?
27
Multimeter
Service Manual
For IEC 61010 CAT III Meters Only
PN 690206
November 1998 Rev.1, 9/03
? 1998,2003 Fluke Corporation, All rights reserved. Printed in U.S.A.
All product names are trademarks of their respective companies.
Table of Contents
Chapter Title Page 1Introduction and Specifications........................................................1-1 https://www.doczj.com/doc/f69680899.html,ing the Meter Safely.........................................................................1-3
1-2.Operating Instructions..........................................................................1-4
1-3.Specifications........................................................................................1-5 2Theory of Operation...........................................................................2-1 2-1.Introduction...........................................................................................2-3
2-2.Functional Description.........................................................................2-3
2-3.Block Diagram Description..................................................................2-3
2-4.Input Overload Protection................................................................2-4
2-5.Function Switching Circuits.............................................................2-4
2-6.Signal Conditioning Circuits............................................................2-4
2-7.Custom Analog IC (U1)...................................................................2-4
2-8.Peripherals to U1..............................................................................2-6
2-9.Microcomputer Control....................................................................2-6
2-10.Display..............................................................................................2-7 3Maintenance........................................................................................3-1 3-1.Introduction...........................................................................................3-3
3-2.Service Information..............................................................................3-4
3-3.Operator Maintenance..........................................................................3-4
3-4.Battery Replacement........................................................................3-5
3-5.Fuse Test...........................................................................................3-6
3-6.Fuse Replacement.............................................................................3-6
3-7.General Maintenance Information........................................................3-7
3-8.Handling Precautions for Static-Sensitive Devices..........................3-7
3-9.Disassembly......................................................................................3-7
3-10.Reassembly.......................................................................................3-10
3-11.Cleaning............................................................................................3-12
3-12.Performance Tests................................................................................3-12
3-13.Display Test......................................................................................3-12
3-14.Voltage Functions Performance Verification...................................3-13
3-15.AC and DC Current Performance Verification................................3-13
3-16.Ohms Function Performance Verification.......................................3-14
27
Service Manual
3-17.Diode Test Performance Verification..............................................3-15
3-18.Calibration Adjustment.........................................................................3-15
3-19.Calibration Preparation....................................................................3-15
3-20.DC Voltage Connection...................................................................3-16
3-21.AC Voltage Calibration....................................................................3-16
3-22.Troubleshooting....................................................................................3-17
3-23.Power-Up Self Test..........................................................................3-17
3-24.Overall System Check......................................................................3-17
3-25.DC Voltage Signal Tracing..............................................................3-18
3-26.Fault Diagnosis Guide......................................................................3-19 4List of Replaceable Parts...................................................................4-1 4-1.Introduction...........................................................................................4-3
4-2.How to Obtain Parts..............................................................................4-3
4-3.Manual Status Information...................................................................4-3
4-4.Newer Instruments................................................................................4-4
4-5.Service Centers.....................................................................................4-4
4-6.Parts Lists..............................................................................................4-5 5Schematic Diagrams..........................................................................5-1
List of Tables
Table Title Page 1-1.Specifications.........................................................................................................1-5 3-1.Recommended Test Equipment.............................................................................3-3 3-2.Replacement Fuses.................................................................................................3-6 3-3.Ohm Function Performance Test...........................................................................3-15 3-4.Fault Diagnosis Guide............................................................................................3-19 4-1.Final Assembly.......................................................................................................4-6 4-2.A1 Main PCA.........................................................................................................4-8 4-3.A2 Digital PCA......................................................................................................4-11 4-4.A4 Digital PCA......................................................................................................4-12
27
Service Manual
List of Figures
Figure Title Page 3-1.Battery and Fuse Replacement...............................................................................3-5 3-2.Disassembly...........................................................................................................3-8 3-3.Calibration Adjustment Locations.........................................................................3-16 4-1.Final Assembly.......................................................................................................4-7 4-2.A1 Main PCA.........................................................................................................4-10 4-3.A2 Digital PCA......................................................................................................4-11 4-4.A4 Digital PCA......................................................................................................4-12 5-1.A1 Main PCA.........................................................................................................5-3 5-2.A2 Digital PCA......................................................................................................5-7 5-3.A4 Digital PCA......................................................................................................5-7
27
Service Manual
Chapter 1 Introduction and Specifications
Title Page https://www.doczj.com/doc/f69680899.html,ing the Meter Safely.........................................................................1-3
1-2.Operating Instructions..........................................................................1-4
1-3.Specifications........................................................................................1-5
27
Service Manual
Introduction and Specifications
Using the Meter Safely1 1-1. Using the Meter Safely
Use the meter as described in this manual. Otherwise the safety features provided by the
meter might be impaired. A Warning identifies conditions and actions that pose hazards
to the user; a Caution identifies conditions and actions that might damage the meter.
Read First: Safety Information.
Read First: Safety Information
This meter complies with EN 61010-1:1993, ANSI/ISA S82.01-
1994 and CAN/CSA C22.2 No. 1010.1-92 Overvoltage Category
III. Use the meter only as specified in the Users Manual,
otherwise the protection provided by the meter may be
impaired.
X W Warning
To avoid possible electric shock or personal injury:
?Do not use the meter if it is damaged. Before use, inspect the
case for cracks or missing plastic. Pay particular attention to the
insulation surrounding the connectors.
?Inspect the test leads for damaged insulation or exposed metal.
Check test lead continuity. Replace damaged leads.
?Do not use the meter if it operates abnormally. Protection may be
impaired. When in doubt, have the meter serviced.
?Do not operate the meter around explosive gas, vapor or dust.
?Do not apply more than the rated voltage, as marked on the
meter, between terminals or between any terminal and earth
ground.
?Before each use, verify the meter’s operation by measuring a
known voltage.
?When servicing the meter, use only specified replacement parts.
?Use caution when working above 30 V ac rms, 42 V ac peak, or 60
V dc. Such voltages pose a shock hazard.
?Keep your fingers behind the finger guards on the probe when
making measurements.
?Connect the common test lead before connecting the live test
lead. Disconnect the live test lead first.
?Remove test leads from the meter before opening the battery
door.
?Make sure the battery door is closed and latched before operating
the meter.
?Use only a single 9 V battery, properly installed in the meter case,
to power the meter.
27
Service Manual
?Follow all equipment safety procedures.
?Before measuring current, check the meter’s fuses (see “How to
Test the Fuse”).
?Never touch the probe to a voltage source when the test leads are
plugged into the 10 A or 40 mA input jacks.
?To avoid false readings, which could lead to possible electric
shock or personal injury, replace the meter’s battery as soon as
the low battery indicator (M) appears.
?Avoid working alone.
?Remove all surface water from the product including water
around, within and under the rotary knob, input receptacles and
buttons prior to connecting to any voltages.
W Caution
To avoid possible damage to the meter or to equipment under
test:
?Disconnect the power to the circuit under test and
discharge all high voltage capacitors before testing
resistance, continuity or diodes.
?Use the proper function and range for your measurement
applications.
?When measuring current, turn off circuit power before
connecting the meter in the circuit. Remember to place the
meter in series with the current.
This manual presents service information for the Fluke 27 Multimeters. Included are a
theory of operation, general maintenance procedures, performance tests, calibration
procedures, troubleshooting information, a list of replaceable parts, and a schematic
diagram.
