数字万用表原理及详细介绍
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数字万用表基本原理
数字万用表基本原理数字万用表基本原理简单的万用表是电流表电压表欧姆(电阻)表综合在一个表上称为万用表从万用表的原理上可以分为2种万用表有基于磁电式微安表头的指针(模拟)万用表和基于(一般为双积分式)AD 转换的(200mV)电压表头的数字式万用表2种:一、指针式磁电式微安表头的结构为轴承游丝结构:一个线圈被宝石轴承支撑在径向磁场中,一对像盘蚊香状的游丝提供回0扭转力矩,这个回0力矩正比于偏转角.当线圈通电流I时,矩形线圈的两个和磁场垂直的两个边产生安培力,对于支撑在磁场中的线圈构成电磁扭转力矩,电磁力矩和线圈通的电流I呈正比,和游丝的回0力矩方向相反，当电流的电磁力矩和机械回0反力矩这两个力矩平衡时,线圈偏转的角度就代表了电流I的大小.在线圈上设置的指针就指示了电流的值.可以这么简单的说,指针式表头的原理实际上就是通电线圈在磁场中受到电磁力作用(马达原理)而偏转.由于宝石轴承支撑,游丝提供和电流力矩相反的机械力矩这种结构,受到轴承摩擦力矩的影响,表头的灵敏度受到限制,近几年来,采用了悬丝式结构(也称为张丝式结构),替代了轴承游丝式结构,悬丝直接把线圈悬挂在磁场中,悬丝的扭转力矩提供了正比于偏转角的回0力矩,也就是机械反力矩,这种结构的电流表头,灵敏度高,但是过载能力差,易损坏,在万用表中很少采用.而在指针式万用表中多采用抗过载能力强的轴承游丝式结构的直流表头.在电流表头的基础上,增加并联的分流电阻,构成了不同量程的直流电流表在电流表头的基础上,串联不同的分压电阻,构成了不同量程的直流电压表在电流表头的基础上,结合万用表内部的电池,构成了测量电阻的欧姆表在直流电压表上的基础上,加二极管整流,可以构成测量电压的交流电压表大多数指针万用表没有交流电流当,少数指针万用表内部有交流互感器,再整流后结合直流电流表构成交流电流表.虽然指针万用表的内部都有电池,但电池只提供欧姆挡的电源,所以绝大多数指针式表头内部是工作在无源方式,二极管整流的非线性影响比较大,所以交流电压挡的小电压误差较大.二、数字式4位半和3位半的绝大多数数字万用表的表头为200mV的双积分式电压表,其输入阻抗很高.在电压表头的基础上,用电压表头测量电流取样电阻上的电压,可以构成了不同量程的直流电流表在电压表头的基础上,用电压表头测量串联分压取样电阻上的电压,可以构成了不同量程的直流电压表数字万用表是有源的,内部具有有源放大器.利用运算放大器的R/V转换电路,可以构成线性欧姆表.利用精密整流电路,数字万用表可以测量交流电压和电流,量程可以小到mV级现在的数字万用表在原来的交直流电压电流欧姆表基础上,还增加了二极管测量,三极管放大倍数测量等等功能. 万用表简称万用电表，是我们在电子设计制作中一个必不可少的工具。
数字万用表的应用原理
数字万用表的应用原理1. 什么是数字万用表？数字万用表，也称为数字示波器，是一种电子测量仪器，用于测量电压、电流、电阻和其他电学参数。
它通过将电信号转换为数字形式，并在显示屏上显示结果，提供了更精确和便捷的测量功能。
2. 数字万用表的工作原理数字万用表的工作原理基于模拟-数字转换（ADC）技术。
它采用了以下几个主要的组成部分：2.1 输入回路输入回路是数字万用表的重要组成部分，用于接收输入信号。
它通常包括测量探头、开关和过压保护电路。
测量探头负责与被测电路连接，将电信号导入数字万用表。
2.2 信号处理部分信号处理部分是将输入信号进行放大、滤波和调整的部分。
它通常包括放大器、滤波器和增益控制电路，以确保测量结果准确且可靠。
2.3 模拟-数字转换器（ADC）模拟-数字转换器（ADC）是数字万用表的核心组件。
