數(shù)字電壓表與數(shù)字多用表課件

數(shù)字電壓表與數(shù)字多用表概述

A/D轉(zhuǎn)換器電子計(jì)數(shù)器直流數(shù)字電壓表及其功能擴(kuò)展數(shù)字電壓表與數(shù)字多用表概述A/D轉(zhuǎn)換器電子計(jì)數(shù)器直電子電壓表一般是指模擬式電壓表。它是一種在電子電路中常用的測(cè)量?jī)x表，用磁電式表頭作為指針儀表。電子電壓表與普通萬(wàn)用表相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）輸入阻抗高，一般輸入電阻至少為500KΩ，儀表接入被測(cè)電路后，對(duì)電路的影響小。

（2）頻率范圍寬：適用頻率范圍約為幾赫到幾千兆赫

（3）靈敏度高：最低電壓可測(cè)到微伏級(jí)

（4）電壓測(cè)量范圍廣：儀表的量程分檔可以從幾百伏一直到1mV

電子電壓表一般是指模擬式電壓表。它是一種在電子電路中常用的測(cè)電子電壓表的組成及作原理

電子電壓表根據(jù)電路組成結(jié)構(gòu)的不同，可分為放大一檢波式，檢波—放大式和外差式它們主要由衰減器、交流電壓放大器、檢波器和整流電源四部分組成，其方框圖如圖被測(cè)電壓先經(jīng)衰減器衰減到適宜交流放大器輸入的數(shù)值的大小。電子電壓表表頭指針的偏轉(zhuǎn)角度正比于被測(cè)電壓的平均值，而面板卻是按正弦交流電壓有效值當(dāng)測(cè)量非正弦交流電壓時(shí)，電子電壓表的讀數(shù)沒(méi)有直接的意義，只有把該數(shù)除以1.11（下弦交流電壓的波形系數(shù)），才能得到被測(cè)電壓的平均值電子電壓表的組成及作原理

電子電壓表根據(jù)電路組成結(jié)構(gòu)的不同，使用方法及注意事項(xiàng)

（1）機(jī)械調(diào)零：儀表接通電源前，應(yīng)先檢查指地是否在零點(diǎn)，如果不在零點(diǎn)應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)械零調(diào)節(jié)螺絲，使指針們于零點(diǎn)。

（2）正確選擇量程：應(yīng)按被測(cè)電壓的大小合適地選擇量程，合儀表指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的1/3以上區(qū)域。先不知被測(cè)電壓珠大致數(shù)值，應(yīng)先將量程開(kāi)關(guān)置在大量程，然后再逐步減小量程。

（3）正確讀數(shù)：根據(jù)量程開(kāi)關(guān)的位置，按對(duì)應(yīng)的刻度線讀數(shù)。

（4）當(dāng)儀表連線開(kāi)路時(shí)，由于外界感應(yīng)信號(hào)可能使指針偏轉(zhuǎn)超量限，而損壞表頭。因此，沒(méi)量完畢時(shí)，應(yīng)將量程開(kāi)關(guān)置在大量程

使用方法及注意事項(xiàng)

（1）機(jī)械調(diào)零：儀表接通電源前，應(yīng)先檢查主要技術(shù)特性

（1）交流電壓測(cè)量范圍

100uV~300V.共分12檔量程：1、3、10、30、100、300V

（2）輸入電阻

1~300mV量程，8MΩ+_0.8MΩ

1~300V,10MΩ+_1MΩ

主要技術(shù)特性

（1）交流電壓測(cè)量范圍

100uV~300V.隨著半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字儀表迅速發(fā)展。概述數(shù)字電表是將被測(cè)對(duì)象離散化，數(shù)據(jù)處理后以數(shù)字形式顯示的儀表。數(shù)字電表在原理、結(jié)構(gòu)、測(cè)量方法上完全不同于模擬式儀表。數(shù)字電表的種類數(shù)字電壓表(DVM)；數(shù)字電流表；數(shù)字電阻表；數(shù)字功率表；數(shù)字電能表；數(shù)字電橋；…；數(shù)字溫度表；數(shù)字轉(zhuǎn)速表；數(shù)字位移表；…數(shù)字多用表(DMM)；校準(zhǔn)器(Calibrator)；直流電壓參考(DCVReference)；熱電轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)(ThermalTransferStandard)隨著半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字儀表迅速發(fā)展。概述一、數(shù)字儀表的特點(diǎn)

準(zhǔn)確度高——電壓可達(dá)10-6數(shù)量級(jí)；一般的DVM很容易達(dá)到10-4輸入阻抗高——DVM的輸入阻抗一般都達(dá)到100兆歐；測(cè)量范圍寬——靈敏度高——DVM的分辨率可達(dá)0.01V；測(cè)量速度快——讀數(shù)清晰，直觀方便——測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化——極性判斷；量限切換；自動(dòng)校零…；可組成測(cè)試系統(tǒng)；

結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

成本高；

線路復(fù)雜；

專業(yè)維修；一、數(shù)字儀表的特點(diǎn)準(zhǔn)確度高——電壓可達(dá)10-6數(shù)量級(jí)；一般二、數(shù)字儀表的發(fā)展過(guò)程1952：第一臺(tái)DVM問(wèn)世，電子管司服比較式；1956：電壓-時(shí)間(V/T)式；1961：全晶體管式逐次逼近比較式；1966：雙斜積分式。(1)數(shù)字化階段——50~60年代中期，運(yùn)用各種原理實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)儀表數(shù)字化，顯示位數(shù)(2)高準(zhǔn)確度階段——復(fù)合型A/D-C原理，顯示位數(shù)達(dá)八位，準(zhǔn)確度百萬(wàn)分之幾。1971：三次采樣積分式(日本TR6567)；1973：兩次采樣電感分壓比較型(英國(guó)SM-215)；(3)智能化階段——內(nèi)嵌P的DVM，除完成原有DVM功能外，還能自校、自檢，完成數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化和可編程，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。代表的產(chǎn)品有Fluke、Datron、Solartron等公司的產(chǎn)品。二、數(shù)字儀表的發(fā)展過(guò)程1952：第一臺(tái)DVM問(wèn)世，電子管司服三、數(shù)字電壓表的一般結(jié)構(gòu)1.數(shù)字電表的通用框圖(P為脈沖數(shù)；V為直流電壓；)V/f-CV/T-CV/P-CT/P-C/T-Cx/f

