数字万用表设计

DT830B万用表设计报告班级：通信101姓名：学号：完成日期：2010年7月8 日1、摘要：DT-830B型数字万用表是利用模拟-数字（A/D）转换原理，将被测模拟量转换为数字量，并用数字显示测量结果的一种电测仪表。

这种表是当前广为流行的一种，和其他数字万用表相比，除功能选择开关结构不同外，其核心部分-A/D 转换器基本相同；数字万用表与普通指针式万用表相比，具有测量精度高，速度快，显示直观，读数准确方便，输入阻抗高等一系列优点。

Abstract：DT-830B Digital Multimeter is the use of analog - digital (A / D) conversion theory, will be tested for analog digital conversion, and figures show the measurement results of an electrical measuring instrument. This table is a widely popular, and compared to other digital multimeter, with the exception of function selector switch structure, the core of the-A / D converter is basically the same; digital multimeter Analog multimeter and general compared with measurement accuracy, high speed, showing an intuitive, easy and accurate readings, a number of advantages of higher input impedance. Key words：Digital multimeters, DT830B type, principle.关键词：数字万用表，DT830B型，原理。

河北建筑工程学院课程设计报告课程名称：电子技术综合课程设计题目名称: 3位半数字万用表设计学院：电气工程学院专业：电子信息工程班级：电子 132 学号： 2013315202 学生姓名：李天明指导教师：魏建新职称：高级实验师成绩: 2015年7 月 12日一、摘要万用表结构简单、便于携带、使用方便、用途多样、量程范围广。

它是维修电子设备和调试电路的重要工具，是电子工程技术人员最常用的一种测量仪表。

设计目的是培养独立思考和创新意识，以及动手调试组装能力和分析解决问题的能力。

通过对mc14433的设计，检验对基础知识的掌握程度。

二、关键字1、三位半A／D转换器MC14433在数字仪表中，MC14433电路是一个低功耗三位半双积分式A、D转换器。

和其它典型的双积分A/D转换器类似，MC14433A／D转换器由积分器、比较器、计数器和控制电路组成。

如果必要设计应用者可参考相关参考书。

使用MC14433时只要外接两个电阻(分别是片内RC 振荡器外接电阻和积分电阻RI)和两个电容(分别是积分电容CI和自动调零补偿电容C0)就能执行三位半的A／D转换。

MC14433内部模拟电路实现了如下功能：（1）提高A／D 转换器的输入阻抗，使输入阻抗可达l00M僖陨希唬?2）和外接的RI、CI构成一个积分放大器，完成V ／T 转换即电压-时间的转换；（3）构造了电压比较器，完成“0”电平检出，将输入电压与零电压进行比较，根据两者的差值决定极性输出是“1”还是“0”。

比较器的输出用作内部数字控制电路的一个判别信号；（4）与外接电容器C0构成自动调零电路。

图 1 MC14433原理框图除“模拟电路”以外，MC14433 内部含有四位十进制计数器，对反积分时间进行3位半BCD码计数(0～1999)，并锁存于三位半十进制代码数据寄存器，在控制逻辑和实时取数信号(DU)作用下，实现A／D转换结果的锁定和存储。

借助于多路选择开关，从高位到低位逐位输出BCD码Q0～Q3，并输出相应位的多路选通脉冲标志信号DS1～DS4实现三位半数码的扫描方式（多路调制方式）输出。

一系统原理数字式万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。

当微小电流通过表头，就会有电流指示。

但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。

1.1测直流电流原理如图1a所示，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。

1.2测直流电压原理如图1b所示，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。

1.3测交流电压原理如图1c所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、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。

扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。

1.4测电阻原理如图1d所示，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。

改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。

图1 测量原理图二系统结构组成图2 系统结构组成图图中虚线框表示直流数字电压表DVM(Digital Vo1tMeter)，它由阻容滤波器、前置放大器、模数转换器A／D、发光二极管显示器LED或液晶显示器及保护电路等组成。