它将模拟信号转换为数字形式，便于进行计算和显示。
ADC通过一个采样和量化的过程，将连续的模拟信号转换为离散的数字值。
这些数字值可以通过数字处理部分进行处理和显示。
2.4 数字处理部分数字处理部分是对模拟-数字转换器（ADC）输出的数字值进行处理和计算的部分。
它通常包括微处理器、计算机接口和显示屏。
微处理器负责对信号进行运算，并根据需要进行单位转换和调整。
计算机接口可以将测量结果传输到其他设备或存储器中。
显示屏用于显示测量结果。
3. 数字万用表的应用数字万用表广泛应用于电子工程、电力维修、实验室研究等领域。
它具有以下几个主要的应用：3.1 电压测量数字万用表可以测量直流和交流电压，其高精度和高分辨率使其成为工程师和电力技术人员进行电压测量的理想选择。
它可以测量小到微伏级别的电压，也可以测量高达几千伏的电压。
3.2 电流测量数字万用表可以测量直流和交流电流，它通常具有多个测量范围，以适应不同电流级别的测量。
它可以精确地测量毫安级别的电流，也可以测量高达几十安的电流。
3.3 电阻测量数字万用表可以测量电阻，以确定电路中的电阻值。
(整理)数字万用表原理及详细介绍
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,再进行显示和处理。
数字万用表基本原理
数字万用表基本原理数字万用表基本原理简单的万用表是电流表电压表欧姆(电阻)表综合在一个表上称为万用表从万用表的原理上可以分为2种万用表有基于磁电式微安表头的指针(模拟)万用表和基于(一般为双积分式)AD转换的(200mV)电压表头的数字式万用表2种:一、指针式磁电式微安表头的结构为轴承游丝结构:一个线圈被宝石轴承支撑在径向磁场中,一对像盘蚊香状的游丝提供回0扭转力矩,这个回0力矩正比于偏转角.当线圈通电流I时,矩形线圈的两个和磁场垂直的两个边产生安培力,对于支撑在磁场中的线圈构成电磁扭转力矩,电磁力矩和线圈通的电流I呈正比,和游丝的回0力矩方向相反，当电流的电磁力矩和机械回0反力矩这两个力矩平衡时,线圈偏转的角度就代表了电流I的大小.在线圈上设置的指针就指示了电流的值.可以这么简单的说,指针式表头的原理实际上就是通电线圈在磁场中受到电磁力作用(马达原理)而偏转.由于宝石轴承支撑,游丝提供和电流力矩相反的机械力矩这种结构,受到轴承摩擦力矩的影响,表头的灵敏度受到限制,近几年来,采用了悬丝式结构(也称为张丝式结构),替代了轴承游丝式结构,悬丝直接把线圈悬挂在磁场中,悬丝的扭转力矩提供了正比于偏转角的回0力矩,也就是机械反力矩,这种结构的电流表头,灵敏度高,但是过载能力差,易损坏,在万用表中很少采用.而在指针式万用表中多采用抗过载能力强的轴承游丝式结构的直流表头.在电流表头的基础上,增加并联的分流电阻,构成了不同量程的直流电流表在电流表头的基础上,串联不同的分压电阻,构成了不同量程的直流电压表在电流表头的基础上,结合万用表内部的电池,构成了测量电阻的欧姆表在直流电压表上的基础上,加二极管整流,可以构成测量电压的交流电压表大多数指针万用表没有交流电流当,少数指针万用表内部有交流互感器,再整流后结合直流电流表构成交流电流表.虽然指针万用表的内部都有电池,但电池只提供欧姆挡的电源,所以绝大多数指针式表头内部是工作在无源方式,二极管整流的非线性影响比较大,所以交流电压挡的小电压误差较大.二、数字式4位半和3位半的绝大多数数字万用表的表头为200mV的双积分式电压表,其输入阻抗很高.在电压表头的基础上,用电压表头测量电流取样电阻上的电压,可以构成了不同量程的直流电流表在电压表头的基础上,用电压表头测量串联分压取样电阻上的电压,可以构成了不同量程的直流电压表数字万用表是有源的,内部具有有源放大器.利用运算放大器的R/V转换电路,可以构成线性欧姆表.利用精密整流电路,数字万用表可以测量交流电压和电流,量程可以小到mV级现在的数字万用表在原来的交直流电压电流欧姆表基础上,还增加了二极管测量,三极管放大倍数测量等等功能.万用表简称万用电表，是我们在电子设计制作中一个必不可少的工具。