-Cx/

V-Cx/P-C被測(cè)量x(U,I,P,R,L,C...)被測(cè)頻率被測(cè)相位頻率計(jì)計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器譯碼器顯示器被測(cè)量直流電壓頻率——V/F式DVM；被測(cè)量直流電壓脈沖數(shù)碼頻率——反饋比較式DVM儀表核心：直流電壓的測(cè)量被測(cè)量直流電壓時(shí)間間隔——V/T式DVM；三、數(shù)字電壓表的一般結(jié)構(gòu)1.數(shù)字電表的通用框圖(P為脈沖邏輯控制電路數(shù)字顯示器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源電子計(jì)數(shù)器A/D轉(zhuǎn)換輸入模擬電路數(shù)字電路輸入電路包括衰減器、前置放大器、切換開(kāi)關(guān)等。為增強(qiáng)電表功能，數(shù)字電路中還可包含微處理器。2.直流數(shù)字電壓表框圖邏輯控制電路數(shù)字輸入標(biāo)準(zhǔn)電壓源電子A/D輸入模擬電路數(shù)字電路中高檔DVM——AC220V交流電源供電；小型手持式DMM——電池供電無(wú)電源線，提高了共、串模抑制比；液晶顯示，CMOS芯片保證了低功耗；保證電能消耗；對(duì)便攜性要求不高；顯示器的種類：輝光數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、磷光體數(shù)碼管、

發(fā)光二極管、等離子體數(shù)字顯示器、液晶顯示器顯示方式：十進(jìn)制數(shù)碼方式；分段式；矩陣式。3.數(shù)字電壓表的電源4.數(shù)字電壓表的顯示中高檔DVM——AC220V交流電源供電；小型手持式DMM—5.數(shù)字電壓表的主要技術(shù)參數(shù)(1)測(cè)量范圍和量程(2)分辨力指DVM能夠讀取的被測(cè)電壓的最小變化值，或顯示器末位跳一個(gè)字所需的輸入電壓值。(3)抗干擾能力各量程的測(cè)量范圍、誤差大?。怀砍棠芰?；量程切換方式多量程的劃分基本量程——誤差最小的量程(被測(cè)量在表內(nèi)不經(jīng)放大和衰減)；非基本量程——基本量程以外的量程；5.數(shù)字電壓表的主要技術(shù)參數(shù)(1)測(cè)量范圍和量程(2)(4)輸入阻抗輸入阻抗指DVM在工作狀態(tài)下，從輸入端看進(jìn)去的輸入電路的等效電阻。

DVM在基本量程的輸入電阻可達(dá)10G，對(duì)于非基本量程，由于使用了分壓器，一般為10M。(5)顯示位數(shù)DVM的顯示位數(shù)是以完整的顯示數(shù)字的多少來(lái)確定的。0000~1999——3位;0000~8999——3位0000~9999——4位(6)測(cè)量速度測(cè)量速度指在單位時(shí)間內(nèi)，儀表以規(guī)定的準(zhǔn)確度完成的最大測(cè)量次數(shù)。它主要取決于A/D轉(zhuǎn)換速度和運(yùn)放響應(yīng)時(shí)間。(7)誤差的表示(4)輸入阻抗輸入阻抗指DVM在工作狀態(tài)下主要技術(shù)特性：量化誤差；模擬誤差；偏移誤差；增益誤差；非線性誤差；轉(zhuǎn)換時(shí)間；偏移誤差增益誤差非線性誤差

A/D轉(zhuǎn)換器分類：逐次逼近式；間接式：雙斜積分式；壓頻轉(zhuǎn)換式；復(fù)合式；

特點(diǎn)：直接比較式：轉(zhuǎn)換速度快；抗干擾性差：間接式：轉(zhuǎn)換速度慢；抗干擾性強(qiáng)；主要技術(shù)特性：偏移誤差增益誤差非線性誤差A(yù)/D轉(zhuǎn)換器分類：一、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源比較器輸入脈沖分配器譯碼顯示器數(shù)碼寄存器D/A轉(zhuǎn)換時(shí)鐘基于電位差計(jì)原理。比較器：鑒別電壓幅值脈沖分配器：將時(shí)鐘脈沖變成按時(shí)間分布的節(jié)拍脈沖；數(shù)碼寄存器：用來(lái)暫時(shí)存放與被測(cè)信號(hào)大小相對(duì)應(yīng)的數(shù)碼；D/A轉(zhuǎn)換器：用來(lái)產(chǎn)生一系列步進(jìn)基準(zhǔn)電壓；基準(zhǔn)電壓源：用來(lái)作為基準(zhǔn)電壓的片內(nèi)參考電壓；一、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源比較器輸入脈沖AD574的單極性接法舉例:AD574DIP28腳芯片，片內(nèi)：A/D轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換控制；時(shí)鐘；總線接口；技術(shù)指標(biāo)：12bits

非線性誤差：1/2LSB;

模擬輸入范圍：5V；10V；0~10V；0~20V；

轉(zhuǎn)換時(shí)間：<25S；

功耗：450mWAD574的單極性接法舉例:AD574DIP28腳芯片，技AD574的應(yīng)用電路AD574的應(yīng)用電路積分邏輯控制電路晶振控制門計(jì)數(shù)器VNVx進(jìn)位復(fù)位門控顯示比較定時(shí)積分階段定斜積分階段由上兩式得0t1t2t2’V0V0’定時(shí)積分定斜積分積分器輸出電壓tT1T2二、雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器積分邏輯控制電路晶振控制門計(jì)數(shù)器VNVx進(jìn)位復(fù)位門控顯示比將得代入T0為晶振周期N1和VN均為已知，因此，N2即反映了被測(cè)量Vx的大小。特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)；對(duì)積分元件的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度要求低；速度慢，一般30次/秒。或?qū)⒌么隩0為晶振周期N1和VN均為已知，因此，N2即反映三、脈寬調(diào)制(PWM)積分式A/D轉(zhuǎn)換器積分邏輯控制電路晶振控制門計(jì)數(shù)器Vx進(jìn)位復(fù)位門控顯示比較節(jié)拍方波基準(zhǔn)分頻

