电子测试中台式数字万用表的基本测量原理
数字万用表,顾名思义,其工作原理主要是基于数字电路对信号进行检测和分析,然后通过模数转换器提供LCD显示。
数字万用表是一种复杂的电子测量工具,但如果你按照说明书正确操作,注意日常注意事项,保持良好的环境,仪器的使用寿命和精度会大大提高和稳定。数字万用表采用液晶显示器作为读数装置,具有测量精度高、使用安全可靠的特点。它有很多型号和品种,测量非常简单。
数字万用表一般采用7106 A/D转换IC,其他则采用低功耗的7126 IC或其改进型7136 IC。在测量过程中,它能自动完成自动调零、信号积分和反向积分三个阶段的循环。其计数值N与测量电压V成正比,用数学公式表示:
屏幕号N=信号积分时间T1/(时钟振荡周期TC×参考电压V0)×测量电压v
在电表电路中,信号积分时间是振荡周期的1000倍。时钟振荡周期由7106集成块的38、39、40脚连接的时钟振荡RC元件的值决定,一般以40kHz左右的频率调整。基准电压由连接到引脚35和引脚36的分压电阻决定,通常调整为100.00 mV。这样算出来N=1000×V/100.00=10V。
显然,将小数点设置到十位,就可以直接读出测量结果。3/2位数字万用表最基本量程的最大显示值为199.99 mV。
数字万用表通过电阻分压测量不同的DC电压,通过电阻分流测量不同的DC电流,先通过电阻分压测量不同的交流电压,再通过运算放大器的线性整流。
数字万用表采用比例法测量电阻。如图所示,将参考电阻和被测电阻串联,然后连接在集成块+V和COM模拟地之间,获得读数。当R0=Rx时,显示值为1000。以200ω块为例,参考电阻为100ω,显示值为10Rx。将小数点设置到十位,结果可以直接读出。可见电阻测量块是通过改变参考电阻的电阻值来实现的。
补充解释:
1、测直流电流原理:在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。
2、测直流电压原理:在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。
3、测交流电压原理:加装一个并、串式半波整流电路,将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。
4、测电阻原理:在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。
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