数字万用表原理
数字万用表原理数字万用表是一种用来测量电压、电流、电阻和其他电学量的仪器。
它是电子测量仪器中的一种，由数字显示屏、旋钮、测量插口等部分组成。
数字万用表原理是基于电子测量技术和电路原理，通过测量电压、电流和电阻来实现对电路及电器设备的检测和分析。
首先，数字万用表的原理是基于电压、电流和电阻的测量。
在测量电压时，数字万用表通过将待测电路与测量插口相连，利用电压测量电路将电压转换为相应的数字信号，并在显示屏上显示出来。
而测量电流时，数字万用表需要将待测电路中断，然后将数字万用表与待测电路串联，通过电流测量电路将电流转换为相应的数字信号，并在显示屏上显示出来。
在测量电阻时，数字万用表需要将待测电阻与测量插口相连，利用电阻测量电路对电阻进行测量，并在显示屏上显示出来。
其次，数字万用表的原理还涉及到测量插口的选择和旋钮的调节。
不同的测量需要选择不同的测量插口，如测量电压需要选择电压测量插口，测量电流需要选择电流测量插口，测量电阻需要选择电阻测量插口。
而旋钮则用来调节测量范围和测量模式，以确保测量结果的准确性和可靠性。
另外，数字万用表的原理还包括其内部电路结构和工作原理。
数字万用表内部包含模拟电路、数字电路、显示电路等部分，通过这些电路来实现对电压、电流、电阻等电学量的测量和显示。
数字万用表工作时，会根据测量插口的选择和旋钮的调节，自动切换相应的测量电路和显示电路，从而实现对待测电学量的准确测量和显示。
总之，数字万用表原理是基于电子测量技术和电路原理，通过测量电压、电流和电阻来实现对电路及电器设备的检测和分析。
它的工作原理涉及到测量插口的选择、旋钮的调节，以及内部电路结构和工作原理。
掌握数字万用表的原理对于正确使用和维护数字万用表具有重要意义，也有助于对电路和电器设备进行准确的测量和分析。
数字万用表测试阻值的原理
数字万用表测试阻值的原理数字万用表是一种常用的测试电路参数的工具，其中之一就是测试阻值。
那么，数字万用表是如何测试阻值的呢？下面将从基本原理、测量方法以及相关注意事项三个方面进行详细介绍。
1.基本原理：数字万用表测量电阻值的基本原理是利用欧姆定律，通过在待测电阻上加上一定的电压，同时将电流测量到的大小与所加电压之比来计算电阻值。
根据欧姆定律，电阻值R等于电压U与电流I之比，即R=U/I。
2.测量方法：（1）选择合适的测量档位：在数字万用表上一般有多个测量档位可供选择，根据所要测量电阻的范围大小选择合适的档位。
若电阻值未知，则先从大档位开始测量，若数值过大则逐渐减小测量档位，直到能够显示精确数值。
（2）连接测试电路：将被测电阻与数字万用表的两个测量引线分别连接到待测电路的两端，确保接触良好，避免接触不良造成测量误差。
（3）记录测量数值：启动数字万用表，等待一段时间使其稳定后，读取显示屏上的电阻数值，并进行记录。
需要注意的是，不同型号的数字万用表显示方式可能会有所不同，有些可能会显示阻值的单位，如欧姆（Ω）。
（4）计算实际电阻值：根据所测得的电压和电流值，应用欧姆定律计算出实际的电阻值。
当然，现代的数字万用表已经内置了计算功能，可直接显示实际电阻值，无需手动计算。
3.注意事项：（1）杜绝接触不良：测量前应确保被测电路的两端及测量引线的接触良好，尤其是插针与待测电路之间的连接必须牢固，以免引起测量误差。
（2）避免干扰：在数字万用表测试过程中，应尽量避免外界电磁场、电压干扰等对测量结果的影响，例如在测量电阻时远离强磁场、高频电磁辐射源等。