PWM式A/D轉(zhuǎn)換器是將輸入電壓調(diào)制為脈沖寬度(V/T)。然后再對(duì)脈沖寬度計(jì)數(shù)。積分器的輸入：被測(cè)電壓Vx、節(jié)拍方波、基準(zhǔn)電壓積分器的輸出與零電平比較，比較結(jié)果控制基準(zhǔn)電壓的極性，從而電路組成一個(gè)不連續(xù)的負(fù)反饋系統(tǒng)。由于節(jié)拍方波是正負(fù)對(duì)稱的，即在整個(gè)周期內(nèi)的平均電壓為零，因此，基準(zhǔn)電壓+UR和-UR對(duì)應(yīng)的時(shí)間寬度，決定于電壓Ux的大小，即完成了V/T轉(zhuǎn)換。三、脈寬調(diào)制(PWM)積分式A/D轉(zhuǎn)換器積分邏輯控制電路晶積分器輸入電壓積分器各輸入電壓相加波形積分器輸出電壓調(diào)寬脈沖波形被測(cè)電壓正比于T2-T1積分器輸入電壓積分器各積分器調(diào)寬脈沖被測(cè)電壓正比于T2-四、快速及高準(zhǔn)確度A/D轉(zhuǎn)換器1.三次積分A/D轉(zhuǎn)換器雙斜積分A/D-C缺點(diǎn)：速度慢。改進(jìn)：對(duì)雙斜積分式A/D-C的對(duì)UN的反向積分分成一次粗積分和一次精積分。積分邏輯控制晶振比較1比較2

t0~t1期間，對(duì)Ux定時(shí)積分t1~t2期間，對(duì)UN定斜積分，直到比較器1動(dòng)作，此時(shí)積分器的輸出積分器輸出定時(shí)時(shí)間t1-

t0由計(jì)數(shù)器低位溢出決定四、快速及高準(zhǔn)確度A/D轉(zhuǎn)換器1.三次積分A/D轉(zhuǎn)換器雙斜積顯然t=t3時(shí)，積分器的輸出為零。由此得在時(shí)間

t1~t2期間內(nèi)，僅計(jì)數(shù)器高位工作，所計(jì)的脈沖數(shù)為在時(shí)間t2~t3期間內(nèi)，計(jì)數(shù)器低位、高位均工作，所計(jì)的脈沖數(shù)積分器輸出t2~t3期間，對(duì)定斜積分，直到比較器2動(dòng)作，此時(shí)積分器的輸出將t1-t0、

t2-t1、

t3-t2時(shí)代入上式，得顯然t=t3時(shí)，積分器的輸出為零。由此得整理，得對(duì)UN的反向積分分成一次粗積分和一次精積分。這樣做的目的是縮短積分時(shí)間，并保證原有的準(zhǔn)確度。對(duì)于14位的A/D-C，時(shí)鐘頻率10MHz雙斜積分式A/D-C：300次/秒；三次積分式A/D-C：26000次/秒。速度提高了85倍。整理，得對(duì)UN的反向積分分成一次粗積分和一次2.全并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器并行二進(jìn)制輸出轉(zhuǎn)換邏輯這是所有A/D-C最快的。轉(zhuǎn)換時(shí)間僅受比較器上升時(shí)間的限制。轉(zhuǎn)換速度可以達(dá)到0.1S。當(dāng)輸出電壓大于比較器的門限電壓時(shí)，比較器的輸出為“1”，否則輸出“0”。對(duì)于N位的A/D-C，需要2N個(gè)比較器。如十位A/D-C，需要有1023個(gè)比較器。由此嚴(yán)重限制了此種原理的A/D-C的位數(shù)。3位A/D-C改進(jìn)：串并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器2.全并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器并行二進(jìn)制輸出轉(zhuǎn)換邏輯3.余數(shù)再循環(huán)(RecirculatingRemainder)式A/D轉(zhuǎn)換器基本思想：用有限的N次(如N=5)來(lái)逐步逼近被測(cè)電壓Vx，每次得到的誤差(余數(shù))進(jìn)行放大，再做下一次比較。再循環(huán)取有限次，一方面是因?yàn)殡娐饭逃性肼暤南拗疲豢赡軣o(wú)窮地如此循環(huán)轉(zhuǎn)換下去。另一方面，轉(zhuǎn)換結(jié)果的分率打0.1V，能滿足DVM的要求了。3.余數(shù)再循環(huán)(RecirculatingRemaind直流數(shù)字電壓表及其功能擴(kuò)展一、直流數(shù)字電壓表電路舉例

介紹袖珍式(hand-held)數(shù)字萬(wàn)用表常用的的核心芯片7106。

ICL7106——3-1/2位，可直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示；

ICL7107——3-1/2位，可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示

MC14433——3-1/2位，BCD碼輸出；

ICL7135——4-1/2位，BCD碼輸出；

ICL7129——4-1/2位，可直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示；7106將雙斜積分A/D轉(zhuǎn)換、七段譯碼、顯示驅(qū)動(dòng)、基準(zhǔn)及時(shí)鐘集成在同一CMOS芯片上。直流數(shù)字電壓表及其功能擴(kuò)展一、直流數(shù)字電壓表電路舉例介紹袖BP3G4AB3A2G2A1G1APOL999-1INTBUFFA/ZCref+Cref-IN+OSC2OSC3

IN-COMREF-REF+VV+9VVINICL7106的外圍電路BP3G4AB3A2G2A1G1APOL999-1INTBU二、由直流數(shù)字電壓表擴(kuò)展為數(shù)字多用表

功能選擇R/V轉(zhuǎn)換I/V轉(zhuǎn)換AC/DC轉(zhuǎn)換輸入直流電壓量程選擇A/D轉(zhuǎn)換與指針式萬(wàn)用表相似，數(shù)字多用表(DigitalMulti-Meter簡(jiǎn)寫(xiě)為DMM)是在直流數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的。區(qū)別在于：指針式字萬(wàn)用表——基本量測(cè)量為直流電流；表頭為磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)數(shù)字多用表——基本量測(cè)量為直流電壓；