1-2. Operating Instructions
For operating instructions, refer to the Users Manual provided with the instrument at
time of purchase.
Introduction and Specifications
Specifications1 1-3. Specifications
Instrument specifications are presented in Table 1-1.
Table 1-1. Specifications
Function Range Resolution Accuracy
F 3.200 V
32.00 V
320.0 V
1000 V 0.001 V
0.01 V
0.1 V
1 V
±(0.1%+1)
±(0.1%+1)
±(0.1%+1)
±(0.1%+1)
l320.0 mV0.1 mV±(0.1%+1) 320.00 J0.1 J±(0.3%+3)*
3.200 k J0.001 k J±(0.2%+1) J32.00 k J0.01 k J±(0.2%+1) (nS)320.0 k J0.1 k J±(0.2%+1)
3.200 M J0.001 M J±(0.2%+1)
32.00 M J 32.00 nS 0.01 M J
0.01 nS
±(1%+1)
±(0.2%+10)
ML 2.080 V0.001 V±(1%+1) typical
G40 Hz-2 kHz 2 kHz -10 kHz10 kHz -30 kHz
3.200 V0.001 V±(0.5%+3)±(2%+3)±(4%+ 10)
32.00 V0.01 V±(0.5%+3)±(2%+3)±(4%+ 10)
320.0 V0.1 V±(0.5%+3)±(2%+3)±(4%+ 10)
1000 V 1 V±(1%+3)±(3%+3)Not Specified
I320.0 mV0.1 mV±(0.5% +3)±(2%+3)±(4%+10)
* When using the REL ? function to compensate for offsets.
Function Range Resolution Accuracy Typical Burden Voltage
m N/A32.00 mA
320.0 mA
10.00 A 0.01 mA
0.1 mA
0.01 A
±(0.75%+2)
±(0.75%+2)
±(0.75%+2)
5.6 mV/mA
5.6 mV/mA
50 mV/A
c μA 320.0 μA
3200 μA
0.1 μA
1 μA
±(0.75%+2)
±(0.75%+2)
0.5 mV/μA
0.5 mV/μA
d
mA/A
40-1000 Hz 32.00 mA
320.0 mA
10.00 A
0.01 mA
0.1 mA
0.01 A
±(1.5%+2)
±(1.5%+2)
±(1.5%+2)
5.6 mV/mA
5.6 mV/mA
50 mV/A
d
μA
40-1000 Hz 320.0 μA
3200 μA
0.1 μA
1 μA
±(1.5%+2)
±(1.5%+2)
0.5 mV/μA
0.5 mV/μA
27
Service Manual
Table 1-1. Specifications (cont)
Function Overload
Protection**Input Impedance
(nominal)
Common Mode Rejection
Ratio
(1 k J unbalance)
Normal Mode
Rejection
F1000 V rms10 M J in // with <100pF>120 dB at dc, 50 Hz, or 60 Hz>60 dB at 50 Hz or 60 Hz l1000 V rms10 M J in // with <100pF>120 dB at dc, 50 Hz, or 60 Hz>60 dB at 50 Hz or 60 Hz G1000 V rms10 M J in // with <100pF
(ac coupled)
>60 dB, dc to 60 Hz
I1000 V rms10 M J in // with <100pF
(ac coupled)
>60 dB, dc to 60 Hz
J1000 V rms Open Circuit Test
Voltage
Full Scale Voltage
Up to 3.2 M J32 M J or nS
<2.8 V dc<420 mV dc<1.3 V dc
** 107 V Hz Max
Basic electrical accuracy is specified from 18°C to 28°C with relative humidity up to 95%, for a period of one year after calibration. All ac conversions are ac coupled, average responding, and calibrated to read the true rms value of a sine wave input. Accuracy is specified as ±([% of reading] + [number of least significant digits]).
Ranging is either automatic or manual in all functions with more than one range. Test resistance below approximately 270 J in the RG function produces a continuous audible tone.
Maximum voltage between any
terminal and earth ground
1000 V
Fuse protection
mA or μA A 44/100 A 1000 V Fast 11 A 1000 V Fast
Digital Display3200 counts, updates 2/sec
Analog Display31 segments, updates 25/sec
Operating Temperature-15°C to 55°C, to -40°C for 20 minutes when taken from 20°C
Storage Temperature-55°C to 85°C without battery, to 60°C with battery
Electromagnetic Compatibility In an RF field of 2 V/m on all ranges and functions (except mVac),
total accuracy = specified accuracy + 1.0% or range. For mVac,
total accuracy = specified accuracy + 1.5% or range. EN 61326-1:1997. Temperature Coefficient0.1 x (specified accuracy)/°C (18°C or >28°C)
Relative Humidity0% to 95% (0°C to 35°C)
0% to 70% (35°C to 55°C)
Altitude2000 meters
Battery Type9 V, NEDA 1604 or 6F22 or 006P
Battery Life1000 hrs typical
Shock, Vibration and Water
Resistance
Per MIL-T-28800 for a Style A, Class 2 Instrument
Size (HxWxL) 2.2 in x 3.75 in x 8 in (5.6 cm x 9.5 cm x 20.3 cm)
Weight 1.6 pounds (0.75 kg)
Waterproof 1 meter
Safety Complies with ANSI/ISA S82.01-1994, CAN/CSA 22.2 NO. 1010.1:1992 to
1000 V Overvoltage Category III. UL License pending to UL3111-1. TUV
License pending to EN61010-1.
Chapter 2
Theory of Operation
Title Page 2-1.Introduction...........................................................................................2-3
2-2.Functional Description.........................................................................2-3
2-3.Block Diagram Description..................................................................2-3
2-4.Input Overload Protection................................................................2-4
2-5.Function Switching Circuits.............................................................2-4
2-6.Signal Conditioning Circuits............................................................2-4
2-7.Custom Analog IC (U1)...................................................................2-4
2-8.Peripherals to U1..............................................................................2-6
2-9.Microcomputer Control....................................................................2-6
2-10.Display..............................................................................................2-7
27
Service Manual
Theory of Operation
Introduction2 2-1. Introduction
This chapter describes how the Fluke 27 works. First, a functional description presents
an overview of operation. This is followed by a block diagram description, which
describes the major circuit functions in more detail. For reference, a detailed schematic
diagram is included in Chapter 5.
2-2. Functional Description
A block diagram of the Fluke 27 circuitry is shown in Figure 2-1. As this figure shows,
the instrument is composed of two major functional sections: the analog section and the
digital section. Each section contains one major active component and one or more
peripheral circuits. Most analog functions are performed by a custom analog IC (U 1)
and analog peripherals to U1. Digital functions are performed by a CMOS, 4-bit
microcomputer, U2.
The custom analog IC contains the A/D converter, signal conditioning circuits, and the
digital control circuitry required for communication with the microcomputer. Although
the custom IC is primarily analog, digital circuits provide state machine control for the
A/D converter, a read counter for A/D samples, decoding ROMs for analog switch drive,
and bus control for communication with the microcomputer.