（3）选择合适的测量档位：根据待测电阻的范围，选择合适的测量档位可提高测量的精确度。
使用过小的档位可能导致溢出，而过大的档位可能导致测量值过小，影响准确性。
（4）观察显示值的稳定性：在进行测量时，注意观察显示屏上数值的稳定性。
若数值能够稳定在一个固定值附近，则可认为是较为准确的测量结果。
数字万用表原理及详细介绍
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,再进行显示和处理。
自动识别数字万用表的原理
自动识别数字万用表的原理
数字万用表的原理是基于电路的测量原理。
它主要利用了电流和电压的关系来测量电阻、电流和电压。
下面是数字万用表测量电阻、电流和电压的原理：
1. 电阻测量原理：
数字万用表通过在待测电阻两端施加一个已知电压，然后测量通过待测电阻的电流来计算电阻值。
电阻测量模式下，数字万用表会将已知电压施加在待测电阻的两端，然后测量通过待测电阻的电流。
根据欧姆定律（V = IR），计算电阻值为电压除以电流。
2. 电流测量原理：
数字万用表在测量电流时，会将测量引线连入待测电路的电流路径中。
万用表的正负极会形成一个很低的电阻，称为“内部电流挡”。
当电流经过测量引线时，会产生一个测量电压降，根据欧姆定律（I = V / R），电流值等于测量电压除以内部电阻。
3. 电压测量原理：
数字万用表在测量电压时，将测量引线连接到待测的电路上。
测量引线的正负极通过一个极高的电阻（内部输入电阻）连接到万用表系统中。
当测量引线连接到待测电路上时，会产生一个测量电压降。
这个测量电压降经过放大和转换后，显示在数字显示屏上。
总之，数字万用表利用基础的电路理论原理，通过测量电流和电压来进行电阻、电流和电压的测量。
数字万用表原理
双积分电路 计数器 时钟
LCD显示驱动
(1) A/D转换原理
UIN 双积分电路
计数器
T1T2
N1N2
UREF
T1
T2
0
t
N1
N2
1000
UIN
N2
UREF
N1
N2：计数器第二次计数值 N1=1000
从上式可知：被测电压只与基准电压及计数值有关，而这 两者的准确度都可以做得较高，所以数字万用表的测量准 确度较高
DCV
ACV
测量
DCA
hFE
时，UREF=100mV
测量二极管正向压降时UREF=1V
测量R时，UREF不一定为100mV
（2）LCD显示器
a .七段显示
b .采用几十赫兹(50Hz)的交流电压驱动
某一笔段 背电极（BP极）
若某一笔段电压与BP 电压相位差1800该笔 段显示；若同相，该 笔段不显示
DT830B特点：
3 1/2 （三位半）：第一位只能显示0或1， 其它位能显示0～9。
基本量程为200mV，表头最大显示值为199.9。
测量参数
DCV：直流电压 ACV：交流电压 DCA：直流电流 R：电阻 UF：二极管的正向导通电压
hFE：三极管放大倍数
2 原理框图
输入 功
能
量
程
被测量
选 择
R03
UIN C4
UREF+ UREFUIN+
UIN-
UX 1000K
=
UIN
1K
当UX=100V UIN=0.1V=100mV
UIN
N2
而
=
UREF
N1
数字万用表的工作原理
数字万用表的工作原理
数字万用表是一种用于测量电压、电流和电阻等电学参数的便携式电子仪器。
其工作原理基于电流和电压的测量。
以下为数字万用表的工作原理：
1. 电压测量：数字万用表通过连接测量的电路与待测试电路，并将内部的高输入阻抗电压测量电路与待测点串联，测量电压信号通过输入电阻和操作放大器进入内部的模数转换器，转换为数字信号后，在显示屏上显示出电压值。
2. 电流测量：数字万用表通过将内部的负载电阻与待测电路串联，将电流流经负载电阻，然后通过内部的电压测量电路测量电压降，并计算出流经负载电阻的电流值。