表頭為A/D-C為核心的數(shù)字表頭。二、由直流數(shù)字電壓表擴(kuò)展為數(shù)字多用表功R/V轉(zhuǎn)換I/V轉(zhuǎn)換1.AC/DC轉(zhuǎn)換電路平均值或設(shè)正弦信號(hào)u(t)=Umsint，則有效值或三、數(shù)字多用表的轉(zhuǎn)換器交流電壓(或電流)的特征參數(shù)1.AC/DC轉(zhuǎn)換電路平均值或設(shè)正弦信號(hào)u(t)=Umsi波形系數(shù)有效值與平均值之比稱為波形系數(shù)。波峰系數(shù)峰值與有效值之比稱為波峰系數(shù)。正弦波：；方波：；三角波：正弦波：；方波：；三角波：畸變系數(shù)基波的有效值與總電壓有效值之比。波形系數(shù)有效值與平均值之比稱為波形系數(shù)。波峰系數(shù)峰值與有效值

AC/DC轉(zhuǎn)換電路有兩種：(1)直流電壓正比于交流電壓的平均值；——較常見(jiàn)(2)直流電壓正比于交流電壓的有效值；——專門芯片實(shí)現(xiàn)平均值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路MM半波整流電路全波橋式整流電路由于二極管的死區(qū)影響，無(wú)源二極管整流電路會(huì)出現(xiàn)誤差。+運(yùn)放二極管有源整流AC/DC轉(zhuǎn)換電路有兩種：平均值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路MM半波A1A2+-+-設(shè)Af為運(yùn)放A1的閉環(huán)放大倍數(shù)，選Af=2，則當(dāng)ui(t)為正半周時(shí)，

A1輸出負(fù)電壓，D1截止，D2導(dǎo)通，Ud得到ui(t)的負(fù)半周電壓；當(dāng)ui(t)為負(fù)半周時(shí)，A1輸出正電壓，D2截止，D1導(dǎo)通，R2使A1閉環(huán)，同時(shí)，R7將ui(t)的負(fù)半周電壓送至d點(diǎn)，A1A2+-+-設(shè)Af為運(yùn)放A1的閉環(huán)放大倍數(shù)，選Af=2真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路

真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路能將任意波形的交流電壓轉(zhuǎn)換成與之有效值成正比的直流電壓。

熱電式AC/DC轉(zhuǎn)換器利用熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與其加熱絲中交流電流有效值的平方成正比而實(shí)現(xiàn)的。此法作成的AC/DC轉(zhuǎn)換器，頻帶2Hz~100MHz，成本高。

電子式AC/DC轉(zhuǎn)換器由對(duì)數(shù)/反對(duì)數(shù)電路構(gòu)成乘法器實(shí)現(xiàn)。有單片集成電路出售。轉(zhuǎn)換誤差0.05%。

P采樣計(jì)算法真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路真有效值A(chǔ)C/DC2.I/V轉(zhuǎn)換器把被測(cè)電流Ix通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻RN變換為電壓Ux，再用DVM測(cè)量直流電壓Ux，則DVM為了減小轉(zhuǎn)換器內(nèi)阻，標(biāo)準(zhǔn)電阻RN的值一般選的較小，這樣，直流電壓Ux一般不大，為了準(zhǔn)確測(cè)量電流Ix，需對(duì)電壓Ux進(jìn)行放大。采用高輸入阻抗運(yùn)放，以減小運(yùn)放對(duì)Ix的分流作用。A1+-A2+-電流較大時(shí)的I/V轉(zhuǎn)換電路電流較小時(shí)的I/V轉(zhuǎn)換電路2.I/V轉(zhuǎn)換器把被測(cè)電流Ix通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電3.R/V轉(zhuǎn)換器A1+-4.峰值電壓測(cè)量衰減器絕對(duì)值電路峰值保持電路DVM對(duì)于峰值電壓的數(shù)字化測(cè)量，核心部分是將電壓峰值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的直流電壓，然后用直流DVM測(cè)量該電壓大小。峰值保持電路是一種能跟隨輸入電壓變化，并能將最大值記錄下來(lái)的電路。3.R/V轉(zhuǎn)換器A1+-4.峰值電壓測(cè)量衰減器絕對(duì)值電峰值檢波-保持電路工作前，電容C電壓放電。在運(yùn)放同相輸入端加正向電壓ux，D1導(dǎo)通，對(duì)C充電，并構(gòu)成負(fù)反饋電路。A+-當(dāng)ux達(dá)到極大值后開(kāi)始降低，D1立即反偏而截止，運(yùn)放開(kāi)環(huán)，而使變負(fù)，使可靠截止，而uo不變。

D2的作用是防止D1截止時(shí)運(yùn)放的深度飽和，同時(shí)也減少了D1的反向電壓。峰值檢波-保持電路工作前，電容C電壓放電。在運(yùn)§13-4電子計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄脈沖個(gè)數(shù)?？捎脕?lái)測(cè)量頻率、周期、相位等參數(shù)。一、用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量信號(hào)的周期放大整形控制門計(jì)數(shù)顯示分頻器晶體振蕩器TxT0Nx若T0=10-n秒，則fx=Nx，相差的僅是小數(shù)點(diǎn)的位置?？刂崎T：輸入信號(hào)作為門控信號(hào)；時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)脈沖?！?3-4電子計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄脈沖個(gè)數(shù)。可用來(lái)測(cè)量頻率、周期二、用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率

若T0=10-n秒，則fx=Nx，相差的僅是小數(shù)點(diǎn)的位置。將測(cè)量周期的框圖基本相同。用被測(cè)信號(hào)作為計(jì)數(shù)脈沖，時(shí)鐘作為門控信號(hào)。放大整形控制門計(jì)數(shù)顯示分頻器晶體振蕩器TxT0Nx當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率較低時(shí)，改測(cè)信號(hào)的周期。二、用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率若T0=10-n秒，則fx=Nx，放大整形控制門計(jì)數(shù)顯示分頻器晶體振蕩器Nx三、用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量相位

放大整形開(kāi)門關(guān)門先測(cè)量?jī)尚盘?hào)過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔T再測(cè)量信號(hào)的周期則兩信號(hào)的相位差放大控制門計(jì)數(shù)分頻器晶體Nx三、用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量相位放大開(kāi)四、電子計(jì)數(shù)器技術(shù)特性

