電壓，電流，電阻的測量，對電路是否短路進(jìn)行判斷。電阻的測量，對電路是否短路進(jìn)行判斷。 核心部件 ICL7106A/D的工作原理： 雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107是一種間接A/D轉(zhuǎn)換器。它通過對輸入模擬電壓和參考電壓分別進(jìn)行兩次積分，將輸入電壓平均值變換成與之成正比的時間間隔，然后利用脈沖時間間隔，進(jìn)而得出相應(yīng)的數(shù)字性輸出。它的原理性框圖如下圖所示，它包括積分器、比較器、計數(shù)器，控制邏輯和時鐘信號源。積分器是A/D轉(zhuǎn)換器的心臟，在一個測量周期內(nèi)，積分器先后對輸入信號電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分。比較器將積分器的輸出信號與零電平進(jìn)行比較，比較的結(jié)果作為數(shù)字