The microcomputer controls the A/D converter, initiates the range and function
switching, formats data for display, and drives the display. The mode push buttons
supply input to the microcomputer to initiate various modes. Output from the
microcomputer is displayed on the liquid crystal display (LCD).
aac01s.tif
Figure 2-1. Overall Functional Block Diagram
2-3. Block Diagram Description
Each of the blocks in the Figure 2-1 is discussed in the following paragraphs. In many
cases, circuit sections are described in greater detail than is shown in the Figure 2-1;
27
Service Manual
therefore, it may be helpful to refer to the schematic located near the back of this
manual.
2-4. Input Overload Protection
Overload protection for the volts/ohms/diode-test input (J1) is provided by a network of
five metal-oxide varistors (RV1 through RV5) a current-limiting resistor (R2) and a
thermistor (RT1).
A 44/100A, 1000 V fuse provides protection for the mA/μA input (J2) current shunts. An
11 A, 1000 V fuse provides protection for the 10 A input (J3) current shunt. In addition,
for the μA and mA ranges, a bridge rectifier (U7) and four diodes (CR1, CR2, CR3,
CR4) ensure that the fuses (instead of the shunts) open in very high current overload
conditions.
Transistors Q1, Q2, and Q1 provide additional overload protection for the millivolt and
ohms functions. If sufficient overload voltage is present, the transistors turn on and
connect that input to common through limiting resistors R2 and RT1, thereby protecting
the circuitry in U1. A clamp circuit (CR6 and Q15) connected to the volt/ohms/diode-
test input through Z1 and C3 provides similar protection for the volts/ohms/diode-test
input.
2-5. Function Switching Circuits
Input signals are routed from the overload protection circuits to the function switch. The
function switch is a rotary switch with two double-sided wafers which provide the
necessary switching to select each of the various functions. In addition, battery voltage is
routed through the function switch from the battery voltage regulator to U1, and from U1
to U2.
2-6. Signal Conditioning Circuits
Each input signal is routed through signal conditioning circuitry before reaching U1.
Input signals received through the volts/ohms/diode-test input (J1) are routed through
Z1, a precision resistor network. The resistor network provides precise input scaling for
the various voltage ranges, and it provides precision reference resistors for the ohms
function. The capacitors in parallel with the various resistors in Z1 are used in the ac
voltage functions; the variable capacitors provide calibration adjustment for the high
frequency ac ranges.
Current inputs received through the mA/ μA input (J2) and the A input (J3) develop a
voltage across shunt resistors R14, R20, and R23 (320 μA, 32 mA, and 10 A
respectively). Resistors R9 and R10 comprise a 10:1 divider for the 3200-μA and 320-
mA current ranges.
2-7. Custom Analog IC (U1)
The analog-to-digital converter, autorange switching, and most of the remaining active
analog circuitry (including additional signal conditioning) are contained in U1, a custom
LSI package. Peripherals to U1 include the system clock, the reference voltage regulator
for the A/D converter, and some filtering and amplifier stabilization components. U1
also contains digital circuitry for state machine control over the A/D decoding ROMs for
analog switch drive and read counter preset, and registers to store control outputs from
the microcomputer.
Analog-to-digital conversion is accomplished within U1 using a modified dual-slope
A/D converter circuit, as shown in Figure 2-2. The conversion method in the Fluke 27
can be described as a charge-coupled, multiple-slope technique. A series of 10 minor
Theory of Operation
Block Diagram Description2 conversions occur every 40 ms (each at 1/10th the desired resolution) without taking
time for an autozero phase between the conversions. These minor conversions (or
samples, as they are called in the following discussion) occur at a rate of 25 per second,
and are used to provided the fast response bar-graph display and fast autoranging.
New samples are taken every 40 ms. Ten samples are summed to produce a full-
resolution digital display, with full scale greater than 3200 counts. A 100 ms autozero
phase occurs every 10-sample sequence.
Basic A/D conversion elements and waveforms are illustrated in Figure 2-2. As this
figure shows, a residual charge is retained by the integrator capacitor due to the
overshoot past the true-zero base line. In the absence of an autozero phase, the residual
charge would normally produce a significant error in the sample next taken. However, a
digital algorithm eliminates the error and accounts for the residue as it propagates
through all 10 samples.
aac02s.tif
Figure 2-2. A/D Conversion Elements and Waveform
Digital circuitry in U1 provides state machine control for the A/D converter, a read
counter for A/D samples, decoding ROMs for analog switch drive and for read counter
27
Service Manual
preset, and bi-directional bus control for storing control outputs from the microcomputer
and for transferring data to the microcomputer.
Basic timing for the A/D converter is defined as a series of 10 integrate/read cycles
(samples), followed by a 100 ms autozero phase. However, the diode test and continuity
function, the 32 M J range, the battery test, the power-up self test, overload recovery,
autoranging, and the Touch-Hold? mode all required variations from the basic timing.
The state machine, in combination with the ROM and preset read counter, plus an
autozero flag under computer control, establishes the timing variances necessary for the
various functions.
2-8. Peripherals to U1
Circuitry peripheral to U1 provides regulated battery voltage to power U1, a regulated
reference voltage for the A/D converter, a system clock, signal conditioning, and
amplifier stabilization. The battery voltage regulator consists of AR1, Q12, and
associated components; the regulator circuit supplies consistent operating power to U1
and, through a second regulator circuit in U1, to the microcomputer (U2). Voltage
regulator VR1 (and associated components) supplies a regulated 1.000 V reference
voltage for the A/D converter. Potentiometer R19 provides for calibration adjustment of
the reference voltage.
Additional circuits are necessary for the active filter, integrator, and buffer in U1. the
active filter response is determined by R13, R16, C18, and C19. Integrator and buffer
signal characteristics are determined by C20, C21, and two resistors in Z1. Several
components external to U1 provide for ac-to-dc conversion; they are C41, C42, C43,
R35, R7, C16, R30, R31, and R32.
The system clock, with a frequency of 32.768 kHz, controls all timing synchronization
for the instrument. Y1 is a quartz crystal which determines the frequency of the clock
oscillator circuit.
Control
2-9. Microcomputer
A CMOS, 4-bit microcomputer (U2) controls the various instrument functions and drives
the LCD display. The microcomputer reads and processes data samples from the A/D
converter, sends a code to U1 which represents the operator-selected function, performs
the Touch-Hold algorithm, selects the correct A/D mode for the function in used,
controls range, sets the autozero flag, and disables the analog filter during autoranging.
In reading and processing A/D samples, the computer accepts raw sample data, applies
necessary corrections as described in the preceding discussion of U1, and accumulates
10 samples which then become the full resolution conversion for digital display. Each
minor conversion is also processed for the bar-graph display. For the diode test and
continuity function, the microcomputer evaluates the data and determines whether or not
the beeper should be switched on.