計(jì)數(shù)頻率上限：100MHz；

靈敏度：100mV；

誤差：測(cè)量頻率：1/fxT0

；

測(cè)量周期：T0/kTx；k:門控信號(hào)為測(cè)量周期的k倍。

四、電子計(jì)數(shù)器技術(shù)特性計(jì)數(shù)頻率上限：100MHz；k:微處理器化的數(shù)字儀器適配器多路開(kāi)關(guān)采樣保持A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理顯示輸出例：諧波分析儀閃變儀除傳統(tǒng)的儀器特性要考慮外，還要考慮：自檢；自校準(zhǔn)；人機(jī)界面；接口；微處理器化的數(shù)字儀器適配器多路采樣A/D數(shù)據(jù)顯示例：諧波分自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)微機(jī)測(cè)量模塊1測(cè)量模塊2...總線早期的儀器除自身獨(dú)自的功能外，另帶接口

RS-232C串行接口；

IEEE-488接口(GPIB接口)；VXI總線儀器系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)微機(jī)測(cè)量測(cè)量...總線早期的儀器除自身獨(dú)自的功虛擬儀器(VirtualInstrumentation)的概念現(xiàn)有的PC計(jì)算機(jī)專門設(shè)計(jì)的儀器硬件專門設(shè)計(jì)的儀器軟件虛擬儀器NI公司的硬件產(chǎn)品有：插入式數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品；信號(hào)調(diào)理產(chǎn)品；

GPIB控制產(chǎn)品；

VXI控制產(chǎn)品；虛擬儀器(VirtualInstrumentation)的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備VXI儀器串行口儀器PLC圖象采集DSPGBIB接口儀器GBIB接口卡信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)采集卡DAQ工業(yè)自動(dòng)化軟件

BridgeVIEWLookoutComponent測(cè)量與分析軟件

LabViewVEELabWindows/CVIVirtualBenchIVI其他軟件PC機(jī)/工作站測(cè)控對(duì)象虛擬儀器的體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)VXI串圖GBIBGBIB信號(hào)數(shù)據(jù)工業(yè)自動(dòng)化軟件測(cè)量與分析

LabVIEW

是NI公司提供的圖形開(kāi)發(fā)調(diào)試和運(yùn)行程序的集成化編程環(huán)境。它是基于C語(yǔ)言用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、和控制、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表達(dá)。

LabVIEW的特點(diǎn)和功能：(1)使用“所見(jiàn)即所得”的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面；(2)使用圖標(biāo)表示功能模塊，連線表示數(shù)據(jù)傳遞，用數(shù)據(jù)流程圖語(yǔ)言編寫(xiě)程序；(3)提供調(diào)試功能；(4)支持多種系統(tǒng)平臺(tái)，提供大量函數(shù)庫(kù)。

VEE是HP公司提供的功能強(qiáng)大的可編程語(yǔ)言?？捎糜趦x器控制、測(cè)量處理和測(cè)試報(bào)告等日常編程任務(wù)。LabWindows/CVI是NI公司提供的另一套開(kāi)發(fā)平臺(tái)。它適用于C/C++的虛擬儀器工具。LabVIEW是NI公司提供的圖形開(kāi)發(fā)調(diào)試和運(yùn)行程序的數(shù)字電壓表與數(shù)字多用表概述

A/D轉(zhuǎn)換器電子計(jì)數(shù)器直流數(shù)字電壓表及其功能擴(kuò)展數(shù)字電壓表與數(shù)字多用表概述A/D轉(zhuǎn)換器電子計(jì)數(shù)器直電子電壓表一般是指模擬式電壓表。它是一種在電子電路中常用的測(cè)量?jī)x表，用磁電式表頭作為指針儀表。電子電壓表與普通萬(wàn)用表相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）輸入阻抗高，一般輸入電阻至少為500KΩ，儀表接入被測(cè)電路后，對(duì)電路的影響小。

（2）頻率范圍寬：適用頻率范圍約為幾赫到幾千兆赫

（3）靈敏度高：最低電壓可測(cè)到微伏級(jí)

（4）電壓測(cè)量范圍廣：儀表的量程分檔可以從幾百伏一直到1mV

電子電壓表一般是指模擬式電壓表。它是一種在電子電路中常用的測(cè)電子電壓表的組成及作原理

電子電壓表根據(jù)電路組成結(jié)構(gòu)的不同，可分為放大一檢波式，檢波—放大式和外差式它們主要由衰減器、交流電壓放大器、檢波器和整流電源四部分組成，其方框圖如圖被測(cè)電壓先經(jīng)衰減器衰減到適宜交流放大器輸入的數(shù)值的大小。電子電壓表表頭指針的偏轉(zhuǎn)角度正比于被測(cè)電壓的平均值，而面板卻是按正弦交流電壓有效值當(dāng)測(cè)量非正弦交流電壓時(shí)，電子電壓表的讀數(shù)沒(méi)有直接的意義，只有把該數(shù)除以1.11（下弦交流電壓的波形系數(shù)），才能得到被測(cè)電壓的平均值電子電壓表的組成及作原理

電子電壓表根據(jù)電路組成結(jié)構(gòu)的不同，使用方法及注意事項(xiàng)

（1）機(jī)械調(diào)零：儀表接通電源前，應(yīng)先檢查指地是否在零點(diǎn)，如果不在零點(diǎn)應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)械零調(diào)節(jié)螺絲，使指針們于零點(diǎn)。

（2）正確選擇量程：應(yīng)按被測(cè)電壓的大小合適地選擇量程，合儀表指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的1/3以上區(qū)域。先不知被測(cè)電壓珠大致數(shù)值，應(yīng)先將量程開(kāi)關(guān)置在大量程，然后再逐步減小量程。

（3）正確讀數(shù)：根據(jù)量程開(kāi)關(guān)的位置，按對(duì)應(yīng)的刻度線讀數(shù)。

（4）當(dāng)儀表連線開(kāi)路時(shí)，由于外界感應(yīng)信號(hào)可能使指針偏轉(zhuǎn)超量限，而損壞表頭。因此，沒(méi)量完畢時(shí)，應(yīng)將量程開(kāi)關(guān)置在大量程

使用方法及注意事項(xiàng)