在数字电压表的基础上再增加交流一直流转换器AC／DC、电流—电压转换器I／v和电阻一电压转换器Ω／V。

三系统特点、同类产品比较3.1系统特点●技术成熟●性价比高●结构合理3.2同类产品比较此数字万用表主电路采用典型数字表集成电路CS7106，久经考验，性能稳定可靠，与同类型产品比较，由于技术成熟、应用广泛而产生的规模效益使价格低到需者皆可拥有，具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点，常用电气测量轻松自如，安装简单，双板结构，集成电路CS7106采用双列直插封装，只要有一般电子装配技术即可成功组装。

北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目：万用表的设计与组装学院班级学号姓名首次实验时间年月日指导教师签字万用表的设计及组装实验报告●实验任务分析研究万用表电路，设计并组装一个万用表。

●实验要求分析常用万用表电路，说明各档的功能和设计原理。

、设计组装并校验具有下列四档功能的万用表：直流电流档；量程；以自制的的电流表为基础的直流电压档：量程；以自制的的电流表为基础的交流电压档：量程；以自制的的电流表为基础的欧姆档（×100）：电源使用一节；给出将×100电阻挡改造成的×10电阻挡的电路（不进行实际组装）。

●实验方案直流电流档（）：电路图：实验步骤：用数字万用表测量灵敏电流表内阻Rg。

连接如图所示的电路。

调节R2使得（R1+R2）等于Rg，调节R1使灵敏电流表达到满偏。

通过调节变压器读出几组不同的数据，进行校验。

直流电压档（）电路图：实验步骤;连接如图所示的电路图。

通过计算得自制电流表需串联电阻R3.调节R1灵敏电流表达到满偏，数字万用表读数为。

调节变压器读出几组两表的读数记录在原始数据记录纸上；画出校验图。

（三）交流电压档（）：电路图：实验步骤;连接如图所示的电路。

通过计算得R4阻值。

调节R1使灵敏电流表达到满偏，数字万用表的读数为。

调节变压器读出几组不同的读数并记录在原始数据记录表上。

（四）电阻挡（×100）：电路图;实验步骤;连接如图所示的电路。

通过计算得到灵敏电流表满偏时的R5阻值。

将正负表笔接到电阻箱上，通过改变电阻箱电阻大笑记录灵敏电流表上的读数。

（五）电阻档（×10）设计方案1、电路图●注意事项注意交流直流档的选择（AC交流，DC直流）；注意二极管的方向不能接反，否则容易造成短路或断路；检查完电路正确后再打开电源。

●参考文献北京交通大学物理实验中心《大学物理实验》吴柳《大学物理学（下册）》数据处理结果：。

题目：基于单片机的数字万用表设计院系：姓名：学号：专业：年级：指导教师：职称：完成日期：摘要本设计用单片机芯片AT89C51设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值，交、直流电流，电阻，四位数码显示。

此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、A/D转换和控制部分组成。

本设计主要针对万用表硬件以及软件部分的实现来展开。

研究内容包括两部分：硬件和软件。

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ADC0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89C51单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ振荡电路，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；A/D转换和控制；AT89C51单片机目录1 绪论11.1 数字万用表研究背景、目的和意义11.2 国内外研究现状11.3 研究内容和重点解决的问题11.4章节安排22 数字万用表的基本原理32.1 直流电压测量原理32.2 交流电压测量原理42.3 直流电流测量原理42.4 交流电流测量原理52.5 电阻测量原理63 数字万用表硬件介绍与设计83.1 硬件系统部分芯片介绍83.1.1 AT89C51芯片简介83.1.2ADC0809芯片介绍83.1.3 TEC6122简述133.2 数字万用表硬件设计133.2.1 分模块详述系统各部分实现方法133.2.2 电路工作过程描述184 系统软件设计与流程图184.1 电路功能模块184.2系统总流程图194.3 电压测量流程图194.4 电流、电阻测量流程图20结论20参考文献21致谢22附录231 绪论1.1数字万用表研究背景、目的和意义传统的指针式万用表功能单一精度低，不能满足数字化时代的需求，数字万用表是利用模数转换原理，将被测量数据转化为数字量，并将测量结果以数字的形式显示出来的一种测量仪表。

数字电子技术课程设计报告设计课题: DT-830数字万用表组装姓名:学院: 信息工程学院专业:班级:学号:日期指导教师:山东大学威海分校信息工程学院DT-830的焊接与装配摘要：电压表按其工作原理和读数方式分为模拟式电压表和数字式电压表两大类。