Touch-Hold operation requires the microcomputer to perform a different algorithm. The
microcomputer does not allow a full-resolution conversion to be completed unless the
input signal is stable. When a stable reading occurs, the conversion is completed and the
microcomputer generates the corresponding display and freezes it. the microcomputer
then waits for a change in the signal to exceed a certain threshold, and then begins
watching for a stable reading again. There are two exceptions to this simple algorithm:
First, open test lead indication does not allow a full-resolution conversion to be
completed either; the microcomputer continues to wait for a stable signal which is
outside the open test lead region. (Open test leads in voltage or current function result in
low readings; open test leads in resistance or diode test functions result in off-scale
数字万用表的类型多达上百种，按量程转换方式分类，可分为手动量程式数字万用表、自动量程式数字万用表和自动／手动量程数字万用表；按用途和功能分类，可分为低档普及型（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、多重显示数字万用表和专用数字仪表等；按形状大小分，可分为袖珍式和台式两种。数字万用表的类型虽多，但测量原理基本相同。下面以袖珍式DT830数字万用表为例，介绍数字万用表的测量原理。DT830属于袖珍式数字万用表，采用9V叠层电池供电，整机功耗约20mW；采用LCD液晶显示数字，最大显示数字为±1999，因而属于3z位万用表。 同其他数字万用表一样，DT830型数字万用表的核心也是直流数字电压表DVM（基本表）。它主要由外围电路、双积分A／D转换器及显示器组成。其中，A／D转换、计数、译码等电路都是由大规模集成电路芯片ICL7106构成的。 （1）直流电压测量电路图1为数字万用表直流电压测量电路原理图，该电路是由电阻分压器所组成的外围电路和基本表构成。把基本量程为200mV的量程扩展为五量程的直流电压挡。图中斜线区是导电橡胶，起连接作用。 图1 数字万用表直流电压测量电路原理图 （2）直流电流测量电路图2为数字万用表直流电流测量电路原理图，图中VD1、VD2为保护二极管，当基本表IN＋、IN一两端电压大于ZOOmV时，VD1导通，当被测量电位端接入IN一时，VD2导通，从而保护了基本表的正常工作，起到“守门”的作用。R2～R5、RC．分别为各挡的取样电阻，它们共同组成了电流－电压转换器（I／U），即测量时，被测电流△在取样电阻上产生电压，该电压输人至IN＋、IN—两端，从而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，就能使基本表直接显示被测电流量的大小。
9205数字万用表工作原理电路及其测量电路- 全文 数字万用表由数字电压表（DVM）配上各种变换器所构成的，因而具有交直流电压、交直流电流、电阻和电容等多种测量功能。 下图是数字万用表的结构框图，它分为输入与变换部分、A/D转换器部分、显示部分。输入与变换部分，主要通过电流一电压转换器（w）、交一直流转换器（AC/DC）、电阻一电压转换器（R/V）；电容一电压转换器（CN）将各测量转换成直流电压量，再通过量程旋转开关，经放大或衰减电路送入A/D转换器后进行测量。 A/D转换器电路与显示部分由ICL7106和LCD构成。
我们可以看出数字万用表是以直流200mV作基本量程，配接与之成线性变换的直流电压、电流；交流电压、电流，欧姆、电容变换器即能将各自对应的电参量用数字显示出来。 功能电路及工作原理 1．电阻测量电路及小数点显示电路（见下图） ①采用比例法测量电阻，被测电阻Rx和基准电阻串联起来接在V+和COM之间，Uin=V+RX/（R+RX）。测量档位确定后，R确定，则Rx越大，Uin也越大；档位从200Ω~20MΩ变化时，相应的R也增大，通过计算可以看出能保证Rx上的分压不会超出一定值，使各个量程保持平衡。 ②ICL7106只有液晶笔端和背电极驱动端，为了显示小数点，利用运放OP1构成反相放大器形成小数点显示电路，使得ICL7106去LCD的背电极BP点的脉冲信号（50Hz的方波，占空比位50%，保证交流电压有效值为0，延长LCD的使用时间）和相应去每个小数点BP2、BP20、BP200的脉冲信号反向，根据液晶的显示原理，此时正好点亮相应的小数点。
2．直流电压测量电路及交流电压测量电路（见下图） ①直流电压测量采用电阻分压器法测量电压，输入的直流电压通过分压和转换开关将各个量程电压均变成为0～200mV直流电压，最后送入A/D 转换电路去显示。 测量值越大，则分压送入ICL7106的输入端的电压越大；档位从 200mV～1000V变化时，相应的档位电阻减少，通过计算可以看出能保证
题目：基于单片机的数字万用表设计 院系: 机电工程系 专业: 机电一体化 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:
摘要 本次设计用单片机芯片AT89s52设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路，显示芯片用TEC6122，驱动8位数码管显示。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。 关键词数字万用表AT89S52单片机AD转换与控制
)目录 目录 摘要 (ii) Abstract ............................................... 错误!未定义书签。绪论 .. (4) 1. 数字万用表设计背景 (6) 1.1数字万用表的设计目的和意义 (6) 1.2 数字万用表的设计依据 (6) 1.3数字万用表设计重点解决的问题 (6) 2 数字万用表总体设计方案 (6) 2.1数字万用表的基本原理 (6) 2.2 数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (12) 2.3硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (13) 2.3.1 设计方案 (13) 2.3.2 芯片选择及功能简介 (14) 2.4数字万用表的硬件设计 (24) 2.4.1分模块详述系统各部分的实现方法 (24) 2.4.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (29) 2.4.3 电路的工作过程描述 (29) 3. 系统软件与流程图 (30) 3.1 电路功能模块 (30) 3.2系统总流程图 (30) 3.3物理量采集处理流程 (32) 3.4电压测量过程流程图 (32) 3.5电流的测量过程流程图 (34) 3.6电阻的测量过程流程图 (35) 3.7电容测量过程流程图 (36) 结论 (37) 致谢 (38) 参考文献 (39)