（1）機(jī)械調(diào)零：儀表接通電源前，應(yīng)先檢查主要技術(shù)特性

（1）交流電壓測(cè)量范圍

100uV~300V.共分12檔量程：1、3、10、30、100、300V

（2）輸入電阻

1~300mV量程，8MΩ+_0.8MΩ

1~300V,10MΩ+_1MΩ

主要技術(shù)特性

（1）交流電壓測(cè)量范圍

100uV~300V.隨著半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字儀表迅速發(fā)展。概述數(shù)字電表是將被測(cè)對(duì)象離散化，數(shù)據(jù)處理后以數(shù)字形式顯示的儀表。數(shù)字電表在原理、結(jié)構(gòu)、測(cè)量方法上完全不同于模擬式儀表。數(shù)字電表的種類數(shù)字電壓表(DVM)；數(shù)字電流表；數(shù)字電阻表；數(shù)字功率表；數(shù)字電能表；數(shù)字電橋；…；數(shù)字溫度表；數(shù)字轉(zhuǎn)速表；數(shù)字位移表；…數(shù)字多用表(DMM)；校準(zhǔn)器(Calibrator)；直流電壓參考(DCVReference)；熱電轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)(ThermalTransferStandard)隨著半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字儀表迅速發(fā)展。概述一、數(shù)字儀表的特點(diǎn)

準(zhǔn)確度高——電壓可達(dá)10-6數(shù)量級(jí)；一般的DVM很容易達(dá)到10-4輸入阻抗高——DVM的輸入阻抗一般都達(dá)到100兆歐；測(cè)量范圍寬——靈敏度高——DVM的分辨率可達(dá)0.01V；測(cè)量速度快——讀數(shù)清晰，直觀方便——測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化——極性判斷；量限切換；自動(dòng)校零…；可組成測(cè)試系統(tǒng)；

結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

成本高；

線路復(fù)雜；

專業(yè)維修；一、數(shù)字儀表的特點(diǎn)準(zhǔn)確度高——電壓可達(dá)10-6數(shù)量級(jí)；一般二、數(shù)字儀表的發(fā)展過(guò)程1952：第一臺(tái)DVM問(wèn)世，電子管司服比較式；1956：電壓-時(shí)間(V/T)式；1961：全晶體管式逐次逼近比較式；1966：雙斜積分式。(1)數(shù)字化階段——50~60年代中期，運(yùn)用各種原理實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)儀表數(shù)字化，顯示位數(shù)(2)高準(zhǔn)確度階段——復(fù)合型A/D-C原理，顯示位數(shù)達(dá)八位，準(zhǔn)確度百萬(wàn)分之幾。1971：三次采樣積分式(日本TR6567)；1973：兩次采樣電感分壓比較型(英國(guó)SM-215)；(3)智能化階段——內(nèi)嵌P的DVM，除完成原有DVM功能外，還能自校、自檢，完成數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化和可編程，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。代表的產(chǎn)品有Fluke、Datron、Solartron等公司的產(chǎn)品。二、數(shù)字儀表的發(fā)展過(guò)程1952：第一臺(tái)DVM問(wèn)世，電子管司服三、數(shù)字電壓表的一般結(jié)構(gòu)1.數(shù)字電表的通用框圖(P為脈沖數(shù)；V為直流電壓；)V/f-CV/T-CV/P-CT/P-C/T-Cx/f

-Cx/

V-Cx/P-C被測(cè)量x(U,I,P,R,L,C...)被測(cè)頻率被測(cè)相位頻率計(jì)計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器譯碼器顯示器被測(cè)量直流電壓頻率——V/F式DVM；被測(cè)量直流電壓脈沖數(shù)碼頻率——反饋比較式DVM儀表核心：直流電壓的測(cè)量被測(cè)量直流電壓時(shí)間間隔——V/T式DVM；三、數(shù)字電壓表的一般結(jié)構(gòu)1.數(shù)字電表的通用框圖(P為脈沖邏輯控制電路數(shù)字顯示器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源電子計(jì)數(shù)器A/D轉(zhuǎn)換輸入模擬電路數(shù)字電路輸入電路包括衰減器、前置放大器、切換開(kāi)關(guān)等。為增強(qiáng)電表功能，數(shù)字電路中還可包含微處理器。2.直流數(shù)字電壓表框圖邏輯控制電路數(shù)字輸入標(biāo)準(zhǔn)電壓源電子A/D輸入模擬電路數(shù)字電路中高檔DVM——AC220V交流電源供電；小型手持式DMM——電池供電無(wú)電源線，提高了共、串模抑制比；液晶顯示，CMOS芯片保證了低功耗；保證電能消耗；對(duì)便攜性要求不高；顯示器的種類：輝光數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、磷光體數(shù)碼管、

發(fā)光二極管、等離子體數(shù)字顯示器、液晶顯示器顯示方式：十進(jìn)制數(shù)碼方式；分段式；矩陣式。3.數(shù)字電壓表的電源4.數(shù)字電壓表的顯示中高檔DVM——AC220V交流電源供電；小型手持式DMM—5.數(shù)字電壓表的主要技術(shù)參數(shù)(1)測(cè)量范圍和量程(2)分辨力指DVM能夠讀取的被測(cè)電壓的最小變化值，或顯示器末位跳一個(gè)字所需的輸入電壓值。(3)抗干擾能力各量程的測(cè)量范圍、誤差大?。怀砍棠芰?；量程切換方式多量程的劃分基本量程——誤差最小的量程(被測(cè)量在表內(nèi)不經(jīng)放大和衰減)；非基本量程——基本量程以外的量程；5.數(shù)字電壓表的主要技術(shù)參數(shù)(1)測(cè)量范圍和量程(2)(4)輸入阻抗輸入阻抗指DVM在工作狀態(tài)下，從輸入端看進(jìn)去的輸入電路的等效電阻。

DVM在基本量程的輸入電阻可達(dá)10G，對(duì)于非基本量程，由于使用了分壓器，一般為10M。(5)顯示位數(shù)DVM的顯示位數(shù)是以完整的顯示數(shù)字的多少來(lái)確定的。0000~1999——3位;0000~8999——3位0000~9999——4位(6)測(cè)量速度測(cè)量速度指在單位時(shí)間內(nèi)，儀表以規(guī)定的準(zhǔn)確度完成的最大測(cè)量次數(shù)。它主要取決于A/D轉(zhuǎn)換速度和運(yùn)放響應(yīng)時(shí)間。(7)誤差的表示(4)輸入阻抗輸入阻抗指DVM在工作狀態(tài)下主要技術(shù)特性：量化誤差；模擬誤差；偏移誤差；增益誤差；非線性誤差；轉(zhuǎn)換時(shí)間；偏移誤差增益誤差非線性誤差