该电流值通过模数转换器转换为数字信号，在显示屏上显示出电流数值。
3. 电阻测量：数字万用表在电阻测量时，会通过内部的恒流源产生一个已知大小的电流，然后将电阻与该恒流源串联，通过测量电阻两端的电压降，计算出电阻的数值。
同样，通过模数转换器将测量得到的电压转换为数字信号，在显示屏上显示出电阻值。
总的来说，数字万用表的工作原理是将被测电路与数字万用表内部的测量电路相连，通过测量电压降和电流大小，并经过模数转换器转换为数字信号，最终在显示屏上显示出电压、电流和电阻等参数的数值。
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（2）直流电流测量电路如图3-5所示
图3-5 直流电流测量电路
R2～R5、RCU组成了I-V转换器。被测输入电流流过分流电阻时产生压降，作为基本表的输入电压，这就实现了I-V转换，通过数字电压表显示出被测电流大小。10A档分流器RCU是用黄铜丝制成，以便能通过较大的电流。R5是线绕电阻，仅在测大电流时需使用“10A”插孔，并将S1拨至“20mA/10A”位置，使小数点定在“百位上”。
由上可见，数字测量仪表的核心是模/数转换、译码显示电路。A/D转换一般又可分为量化、编码两个步骤。A/D转换及数字显示已是很成熟的电子技术，且已经制成大规模集成电路。
2直流电压测量电路
在数字电压表头前面加一级分压电路，可以扩展直流电压测量的量程。如图2-1所示，U0为数字电压表头的量程（如200mV），r为其阻（如10MΩ），r1、r2为分压电阻，Ui0为扩展后的量程。
FU是快速熔丝管，串在输入端，作过流保护，硅二极管D1、D2接成双向限幅电路，作为过压保护元件。
（3）交流电压测量电路如图3-6所示。
电路主要包括两部分：电阻分压器、AC/DC转换器。为降低成本，与DCV档共用一套分压电阻。AC/DC转换器具有平均值响应，利用双运放TL062其中的一组运放和二极管D7、、D8构成线性半波整流器。C1是输入耦合电容，D5、D6、D11、D12作运放输入端过压保护，C5和C2为隔直电容。R23是运放的负反馈电阻，用以稳定工作点。C4为频率补偿电容。D8是半波整流二极管，D7为保护二极管，给反向电流提供通路。其工作原理是：在输入信号的正半周时，D8导通，D7截止，IC2a输出电流流向为IC2a→C5→D8→R25→R27→RP4→COM（模拟地）；负半周时流向为COM→RP4→RP27→R24→D7→C5→IC2a。从原理上讲，这属于半波整流电路。由R25、R27、RP4构成分压电路，调整RP4可改变输出电压，供校准交流电压档用。R26和C6为平滑滤波器，获得平均值电压V0。
参见附录。
2.3双积分A/D转换器
集成电路ICL7106及附属电路如图3-3所示。
图3-3 ICL7106及附属电路
芯片ICL7106每个转换周期规定由4000个计数脉冲周期组成，这4000个计数脉冲的分配如下：①1000个计数脉冲周期用于输入信号；②0-2000个计数脉冲周期用于基准电压积分；③1000到的，自动校零的时间也是可变的，须等上一次反向积分结束后才能开始。R31、C10组成输入端阻容滤波电路，以提高仪表抗干扰能力。R28、C1与7106部的两个反相器共同作用，产生约40kHz的时钟脉冲信号，该信号经四分频后，形成10kHz的计数脉冲，再经过200分频得到5OHz的方波，并从背电极BP作为液晶显示器的公共电极电压，时钟振荡频率可按f0≈1/2.2R28C计算。仪表的测量速率可按MR=f0/16000计算，可算得f≈40kHz，MR=2.5次/s。C9为基准电容。C11为自动调零电容。R32、C12分别为积分电阻和积分电容。ICL7106的模拟公共端与面板上的表笔插孔COM连通，V＋与COM之间有2.7～2.9V的稳压输出。