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f69680899.html, 简易万用表的设计 作者：王流凤 来源：《科教导刊·电子版》2015年第13期 （西南交通大学信息科学与技术学院四川·成都 611756） 摘要本系统是通过使用8位STC89C52单片机来实现对数据的处理，不仅低功耗，还高性能，可以实现对电阻、电容的测量。电阻、电容是由555多谐振荡电路产生，STC89C52的定时器可以利用外部时钟源来计数，将RC的测量电路产生的频率作为单片机STC89C52的时钟源，通过计数则可以计算出所测频率，再通过该频率计算出各个参数。 关键词 555多谐振荡电路起振电路复位电路数码显示 中图分类号：TM938.12 文献标识码：A 1方案设计及分析 测量电子元器件集中参数R 、C的仪表种类较多，方法也各不相同，但是都有其优缺点;一般来说测量方法计算起来都很复杂，不易实现测量自动化及实验智能化。本次设计是运用把电子元件参数R 、C转化为频率信号f，然后用单片机计数后来算出对应参数，并显示出来，其转换原理分别是RC振荡，这样就实现把模拟量近似转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，这种数字化的处理使我们的仪器实现智能化。 2 STC89C52 STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有 传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使 得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 3系统硬件设计及电路 系统分为三个部分，分别有测量电路部分，通道选择部分，控制部分，STC89C52单片机将根据所选通道，通过IOA4和IOA3向模拟开关送两个地址信号，取得振荡频率，然后根据所测频率来判断是否更换量程，又或者是把数据处理后，得出相应的参数。电阻测量电路：电阻的测量是通过“脉冲计数法”来进行测量的，用555构成的多谐振荡电路来实现，通过计算振荡频率的大小来得出所测电阻的阻值。电容测量电路：电容同样是采用“脉冲计数法”，由555多谐振荡电路来实现其功能，通过所测频率的大小来得出电容大小。多项选择电路：利用 CD4052来实现测量类别的转换，CD4052是一个双4选二的多选开关，当选择了某个频率之
常用数字万用表的基本原理和维修 看到经常有人问万用表烧了怎么修，就写了这个帖子，希望对大家能有所帮助．有什么疑问的话也可以共同研究． 我们常用的万用表基本都是用７１０６为核心做的，例如８３０，９２０５，９２０８等等这些表． 很多厂家在设计电路时会考虑对7106做适当的保护措施,例如在图中的IN+与地之间接一个三极管,将电压限制在1V以内.如果出现误操作导致高压进入,这个三极管被击穿短路,使得7106不会损坏.如果发现万用表在电压档一直显示0V的话,就检查这部分电路.芯片损坏的几率还是比较小的,大部分都是外围元件坏了. 7106是个典型的3位半AD转换器,基本原理如下: 2008-4-7 16:48 7106 750V,是因为元器件耐压的问题,而且通常也不需要太大的量程). 直流电压测量原理 前面几个是分压电阻,分别对应个量程.如果表坏了根据这个图可以很快的判断出故障部位.这种表的刀盘很复杂,拆的时候一定要注意刀盘弹簧片的位置,查找走线方向时一定要仔细,一不小心就看错了. 2008-4-7 16:57 830-DCV.JPG
交流电压测量:前端电路与支流电压完全相同,只是多了个整流电路.与普通指针表二极管整流不同,数字表都用运放整流,精度会高很多. 如果你的表在直流电压和电流档都正常,就是在交流电压和交流电流档有问题的话,不用怀疑,肯定是这部分出了问题.这里的整流一般都用TL062和2个1N4148,在电路板上很好找. 新加一张实际图,图中的TL062就是整流用的(不同的表所在的位置可能会不一样).这部分损坏的话交流就会出问题. 2008-4-7 17:07 830-ACV.JPG
2013年江西省大学生电子设计简易数字万用表 （C 题） 2013年5月28日
目录 摘要 0 一．设计任务 (1) 二．系统方案 (2) 三．理论分析与计算 (3) 3.1器件的选择与比较 (3) 3.2 测量电路的设计和分析 (3) 3.2.1 模数(A/D)转换与数字显示电路 (3) 3.2.2 多量程数字电压表原理 (3) 3.2.3 多量程数字电流表原理 (4) 3.2.4 电阻的测量原理 (5) 3.2.5 电容测量原理 (6) 四．电路设计与程序设计 (7) 4.1 直流电压测量电路 (7) 4.2 直流电流测量电路 (7) 4.3 电阻测量电路 (8) 4.4 测电容电路 (8) 4.5 最小系统电路 (9) 五．测试方案 (10) 5.1 硬件调试 (10) 1.测试仪器 (10) 2.测试方法 (10) 5.2 软件调试 (10) 5.3 硬件软件联合调试 (10) 模块程序设计法的主要优点是： (10) 5.4测试流程 (11) 5.4.1 整体测试流程 (11) 5.4.2电压测试流程 (11) 5.4.3 电阻测量流程 (11)
5.4.4 电流测试流程 (12) 参考文献 (13)
摘要 本次设计用单片机芯片STC12C5A60S2设计一个数字万用表，能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容和电感，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、555振荡电路、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体硬件更简单，本电路使用了STC12C5A60S2自带的AD，它单片机系统设计采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ 震荡电路，显示用四位数码管。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。 关键字：数字万用表；单片机；AD转换
福禄克FLUKE115型数字万用表的使用方法 一、万用表的作用： 二、万用表又称多用表、三用表、复用表，是一种多功能、多量程的测量仪表，一般的数字万用表可以测量交、直流电压、交、直流电流、频率、电阻、电容、二极管、三极管等。 三、使用数安万用表的注意事项： 1、对测量交流电30V以上、直流电60V以上时，应格外小心，防止触电事故。 2、测量时应正确使用接线端、开关档位和量程。 3、测量电阻、通断性、二极管或电容器以前，应切断电路电源，并把所有的高压电容器放电。 4、仪表有手动（Range）和自动(Auto)两种量程：开机时数字万用表自动进入(Auto)自动量程，仪表会根据被测量值的大小，由大到小自动判断，选择合适的量程，但测量时较长；也可以通过按“Range”键，手动选择量程，测量时间短，精度高。 四、数字万用表各按键注解
四、如何使用数字万用表 1、交流电压的测量（AC ～ 0.06—600V ）： 首先将红表笔插进“V Ω ”孔内，黑表笔插进“com ”孔内，再将旋钮打至交流“V～”档，在已知电压大小的情况下，通过“RANGE ”按键选择合适的量程，在未知电压大小情况下可以直接用“Auto ”自动档，保持接触稳定，便可以直接从显示屏上读取交流电压的数值。还可以通过“MIN MAX ”按键，测量出交流电的最小值、最大值、平均值。交流电 MAX MIN 最大值、最小值、平 HOLD 读数锁定 V ～交流电压、频率档 OFF 关机 V--直流电压档 A--直流电流档 负极黑色插孔 测量电流正极红色插孔 线路通断蜂呜档??? 黄色第二功能键 Ω电阻测量档 mv —直流毫伏电压档 背光灯开关 RANGE 测量量程调节 二极管、-‖-电容测量档 V Ω电压、电阻、二极管、电容 A ～交流电流、频率测量档 V ～交流电压、频率