A/D轉(zhuǎn)換器分類：逐次逼近式；間接式：雙斜積分式；壓頻轉(zhuǎn)換式；復(fù)合式；

特點(diǎn)：直接比較式：轉(zhuǎn)換速度快；抗干擾性差：間接式：轉(zhuǎn)換速度慢；抗干擾性強(qiáng)；主要技術(shù)特性：偏移誤差增益誤差非線性誤差A(yù)/D轉(zhuǎn)換器分類：一、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源比較器輸入脈沖分配器譯碼顯示器數(shù)碼寄存器D/A轉(zhuǎn)換時(shí)鐘基于電位差計(jì)原理。比較器：鑒別電壓幅值脈沖分配器：將時(shí)鐘脈沖變成按時(shí)間分布的節(jié)拍脈沖；數(shù)碼寄存器：用來(lái)暫時(shí)存放與被測(cè)信號(hào)大小相對(duì)應(yīng)的數(shù)碼；D/A轉(zhuǎn)換器：用來(lái)產(chǎn)生一系列步進(jìn)基準(zhǔn)電壓；基準(zhǔn)電壓源：用來(lái)作為基準(zhǔn)電壓的片內(nèi)參考電壓；一、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源比較器輸入脈沖AD574的單極性接法舉例:AD574DIP28腳芯片，片內(nèi)：A/D轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換控制；時(shí)鐘；總線接口；技術(shù)指標(biāo)：12bits

非線性誤差：1/2LSB;

模擬輸入范圍：5V；10V；0~10V；0~20V；

轉(zhuǎn)換時(shí)間：<25S；

功耗：450mWAD574的單極性接法舉例:AD574DIP28腳芯片，技AD574的應(yīng)用電路AD574的應(yīng)用電路積分邏輯控制電路晶振控制門計(jì)數(shù)器VNVx進(jìn)位復(fù)位門控顯示比較定時(shí)積分階段定斜積分階段由上兩式得0t1t2t2’V0V0’定時(shí)積分定斜積分積分器輸出電壓tT1T2二、雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器積分邏輯控制電路晶振控制門計(jì)數(shù)器VNVx進(jìn)位復(fù)位門控顯示比將得代入T0為晶振周期N1和VN均為已知，因此，N2即反映了被測(cè)量Vx的大小。特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)；對(duì)積分元件的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度要求低；速度慢，一般30次/秒?；?qū)⒌么隩0為晶振周期N1和VN均為已知，因此，N2即反映三、脈寬調(diào)制(PWM)積分式A/D轉(zhuǎn)換器積分邏輯控制電路晶振控制門計(jì)數(shù)器Vx進(jìn)位復(fù)位門控顯示比較節(jié)拍方波基準(zhǔn)分頻

PWM式A/D轉(zhuǎn)換器是將輸入電壓調(diào)制為脈沖寬度(V/T)。然后再對(duì)脈沖寬度計(jì)數(shù)。積分器的輸入：被測(cè)電壓Vx、節(jié)拍方波、基準(zhǔn)電壓積分器的輸出與零電平比較，比較結(jié)果控制基準(zhǔn)電壓的極性，從而電路組成一個(gè)不連續(xù)的負(fù)反饋系統(tǒng)。由于節(jié)拍方波是正負(fù)對(duì)稱的，即在整個(gè)周期內(nèi)的平均電壓為零，因此，基準(zhǔn)電壓+UR和-UR對(duì)應(yīng)的時(shí)間寬度，決定于電壓Ux的大小，即完成了V/T轉(zhuǎn)換。三、脈寬調(diào)制(PWM)積分式A/D轉(zhuǎn)換器積分邏輯控制電路晶積分器輸入電壓積分器各輸入電壓相加波形積分器輸出電壓調(diào)寬脈沖波形被測(cè)電壓正比于T2-T1積分器輸入電壓積分器各積分器調(diào)寬脈沖被測(cè)電壓正比于T2-四、快速及高準(zhǔn)確度A/D轉(zhuǎn)換器1.三次積分A/D轉(zhuǎn)換器雙斜積分A/D-C缺點(diǎn)：速度慢。改進(jìn)：對(duì)雙斜積分式A/D-C的對(duì)UN的反向積分分成一次粗積分和一次精積分。積分邏輯控制晶振比較1比較2

t0~t1期間，對(duì)Ux定時(shí)積分t1~t2期間，對(duì)UN定斜積分，直到比較器1動(dòng)作，此時(shí)積分器的輸出積分器輸出定時(shí)時(shí)間t1-

t0由計(jì)數(shù)器低位溢出決定四、快速及高準(zhǔn)確度A/D轉(zhuǎn)換器1.三次積分A/D轉(zhuǎn)換器雙斜積顯然t=t3時(shí)，積分器的輸出為零。由此得在時(shí)間

t1~t2期間內(nèi)，僅計(jì)數(shù)器高位工作，所計(jì)的脈沖數(shù)為在時(shí)間t2~t3期間內(nèi)，計(jì)數(shù)器低位、高位均工作，所計(jì)的脈沖數(shù)積分器輸出t2~t3期間，對(duì)定斜積分，直到比較器2動(dòng)作，此時(shí)積分器的輸出將t1-t0、

t2-t1、

t3-t2時(shí)代入上式，得顯然t=t3時(shí)，積分器的輸出為零。由此得整理，得對(duì)UN的反向積分分成一次粗積分和一次精積分。這樣做的目的是縮短積分時(shí)間，并保證原有的準(zhǔn)確度。對(duì)于14位的A/D-C，時(shí)鐘頻率10MHz雙斜積分式A/D-C：300次/秒；三次積分式A/D-C：26000次/秒。速度提高了85倍。整理，得對(duì)UN的反向積分分成一次粗積分和一次2.全并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器并行二進(jìn)制輸出轉(zhuǎn)換邏輯這是所有A/D-C最快的。轉(zhuǎn)換時(shí)間僅受比較器上升時(shí)間的限制。轉(zhuǎn)換速度可以達(dá)到0.1S。當(dāng)輸出電壓大于比較器的門限電壓時(shí)，比較器的輸出為“1”，否則輸出“0”。對(duì)于N位的A/D-C，需要2N個(gè)比較器。如十位A/D-C，需要有1023個(gè)比較器。由此嚴(yán)重限制了此種原理的A/D-C的位數(shù)。3位A/D-C改進(jìn)：串并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器2.全并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器并行二進(jìn)制輸出轉(zhuǎn)換邏輯3.余數(shù)再循環(huán)(RecirculatingRemainder)式A/D轉(zhuǎn)換器基本思想：用有限的N次(如N=5)來(lái)逐步逼近被測(cè)電壓Vx，每次得到的誤差(余數(shù))進(jìn)行放大，再做下一次比較。再循環(huán)取有限次，一方面是因?yàn)殡娐饭逃性肼暤南拗疲豢赡軣o(wú)窮地如此循環(huán)轉(zhuǎn)換下去。另一方面，轉(zhuǎn)換結(jié)果的分率打0.1V，能滿足DVM的要求了。3.余數(shù)再循環(huán)(RecirculatingRemaind直流數(shù)字電壓表及其功能擴(kuò)展一、直流數(shù)字電壓表電路舉例