与普通的模拟式多用表相比，数字多用表的测量功能较多，它不但能测量直流电压、交流电压、交流电流、直流电流和电阻等参数，而且能测量信号频率、电容器容量及电路的通断等。

本次实验主要是焊接DT-830数字万用表及其组装，学会数字万用表的工作原理。

关键词：数字万用表、工作原理、焊接组装1 工作原理1.1数字万用表的特点数字电压表可缩写为DVM。

较之模拟式多用表，数字多用表除具有一般的所具有的DVM准确度高、数字显示、读数迅速准确、分辨力高、输入阻抗高、能自动调零、自动转换量程、自动转换及显示极性等优点外，还由于采用大规模集成电路，因而体积小，可靠性好，测量功能齐全，操作简便，有些数字多用表可以精确地测量电容、电感量、温度等，大大地扩展了功能；同时数字多用表内部有较完善的保护电路，过载能力强等等。

由于数字多用表具有上述这些优点，使得它获得越来越广泛的应用。

但它也有不足之处，它不能反映被测量的连续变化过程以及变化的趋势，如用来观察电容器的充、放电过程，就不如模拟电压表方便直观，也不适于作电桥调平衡用的零位指示器；同时，其价格也偏高，所以尽管数字多用表具有许多优点，但它不可能完全取代模拟式多用表对于DT-830数字万用表来说，它的主要特点有，（1）技术成熟，主电路采用典型数字集成电路ICL7106,性能稳定可靠；（2）性价比高，由于技术成熟，应用广泛，具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小等优点；（3）结构合理，安装简单，集成电路ICL7106采用COB封装。

1.2 数字多用表的基本原理和模拟直流电压表前端配接检波器即可构成模拟交流电压表一样，在数字直流电压表前端接相应的交流-直流转换器(AC/DC)、电流-电压转换电路（I/V）、电阻-电压转换电路（Ω/V）等，就构成了数字多用表，如图一所示。

数字万用表的组装与调试实验报告篇一：万用表组装_设计性实验报告北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目学院班级学号姓名首次实验时间年月日指导教师签字目录一.实验任务 ................................................ ................................................... .. (4)1.分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。

(4)二.实验要求 ................................................ ................................................... .. (4)1.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理 ................................................4 2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用............ 4 3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电路 ................................................ .. (4)三.实验主要器材 ................................................ ................................................... ........................... 4 四.实验方案 ................................................ ................................................... .. (5)1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。

.............................................. ....................... 5 2.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。

简易数字万用表设计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目录第1章绪论.................................... 错误!未定义书签。

第2章课程设计的方案. (1)2。

1概述 .................................... 错误!未定义书签。

2.2总体方案比较 ............................. 错误!未定义书签。

第3章硬件设计. (11)3.1电压采集 (4)3.2电流采集 (5)3.2电阻采集 (6)第4章软件设计 (7)4。

1程序设计总方案 (7)4。

2系统子程序设计 (8)第5章误差分析 (9)第6章课程设计总结 (10)参考文献 (11)第1章绪论社会的发展、科技的进步,离不开电子产业的推动。

12级电科专业《专业实验》安排表（2015下半年）说明：14周3（上课时间为第103每一时间段实验为4学时，下午上课时间：14:30-17:30每次实验上课前需认真预习相关实验内容并写好预习报告每位学生准备8张16开实验报告纸，8张32开原始记录纸。

讲义份数：导热系数？份,电源特性？份,声光电路？份。

所开设实验的房间管理由各位老师自己承担。

理学院物理实验室2015.09.06实验十多功能数字电表和万用表的设计数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。

数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。

【实验目的】1、了解数字电表的基本原理及常用双积分模数转换芯片外围参数的选取原则、电表的校准原则以及测量误差来源。

2、了解万用表的特性、组成和工作原理。

3、掌握分压、分流电路的原理以及设计对电压、电流和电阻的多量程测量。

4、了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。

5、通过数字电表原理的学习，能够在传感器设计中灵活应用数字电表。

【实验仪器】1、DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪。

2、四位半通用数字万用表。

（自备）3、示波器。

（自备）4、ZX25a电阻箱。

（自备）【实验原理】一、数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。

而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。

数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。

若最小量化单位为∆，则数字信号的大小是∆的整数倍，该整数可以用二进制码表示。

设∆=0.1mV ，我们把被测电压U 与∆比较，看U 是∆的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N (二进制)。