数字信号与模拟信号不同，其幅值是不连续的。就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值。若最小量化单位为Δ，则数字信号的大小一定是Δ的整数倍，该整数可以用二进制数码表示，但为了能直观地读出信号大小的数值，需经过数码变换后由数码管或液晶屏显示出来。
例如，设Δ＝0.1mV，把被测电压U与Δ比较，看U是Δ的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N。然后，把N变换成显示码显示出来。能准确得到并被显示出来的N是有限的，一般情况下，N≥1000即可满足测量精度要求。所以，最常见的数字表头的最大示数为1999，被称为三位半数字表。对上述情况，把小数点定在最末位之前，显示出来的就是以mV为单位的被测电压U的大小。如：U是Δ（0.1mV）的1234倍，即N=1234，显示结果为123.4（mV）。这样的数字表头，再加上电压极性判别显示电路，就可以测量显示－199.9～199.9mV的电压，显示精度为0.1mV。
即被测电流Ii=Ui/R,若数字表头的电压量程为U0，欲使电流档量程为I0，则该档的取样电阻为R=U0/I0。如U0=200mV，则I0=200mA档的分流电阻为R=1Ω。
图2-3电流测量原理图2-4多量程分流器电路
多量程分流器原理电路见图2-4。实际数字万用表的直流电流档电路为图2-5所示。
图2-5中各档分流电阻的阻值是这样计算的：
由于r >> r2，所以分压比为
（2-1）
扩展后的量程为
（2-2）
图 2-1分压电路原理 图 2-2多量程分压器原理
多量程分压器原理电路见图2-2，5
3直流电流测量电路
测量电流的原理是：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。如图2-3，由于r>>R，取样电阻R上的电压降为Ui=RIi，
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,再进行显示和处理。
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。
（5）电阻测量电路
利用选择开关改变标准电阻R0的采用比例法测电阻，其优点是即使基准电压存在一定偏差或在测量过程中略有波动，也不会增加误差，因此可降低对基准电压的要求。原理图见图3-7a所示，电阻测量的实际电路如图3-7b所示。利用选择开关改变标准电阻R0的数值，即可构成多量程数字欧姆表。测电阻时，原来的基准电压分压电路全部断开，改由R13、D3和D4组成分压器，并以标准电阻（即R7、RP2、R8～R12）上的压降作为基准电压，以被测电阻RX上的压降为输入电压Vi。R13是二极管D3、D4的限流电阻。在2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ和20MΩ这五个电阻档，D4被短路，加在VREF端和COM端之间提供测试电流的电压即为D3的导通压降，约为0.6～0.7V。在200Ω档，VREF＋端和COM端之间的电压为D3、D4串联的正向压降，约为1.2～1.4V。
由上分析可知，
R1＝R01=100Ω
R2＝R02－R01＝1000－100＝900Ω
R3＝R03－R02＝10k－1k＝9k
……
图2-8中由正温度系数热敏电阻Rt与晶体管T组成了过压保护电路，以防误用电阻档去测高电压时损坏集成电路。当误测高电压时，晶体管T发射极将击穿从而限制了输入电压的升高。同时Rt随着电流的增加而发热，其阻值迅速增大，从而限制了电流的增加，使T的击穿电流不超过允许围。即T只是处于软击穿状态，不会损坏，一旦解除误操作，Rt和T都能恢复正常。DT830B型数字万用表的设计原理