830数字万用表原理、组装与调试 5.1实践目的 830数字万用表是一种LCD数字显示多功能、多量程的31/2位便携式电工仪表，可以测量直流电流（DCA）、交直流电压（ACV）、电阻值和晶体管共射极直流放大系数h FE和二极管等。通过对830数字万用表的安装、焊接、调试，可了解830数字万用表装配的全过程，掌握元器件的识别、测试及整机装配和调试工艺。 5.2实践要求 1.掌握830数字万用表的工作原理； 2.对照原理图，看懂830数字万用表的装配接线图； 3.对照原理图、PCB，了解调830数字万用表的电路符号、元件和实物； 4.根据技术指标测试各元器件的主要参数； 5.掌握830数字万用表调试的基本方法，学会排除焊接和装配过程中出现的故障。 6.掌握830数字万用表的使用方法。 7.掌握一定的用电知识及电工操作技能。 8.学会使用一些常用的电工工具及仪表，如尖嘴钳、剥线钳、万用表等。 9.养成严谨、细致的工作作风。 5.3.830数字万用表简介 830数字万用表以集成电路7106为核心，电路简洁、功能齐全、体积小巧、外观精致，便于携带。其主要技术指标如表5.1所示。 表5.1830数字万用表主要技术指标 一般特性直流电流 显示31/2位LCD自动极性显 示 量程分辩力精度 超量程显示最高位显示“1”其它位 空白 200uA 0.1uA ?1.0%读数?.3 字 最大共模电压500V峰值2000uA 1uA ?1.0%读数?.3 字
储存环境-15°C至50°C20mA 10uA ?1.0%读数?.3 字 温度系数小于0.1×准确度/°C200mA 100uA ?1.5%读数?5字电源9V叠层电池10A 10mA ?2.0%读数?10 字 外形尺寸128×75×24mm交流电压 直流电压量程分辩力精度 量程分辩力精度200V 100mV ?1.2%读数?10 字 200mV 0.1mV ?0.5%读数?2 字750V 1V ?1.2%读数?10 字 2000mV 1mV ?0.5%读数?3 字 电阻 20V 10mV ?0.5%读数?3 字 量程分辩力精度 200V 100mV ?0.5%读数?3 字200Ω0.1Ω?1.0%读数?10 字 1000V 1V ?0.8%读数?3 字 2000Ω1Ω?1.0%读数?2字 晶体管检 测 20KΩ10Ω?1.0%读数?2字 量程测试电 流开路电压/测 试电压 200KΩ100Ω?1.0%读数?2字 二极管 1.4mA 2.8V 2000KΩ1KΩ?1.0%读数?2字
简易万用表的设计与制作 万用表是常用的测量工具，主要是由直流计及若干电阻构成。由于万用表具有具有多用途用方便等优点，有着广泛的应用。本实验主要熟悉万用表的设计及校正。 一 实验目的 1． 了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理。 2． 掌多量程万用表的制作方法。 二 实验原理 万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。由磁 电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流 表，同样，磁电式电流计和不同阻就构成了不同量程的电压 表。电流计允许通过的最大电流称为电流计量程，用g I 表示， 电流计线圈有一定的电阻称为电流计内阻，用g R 表示。量程 g I 与内阻g R 是电流计特性的两个重要参数。 要将磁电式电表改装成量程为I 的电流表，只需在 电表表头两并联一分流电阻，分流电阻阻值按一下公式 计算：)/(g g g s I I I R R -?=。 并联不同的分流电阻可 构成不同量程的电流表，如图1所示电流表有四个不同 量程。 如果要将电流计改装成量程为U 的电压表，则电 流计需串联一分压电阻，分压电阻阻值按如下公式计 算：g g x R I U R -=。串联不同的分压电阻，得到不同 量程的电压表，如图2所示。 如果要将表头改成欧姆表，可由图3说明原理， 开始短接a 、b 两端，调节电阻R ’使得电流计满刻度，此时：' R R E I g O +=，则当x R 接入回路后，回路电流为：x g x R R R E I ++=（E 为电池电动势，g R 为表头内阻，x R 为待测电阻）。所以，一旦E 、g R 、R ’确定后，回路电流仅由x R 决定。当'R R R g x +=时， 2 o x I I =，此时电流表指针指向刻度线中点，这时的电阻x R 称为欧姆表的中值电阻。由此方法可在电流计面板上刻度以显示不同的阻值电阻x R 。由于x I 与x R 呈非线性关系，所以欧姆表刻度为非均匀刻度，另外，实际是作为电源的电池也 非恒定，所以欧姆表还需作零欧姆调整，实际电路中应增加零欧姆调整电位器。 如果要扩大欧姆表量程，可以采用一下两种方法，一是电流计两端并联不 同的分流电阻，二是可提高电源电压。 三 实验内容
数字万用表 ：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。红表笔可以根据测量种类和测量围分别插入"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
数字万用表设计性实验 [概述] 随着数字测量技术的日趋普及，指针式仪表已经逐渐被淘汰，我厂对“指针式改装电表实验”进行了改进，现采用了“数字万用表设计性实验”，使学生对数字电表的原理和使用方法有了深入的理解和应用，深得广大院校师生的好评。 一、实验目的 1.掌握数字万用表的工作原理、组成和特性 2.掌握数字万用表的校准方法和使用方法 3.掌握分压及分流电路的连接和计算 4.了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用 二、实验仪器 1.DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪一台 2.三位半或四位半数字万用表一台（另配） 三、实验原理 1.数字万用表的特性 与指针式万用表相比较，数字万用表有如下优良特性： ⑴高准确度和高分辨力 三位半数字式电压表头的准确度为±0.5％，四位半的表头可达±0.03％，而指针式万用表中使用的磁电系表头的准确度通常仅为±2.5％。 分辨力即表头最低位上一个字所代表的被测量数值，它代表了仪表的灵敏度。通常三位半数字万用表的分辨力可达到电压0.1mV、电流（指电流强度，下同）0.1μA、电阻0.1Ω，远高于一般的指针式万用表。 ⑵电压表具有高的输入阻抗 电压表的输入阻抗越高，对被测电路影响越小，测量准确性也越高。 三位半数字万用表电压挡的输入阻抗一般为10MΩ，四位半的则大于100MΩ。而指针式万用表电压挡输入阻抗的典型值是20～100kΩ/V。 ⑶测量速率快 数字表的速率指每秒钟能完成测量并显示的次数，它主要取决于A/D转换的速率。三位半和四位半数字万用表的测量速率通常为每秒2～4次，高的可达每秒几十次。 ⑷自动判别极性 指针式万用表通常采用单向偏转的表头，被测量极性反向时指针会反打，极易损坏。而数字万用表能自动判别并显示被测量的极性，使用起来格外方便。 ⑸全部测量实现数字式直读 指针式万用表尽管刻画了多条刻度线，也不能对所有挡进行直接读数，需要使用者进行换算、小数点定位，易出差错。特别是电阻挡的刻度，既反向读数（由大到小）又是非线性刻度，还要考虑挡的倍乘。而数字万用表则没有这些问题，换挡时小数点自动显示，所有测量挡都可以直接读数，不用换算、倍乘。 ⑹自动调零 由于采用了自动调零电路，数字万用表校准好以后使用时无需调校，比指针式万用表方便许多。 ⑺抗过载能力强 数字万用表具备比较完善的保护电路，具有较强的抗过压过流的能力。 当然，数字万用表也有一些弱点，如： ⑴测量时不象指针式仪表那样能清楚直观地观察到指针偏转的过程，在观察充放电等过程时不够方便。不过有些新型数字表增加了液晶显示条，能模拟指针偏转，弥补这一不足。 ⑵数字万用表的量程转换开关通常与电路板是一体的，触点容量小，耐压不很高，有的机械强度不够高，寿命不够长，导致用旧以后换挡不可靠。 ⑶一般数字万用表的V/Ω挡公用一个表笔插孔，而A挡单独用一个插孔。使用时应注意根据被测量调换插孔，否则可能造成测量错误或仪表损坏。
Fluke175C数字万用表福禄克 数字万用表型号Fluke179C Fluke177C、Fluke175C 三款Fluke 170C系列数字万用表型号坚固耐用，完全适用工业现场应用的数字万用表。 恶劣的环境和高压很容易损伤万用表，但对Fluke170C系列数字万用表来说却是微不足道的事。 170C系列万用表型号均具真有效值电压和电流测量 0.09%的基本准确度（177C、179C型） 6000字的分辨率 具有模拟指针和背光的数字显示屏（177C、179C） 170C系列万用表型号均具手动和自动量程 显示保持和自动保持 频率和电容测量 电阻、通断和二极管测量 温度测量（179C） 最小值-最大值-平均值记录功能 170C系列万用表型号均具平滑模式，可以滤除快速变化的输入信号 无需开盖，即可更换电池 通过前面板进行不开盖校准 一体化人体工程学护套 EN61010-1 CAT III 1000V / CAT IV 600V 测量速度是其它多用表速度的两倍 技术指标 直流电压 175C-准确度* ± （0.15%+2 个字） 177C-准确度* ± （0.09%+2 个字） 179C-准确度* ± （0.09%+2 个字） 最大分辨率0.1 mV 最大1000 V 交流电压 准确度* ± （1.0%+3个字） 最大分辨率0.1 mV 最大1000 V 直流电流 准确度* ± （1.0%+3个字） 最大分辨率0.01 mA 最大10 A 交流电流