一种量程自动转换的数字万用表改进设计魏国良张永炬(台州学院物理与电子工程学院，浙江台州318000)，1圹．十，o脯、孵。

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，‘臼悯敷字万朋氟：智舷似；自动转梭蘑褴‘，1引言万用表的发展大致分为三个阶段：第一阶段为模拟万用表(V O M)，即指针式万用表；第二阶段为数字万用表。

进人80年代后，随着单片集成电路C M O S技术和A，D转换器的广泛使用，新型袖珍式数字万用表(D M M)得到推广和普及，逐步取代了模拟万用表；第三阶段为单片集成电路智能化数字万用表。

与上述两种万用表相比较，它具有“三高”(高分辨率、高准确度和高自动化)特性，因此在科学研究和精密测量领域得到广泛应用。

传统的自动量程转换通常采用继电器切换。

其优点是导通阻抗小，开路阻抗大，但其存在着体积大，驱动电流大，动作慢，容易：老化等缺点。

本系统采用运算放大器技术来实现自动量程转换：先把输入电压通过同一个阻抗网络进行衰减，然后通过运算放大器将此信号进行放大，用CD4051模拟开关选择不同的放大倍数实现量程的自动转换。

2硬件电路设计系统电路主要由A C—D C转换，l—V转换，0一V转换，A／D转换，模拟开关C D4051，单片机A T89C51和L C D显示电路等组成，结构框图如图1所示。

图1系统恻牛结构框图2．1功能选择模块功能选择模块的信号由拨码开关提供给单片机的P3口，这样通过单片机来判断输入信号的类别：直流电压，交流电压，直流电流，交流电流，还是电阻，从而对所测得的数据进行正确的显示。

22衰减判断选择放大模块先通过分压电路把测量电压镜像衰减(1：100)，电压负反馈运算放大器对衰减信号进行放大。

由C D4051模拟开关进行R f的选择，C D4051控制端由A T89C52的P1口控制，从而实现放大倍数的控制。

电路设计制作的背景近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展。

人民的生后水平有了很大的提高，所以对于生活的质量的认识也有了质的改变。

因此，家电的普及，电子产品的更新换代之快，现在的我们是电子产品触手可及，所以为了让我们更好更方便的对电子器件进行检查，查出故障原因，以便能尽快维修和节省费用，增加产品的寿命。

另一方面还可以满足一些对电子产品充满好奇的人。

1、实训目的和要求实训是通过具有一定功能和应用价值的一个具体产品的设计与制作，或者一个实际项目的开发与应用，使学生受到工程设计、制造工艺、调试检测和撰写技术报告的系统训练，启迪我们的创新思维，培养我们分析问题和解决问题的综合能力。

通过课程设计，锻炼自己综合运用所学知识的能力，并初步掌握电子技术设计的方法和步骤。

学会查阅、资料和手册，掌握各种电子元器件的功能以及选用。

掌握常用的电子仪表以及工具的使用，如万用表、电烙铁等。

学会掌握安装电子线路的基本技巧、焊接以及调试方法。

善于在调试中发和解决问题。

3、设计思路和方案3.1 设计思路DT803B数字万用表是以ICL7106A/D转换器为核心的数字万用表。

采用单板结构，集成电路TCL7106和采用COB封装，利用液晶屏显示读数，只要有一般电子装配技术即可成功组装。

具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点。

可以实现对电路进行电流和电压的测量，和对元件的电阻测量。

3.2 方案PCB 装配检查安装液晶屏安装旋转开关装入上盖装电池调试检验装下盖4、电路工作原理分析及原理图4.1 工作原理分析DT803B数字万用表是以ICL7106A/D转换器为核心的数字万用表。