介紹袖珍式(hand-held)數(shù)字萬(wàn)用表常用的的核心芯片7106。

ICL7106——3-1/2位，可直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示；

ICL7107——3-1/2位，可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示

MC14433——3-1/2位，BCD碼輸出；

ICL7135——4-1/2位，BCD碼輸出；

ICL7129——4-1/2位，可直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示；7106將雙斜積分A/D轉(zhuǎn)換、七段譯碼、顯示驅(qū)動(dòng)、基準(zhǔn)及時(shí)鐘集成在同一CMOS芯片上。直流數(shù)字電壓表及其功能擴(kuò)展一、直流數(shù)字電壓表電路舉例介紹袖BP3G4AB3A2G2A1G1APOL999-1INTBUFFA/ZCref+Cref-IN+OSC2OSC3

IN-COMREF-REF+VV+9VVINICL7106的外圍電路BP3G4AB3A2G2A1G1APOL999-1INTBU二、由直流數(shù)字電壓表擴(kuò)展為數(shù)字多用表

功能選擇R/V轉(zhuǎn)換I/V轉(zhuǎn)換AC/DC轉(zhuǎn)換輸入直流電壓量程選擇A/D轉(zhuǎn)換與指針式萬(wàn)用表相似，數(shù)字多用表(DigitalMulti-Meter簡(jiǎn)寫(xiě)為DMM)是在直流數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的。區(qū)別在于：指針式字萬(wàn)用表——基本量測(cè)量為直流電流；表頭為磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)數(shù)字多用表——基本量測(cè)量為直流電壓；

表頭為A/D-C為核心的數(shù)字表頭。二、由直流數(shù)字電壓表擴(kuò)展為數(shù)字多用表功R/V轉(zhuǎn)換I/V轉(zhuǎn)換1.AC/DC轉(zhuǎn)換電路平均值或設(shè)正弦信號(hào)u(t)=Umsint，則有效值或三、數(shù)字多用表的轉(zhuǎn)換器交流電壓(或電流)的特征參數(shù)1.AC/DC轉(zhuǎn)換電路平均值或設(shè)正弦信號(hào)u(t)=Umsi波形系數(shù)有效值與平均值之比稱為波形系數(shù)。波峰系數(shù)峰值與有效值之比稱為波峰系數(shù)。正弦波：；方波：；三角波：正弦波：；方波：；三角波：畸變系數(shù)基波的有效值與總電壓有效值之比。波形系數(shù)有效值與平均值之比稱為波形系數(shù)。波峰系數(shù)峰值與有效值

AC/DC轉(zhuǎn)換電路有兩種：(1)直流電壓正比于交流電壓的平均值；——較常見(jiàn)(2)直流電壓正比于交流電壓的有效值；——專門芯片實(shí)現(xiàn)平均值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路MM半波整流電路全波橋式整流電路由于二極管的死區(qū)影響，無(wú)源二極管整流電路會(huì)出現(xiàn)誤差。+運(yùn)放二極管有源整流AC/DC轉(zhuǎn)換電路有兩種：平均值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路MM半波A1A2+-+-設(shè)Af為運(yùn)放A1的閉環(huán)放大倍數(shù)，選Af=2，則當(dāng)ui(t)為正半周時(shí)，

A1輸出負(fù)電壓，D1截止，D2導(dǎo)通，Ud得到ui(t)的負(fù)半周電壓；當(dāng)ui(t)為負(fù)半周時(shí)，A1輸出正電壓，D2截止，D1導(dǎo)通，R2使A1閉環(huán)，同時(shí)，R7將ui(t)的負(fù)半周電壓送至d點(diǎn)，A1A2+-+-設(shè)Af為運(yùn)放A1的閉環(huán)放大倍數(shù)，選Af=2真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路

真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路能將任意波形的交流電壓轉(zhuǎn)換成與之有效值成正比的直流電壓。

熱電式AC/DC轉(zhuǎn)換器利用熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與其加熱絲中交流電流有效值的平方成正比而實(shí)現(xiàn)的。此法作成的AC/DC轉(zhuǎn)換器，頻帶2Hz~100MHz，成本高。

電子式AC/DC轉(zhuǎn)換器由對(duì)數(shù)/反對(duì)數(shù)電路構(gòu)成乘法器實(shí)現(xiàn)。有單片集成電路出售。轉(zhuǎn)換誤差0.05%。

P采樣計(jì)算法真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換電路真有效值A(chǔ)C/DC2.I/V轉(zhuǎn)換器把被測(cè)電流Ix通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻RN變換為電壓Ux，再用DVM測(cè)量直流電壓Ux，則DVM為了減小轉(zhuǎn)換器內(nèi)阻，標(biāo)準(zhǔn)電阻RN的值一般選的較小，這樣，直流電壓Ux一般不大，為了準(zhǔn)確測(cè)量電流Ix，需對(duì)電壓Ux進(jìn)行放大。采用高輸入阻抗運(yùn)放，以減小運(yùn)放對(duì)Ix的分流作用。A1+-A2+-電流較大時(shí)的I/V轉(zhuǎn)換電路電流較小時(shí)的I/V轉(zhuǎn)換電路2.I/V轉(zhuǎn)換器把被測(cè)電流Ix通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電3.R/V轉(zhuǎn)換器A1+-4.峰值電壓測(cè)量衰減器絕對(duì)值電路峰值保持電路DVM對(duì)于峰值電