准确度* ± （1.5%+3个字） 最大分辨率0.01 mA 最大10 A 电阻 准确度* ± （0.9%+1个字） 最大分辨率0.1 Q 最大50 M Q 电容 准确度* ± （1.2%+2个字） 最大分辨率1 nF 最大10,000卩F 频率 准确度* ± （0.1%+1个字） 最大分辨率0.01 Hz 最大100 kHz 温度 179C-准确度* ± （1.0%+10 个字）最大分辨率0.1° C 量程-40 ° C/400 ° C 注 *准确度为每一功能的最佳准确度 环境参数： 工作温度 -10° C 至+50° C 储存温度 -30° C 至+60° C 湿度（无冷凝） 0% - 90% （0° C - 35° C）0% - 70% （35° C -50° C） 安全技术参数 过电压类别 EN 61010-1，1000 V CAT III. EN 61010-1，600 V CAT IV. 机构认证 UL、CSA TuV 和VDE （待批） 机械和一般参数 尺寸 43 x 90 x 185 mm 重量 420 g 保修期
2013年江西省大学生电子设计 简易数字万用表 （C 题） 2013年5月28日 目录 摘要0 一．设计任务1 二．系统方案2 三．理论分析与计算3 3.1器件的选择与比较3 3.2 测量电路的设计和分析3
3.2.1 模数(A/D)转换与数字显示电路3 3.2.2 多量程数字电压表原理3 3.2.3 多量程数字电流表原理4 3.2.4 电阻的测量原理5 3.2.5 电容测量原理6 四．电路设计与程序设计7 4.1 直流电压测量电路7 4.2 直流电流测量电路7 4.3 电阻测量电路8 4.4 测电容电路8 4.5 最小系统电路9 五．测试方案10 5.1 硬件调试10 1.测试仪器10 2.测试方法10 5.2 软件调试10 5.3 硬件软件联合调试10 模块程序设计法的主要优点是：10 5.4测试流程11 5.4.1 整体测试流程11 5.4.2电压测试流程11 11 电阻测量流程5.4.3 5.4.4 电流测试流程12 参考文献13
摘要 本次设计用单片机芯片STC12C5A60S2设计一个数字万用表，能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容和电感，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、555振荡电路、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体硬件更简单，本电路使用了STC12C5A60S2自带的AD，它单片机系统设计采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路，显示用四位数码管。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。关键字：数字万用表；单片机；AD 转换 一．设计任务 1.设计并制作一台支持直流电压、直流电流、电阻测量的数字万用表。 。ΩΩ-1M1002.测量范围：直流电压0.1V-100V；直流电流10mA-500mA；电阻使用按键或者拨码开关进行测量类型选择，并用数码管显示器显示测．3 量数值，发光二极管指示测量类型与单位。
500型万用表电路图说明看图可以理解万用表内部原理，知道万用表为什么能够测量高电压，什么情况下测量高电压会炸表。看图可以修理万用表。看图可以制做万用表。 1、直流2.5V。左开关置2.5V，右开关置V档。+孔—右开关—V档，35 k7电阻—12k 电阻—左开关--表头右侧，表头—660电阻—1400电位器—公用孔。 2、直流10V。左开关置10V，右开关置V档。+孔—右开关—V档，35k7电阻—12k 电阻—150k电阻—左开关--表头右侧，表头—660电阻—1400电位器—公用孔。 3、直流50V。左开关置50V，右开关置V档。+孔—右开关—V档，35k7电阻—12k 电阻—150k电阻—800k电阻—左开关--表头右侧，表头—660电阻—1400电位器—公用孔。 4、直流250V。左开关置250V，右开关置V档。+孔—右开关—V档，35k7电阻—12k 电阻—150k电阻—800k电阻—3k+1M电阻—左开关--表头右侧，表头—660电阻—1400电位器—公用孔。
5、直流500V。左开关置500V，右开关置V档。+孔—右开关—V档，35k7电阻—12k 电阻—150k电阻—800k电阻—3k+1M电阻—5k电阻—左开关--表头右侧，表头—660电阻—1400电位器—公用孔。 6、交流10V。左开关置交流10V，右开关置V档。+孔—右开关—V档，35k7电阻，左开关第5刀—660电阻，分两路，其中一路（正半波）—右二极管—2k电阻—左开关第4刀—表头右端，表头—660电阻—1400电位器—公用孔；另一路（负半波）—左侧二极管—公用孔。 7、交流50V。左开关置交流50V，右开关置V档。+孔—右开关—V档，35k7电阻、12k、150k电阻，左开关第5刀—660电阻，分两路，其中一路（正半波）—右二极管—2k 电阻—左开关第4刀—表头右端，表头—660电阻—1400电位器—公用孔；另一路（负半波）—左侧二极管—公用孔。
数字万用表的设计 pb05203239 赵晨 一． 原理简述 a) 直流电压测量电路 在数字电压表头前面加一级分压电路（分压器），可以扩展直流电压测量的量程。如图２所示，U 0为数字电压表头的量程（如200mV ），r 为其内阻（如10M Ω），r 1、r 2为分压电阻，U i0为扩展后的量程。 图（2） 图（1）分压电路原理 由于r >> r 2，所以分压比为 212 00r r r U U i += 扩展后的量程为 02 2 10U r r r U i += 实际数字万用表的直流电压挡电路为图（2）所示，它能在不降低输入阻抗 的情况下，达到同样的分压效果。 b)交流电压测量电路 数字万用表中交流电压量电路是在直流电压测量电路的基础上，在分 压器之后加入了一级交流-直流（AC-DC ）变换器，图（８）为其原理简图。 ０～U 交流电 直流电 图（８）AC-DC 变换器原理简图
二．操作步骤的简述 1．设计制作多量程直流数字电压表 输入端接直流电（1）组装直流数字电压表按图（11）接线，参考电压V REF 压校准电位器。 （2）校准电压表头：用一只成品数字万用表（称为标准表）置于直流电压20V量程进行监测，调节直流电压电流单元电路中电位器，使之输出一150--200mV左右的校准电压，然后将标准表表笔（输入）与组装表表笔并联，均置于直流电压200mV挡，测量直流电压电流单元输出电压，调整“直流电压校准”旋钮使表头读数与标准表读数一致（允许误差±0.5mV）。 (3)绘制组装表的电压校准曲线：调节直流电压电流单元电路中电位器，使 之输出0-200mv之间的直流电压，每输出一个值分别用标准表和设计表测量其电 压。记录数据，取九组实数据即可。Array 2.设计制作多量程交流数字电压表 （1）组装多量程交流数字 电压表： 按图（13）接线 （2）交流电压校准：此部 与直流电压校准基本一致，差别 仅是最后应调整“交流电压校 准”旋钮使表头读数与标准表读 数一致（允许误差±1.5mV）。 (3)绘制组装表交流2V档 的电压校准曲线 图（13）200mV交流数字电压表头及 其校准电路
F L U K E B型数字万用表 操作规程 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
目录 1目的 规定了FLUKE-15B+型数字万用表的操作和保养。确保仪器的正确使用、避免仪器和产品因使用不当而造成的损坏，提高产品测试数据的有效性、真实性、准确性。 2范围 各相关使用部门负责仪器的保养、点检、使用和保管。