A/D 转换器将0～2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。

将被测直流电压、交流电压、直流电流、及电阻等物理量变成0~2V的直流电压。

送到ICL7106的输入端，即可在数字表上进行检测。

为测大于两伏的直流电压，在输入端引入衰减器，将信号变为0～2V，检测显示时再放大同样倍数。

数字电表原理及万用表设计数字电表是一种用于测量电流、电压和电阻的仪器，它通过数字显示的方式将测量结果直观地呈现给用户。

数字电表的原理是基于模拟电路和数字电路相结合的技术，能够精确地测量电路中的各种参数，并且具有快速、准确、稳定的特点。

在实际工程中，数字电表被广泛应用于电子、通信、电力、仪器仪表等领域。

数字电表的原理主要包括模拟电路和数字电路两部分。

模拟电路负责对输入信号进行放大、滤波、采样和保持等处理，将其转换成数字电路可以处理的信号。

而数字电路则负责对模拟信号进行数字化处理，包括A/D转换、数据处理、显示等功能。

数字电表的设计需要充分考虑模拟电路和数字电路的协调配合，以及对信号的准确采集和处理能力。

在数字电表的设计中，需要考虑的因素包括精度、速度、灵敏度、稳定性等。

精度是指数字电表测量结果与实际值之间的偏差程度，通常用百分比来表示。

速度是指数字电表对输入信号的响应速度，即测量结果的更新速度。

灵敏度是指数字电表对微小信号的检测能力，通常用最小可测量值来表示。

稳定性是指数字电表在长时间使用过程中，测量结果的稳定程度。

另外，数字电表的设计还需要考虑其在实际工程中的应用特点，比如防护等级、工作环境、使用范围等。

数字电表通常需要具备一定的防护等级，以保证其在恶劣环境下的正常工作。

同时，数字电表的设计还需要考虑其在不同工作环境下的适用性，比如温度、湿度、震动等因素对数字电表的影响。

在数字电表的设计中，万用表是一种常用的测量工具，它可以测量电压、电流、电阻等多种参数，具有测量范围广、使用方便等特点。

万用表的设计需要考虑其测量范围、精度、安全性等因素，以满足不同工程中的测量需求。

总的来说，数字电表的设计需要充分考虑模拟电路和数字电路的协调配合，以及对信号的准确采集和处理能力。

同时，还需要考虑其在实际工程中的应用特点，比如防护等级、工作环境、使用范围等。

万用表作为一种常用的测量工具，其设计需要考虑其测量范围、精度、安全性等因素，以满足不同工程中的测量需求。

一种基于STM32的数字多用表的设计本项目基于STM32设计了一种高精度、误差小、使用方便的数字多用表，系統功能模块包括直流电压测量、交流电压测量、电阻测量、电流测量、A/D转换模块、STM32嵌入式系统、按键模块、LCD显示八个部分。

测试表明，系统测量值与实际值误差≤2%，电压精确到1mV，电流精确到0.1mA，可应用于对误差有一定要求场合。

标签：仪器仪表;万用表;STM32;AD7705;1 系统整体结构本数字万用表整体设计框图如图1。

直流电压测量、交流电压测量、电阻测量、电流测量四个功能模块为系统采集模块，负责采集相应的信号，采集后经过一定的信号转换电路，转换成A/D转换模块可以识别的电压值;A/D是系统的转换模块，负责将采集的数据进行AD转换，并传输到单片机;单片机是系统的数据处理和控制模块，其实现选档控制、数据处理、显示控制、AD控制等;LCD 是系统的显示模块，实现测量结果的显示。

2 硬件设计2.1 交流电压测量电路将交流信号经过不同量程的放大电路之后，送入检波电路，检波后的直流信号输入A/D芯片进行直流电压的测量，获得直流信号电压值则可计算的交流信号电压有效值，其流程图如图2：待测信号通过运算放大器（OPA2356）将被放大相应倍数，然后送入检波电路，把放大后的交流信号检波成直流信号，检波后的直流信号送入AD7705进行转换。

图中不同电阻对应不同的放大倍数，而实际的放大倍数可能会因为检波二极管的性能有所调整。

2.2电阻测量电路电阻测量电路如图4所示，待测电阻与标准精密电阻分压，检测待测电阻电压，则可根据欧姆定律计算电阻值。

图中各个开关的断开与闭合用于量程选择，而实际设计中这些开关由单片机I/O控制MOS管开关驱动代替，实现对量程的自动选择。

2.3电流测量电路INA282AIDR是一款电流检测芯片，其分压输入为-5～+18V，有单极性输出和双极性输出两种模式，电流测量电路设计如图5所示。