3设备操作方法 3.1使用前点检 1)检查本机的校验周期是否在有效使用期内。 2)在使用电表前，请检查机壳。切勿使用已损坏的电表。检查是否有裂纹或缺少塑胶 件。特别注意接头周围的绝缘。 3)检查测试表笔的绝缘是否损坏或表笔金属是否裸露在外。检查测试表笔是否导通。 请在使用电表之前更换已被损坏的测试表笔。 4)用电表测量已知的电压，确定电表操作正常。请勿使用工作异常的电表。 5)点检结束请将点检情况记录于《点检记录表》。 3.2使用注意事项 1)请勿在连接端子之间或任何端子和地之间施加高于仪表额定值的电压。 2)对30V交流或60V直流以上的电压，应格外小心，这些电压有电击危险。 3)测量时请选择合适的接线端子、功能和量程。 4)请勿在有爆炸性气体、蒸气或粉尘环境中使用。 5)使用测试控针时，手指应保持在保护装置的后面。 6)进行连接时，先连接公共测试表笔，再连接带电的测试表笔；切断连接时，则先断 开带电的测试表笔，再断开公共测试表笔。 7)测试电阻、通断性、二极管或电容器前，应先切断电路的电源并把所有高压电容器 放电。 8)对于所有功能，包括手动或自动量程，为了避免因读数不当导致电击风险，首先使 用交流功能来验证是否有交流电压存在。然后，选择等于或大于交流量程的直流 电压。 9)使用完毕后，将电表档位旋转至“0FF”处，关闭电表。 3.3按键及接线端概述 1)HOLD:保持当前读数.按下此键后，电表保持最后一次测量数据。再按下此键则取
实验十五 简易万用表的设计与制作 万用表是常用的测量工具，主要是由直流计及若干电阻构成。由于万用表具有具有多用途用方便等优点，有着广泛的应用。本实验主要熟悉万用表的设计及校正。 一 实验目的 1． 了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理。 2． 掌多量程万用表的制作方法。 二 实验原理 万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。由磁 电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流 表，同样，磁电式电流计和不同阻就构成了不同量程的电压 表。电流计允许通过的最大电流称为电流计量程，用g I 表示， 电流计线圈有一定的电阻称为电流计内阻，用g R 表示。量程 g I 与内阻g R 是电流计特性的两个重要参数。 要将磁电式电表改装成量程为I 的电流表，只需在 电表表头两并联一分流电阻，分流电阻阻值按一下公式 计算：)/(g g g s I I I R R -?=。 并联不同的分流电阻可 构成不同量程的电流表，如图1所示电流表有四个不同 量程。 如果要将电流计改装成量程为U 的电压表，则电 流计需串联一分压电阻，分压电阻阻值按如下公式计算：g g x R I U R -=。串联不同的分压电阻，得到不同 量程的电压表，如图2所示。 如果要将表头改成欧姆表，可由图3说明原理， 开始短接a 、b 两端，调节电阻R ’使得电流计满刻度，此时：' R R E I g O +=，则当x R 接入回路后，回路电流为：x g x R R R E I ++=（E 为电池电动势，g R 为表头内阻，x R 为待测电阻）。 所以，一旦E 、g R 、R ’确定后，回路电流仅由x R 决定。当'R R R g x +=时， 2 o x I I =，此时电流表指针指向刻度线中点，这时的电阻x R 称为欧姆表的中值电阻。由此方法可在电流计面板上刻度以显示不同的阻值电阻x R 。由于x I 与x R 呈非线性关系，所以欧姆表刻度为非均匀刻度，另外，实际是作为电源的电池也 非恒定，所以欧姆表还需作零欧姆调整，实际电路中应增加零欧姆调整电位器。 如果要扩大欧姆表量程，可以采用一下两种方法，一是电流计两端并联不 同的分流电阻，二是可提高电源电压。 三 实验内容
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
辽宁工业大学 单片机原理及接口技术课程设计（论文） 题目：简易数字万用表 院（系）：电气工程学院 专业班级：测控技术与仪器 学号： 090301020 学生姓名：王英会 指导教师： 起止时间：2012.6.18-2012.6.29
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室： 测控技术与仪器 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号 090301020 学生姓名 王英会 专业班级 测控091 课程设计题目 简易数字万用表 课程设计（论文）任务 设计一个能够根据测量对象不同手动进行切换的简易数字万用表。 设计任务： 1．以单片机为控制核心，实现对电阻、电流、电压的测量； 2．设计相应检测电路和切换电路； 3．采用4位数码管显示； 4．设计3个按键用于选择测量对象； 技术参数： 1．电阻测量范围：100~1MΩ； 2．电流测量范围0~1A ； 3．电压测量范围0~5V ； 4．电阻、电流、电压测量精度为1%。 进度计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天，分散完成） 2、选择心率检测传感器、单片机等元器件型号。（1天，实验室完成） 3、绘制硬件电路图。（1天，实验室完成） 4、按系统的控制要求，编写软件程序。（3天，分散2天，实验室1天） 5、上机调试、修改程序、答辩。（2天，实验室完成） 6、撰写、打印设计说明书（1天，分散完成） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日
摘要 本课题介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0804来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片89S52来完成，其负责把ADC0804传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0804芯片工作。 该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。 关键字：单片机；数字电压表；A/D转换； 80S52；ADC0804
东北石油大学 课程设计 2012年6 月25日
东北石油大学课程设计任务书 课程电子技术课程设计 题目简易万用表的设计 专业测控技术与仪器姓名曾润学号100601240305 主要内容： 本课题主要设计由集成运放组成的简易数字万用表，实现多级量程的直流电压测量、交流电压测量、直流电流测量、电阻测量以及电容测量电路。主要内容包括系统的设计原则、总体方案、单元电路的设计、参数计算、元器件的选择及系统概述等。基本要求： (1)设计由集成运放组成万用电表。 (2)至少能测量电阻、电流和电压。 主要参考资料： [1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.15-18. [2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].自动化,2003.203-207 [3] 郁汉琪,数字电子技术实验及课题设计.,北京:高等教育出版社,1995.150-153. [4] 康华光.电子技术基础:模拟部分. 北京:高等教育出版社,1988.104-107. [5] 常健生,检测与转换技术,机械工业出版社,2000年2月.56-579. [6] 阎石,数字电子技术基础,高等教育出版社,1998年12月.49-56. [7]万嘉若,林康运，电子线路基础，高等教育出版社,1986年3月.79-83. 完成期限2012.6.25—2012.7.4 指导教师路敬祎（副教授）曹广华（教授） 2012年6 月25 日
目录 一、设计要求 (1) 二、方案设计 (1) 1、方案说明 (1) 2、方案论证 (2) 三、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3) 1、单元电路设计 (3) 2、参数计算 (5) 3、器件选择 (8) 四、系统硬件电路设计 (8) 五、电路焊接练习 (9) 1、两管闪光灯电路 (9) 2、占空比和频率可调的脉冲发生器 (10) 3、收音机 (11) 六、总结 (13) 参考文献 (14)