数字万用表是在直流数字电压表的基础上配上各种变换器所构成的。数字万用表原理框图如图3-1所示，它由量程选择电路、各种变换器(R-V转换、I-V转换、 转换）及直流数字电压表所包含的各个环节（A/D转换、显示逻辑、显示电路）组成。
图3-1 数字万用表原理框图
图3-2直流数字电压表的构成
2.2数字万用表的电路原理图
(2-5)
即 (2-6)
根据所用A/D转换器的特性可知，数字表显示的是UIN与UREF的比值，当UIN＝UREF时显示“1000”，UIN＝0.5UREF时显示“500”，以此类推。所以，当Rx＝R0时，表头将显示“1000”，当Rx＝0.5R0时显示“500”，这称为比例读数特性。
因此，我们只要选取不同的标准电阻并适当地对小数点进行定位，就能得到不同的电阻测量档。如对200Ω档，取R01=100Ω，小数点定在千位上。当Rx变化时，显示值相应变化，可以从0.001kΩ测到1.999kΩ。数字万用表多量程电阻档电路见图2-8。
1 DT830B型数字万用表的特点
主电路采用典型数字表集成电路ICL7106，性能稳定可靠技术成熟。且具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点。采用单板结构，集成电路ICL7106采用COB封装。结构合理,只要有一般电子装配技术即可成功组装。
2DT830B型数字万用表的设计与制作
2.1数字万用表总体框图
同直流电压档类似，出于对耐压、安全方面的考虑，交流电压最高档的量限通常限定为750V。数字万用表交流电压、电流档适用的频率围通常为40~400Hz，有些型号的交流档测量频率可达1000Hz。
图3-5 直流电流测量电路
R2～R5、RCU组成了I-V转换器。被测输入电流流过分流电阻时产生压降，作为基本表的输入电压，这就实现了I-V转换，通过数字电压表显示出被测电流大小。10A档分流器RCU是用黄铜丝制成，以便能通过较大的电流。R5是线绕电阻，仅在测大电流时需使用“10A”插孔，并将S1拨至“20mA/10A”位置，使小数点定在“百位上”。
由上可见，数字测量仪表的核心是模/数转换、译码显示电路。A/D转换一般又可分为量化、编码两个步骤。A/D转换及数字显示已是很成熟的电子技术，且已经制成大规模集成电路。
2直流电压测量电路
在数字电压表头前面加一级分压电路，可以扩展直流电压测量的量程。如图2-1所示，U0为数字电压表头的量程（如200mV），r为其阻（如10MΩ），r1、r2为分压电阻，Ui0为扩展后的量程。
FU是快速熔丝管，串在输入端，作过流保护，硅二极管D1、D2接成双向限幅电路，作为过压保护元件。
（3）交流电压测量电路如图3-6所示。
电路主要包括两部分：电阻分压器、AC/DC转换器。为降低成本，与DCV档共用一套分压电阻。AC/DC转换器具有平均值响应，利用双运放TL062其中的一组运放和二极管D7、、D8构成线性半波整流器。C1是输入耦合电容，D5、D6、D11、D12作运放输入端过压保护，C5和C2为隔直电容。R23是运放的负反馈电阻，用以稳定工作点。C4为频率补偿电容。D8是半波整流二极管，D7为保护二极管，给反向电流提供通路。其工作原理是：在输入信号的正半周时，D8导通，D7截止，IC2a输出电流流向为IC2a→C5→D8→R25→R27→RP4→COM（模拟地）；负半周时流向为COM→RP4→RP27→R24→D7→C5→IC2a。从原理上讲，这属于半波整流电路。由R25、R27、RP4构成分压电路，调整RP4可改变输出电压，供校准交流电压档用。R26和C6为平滑滤波器，获得平均值电压V0。
参见附录。
2.3双积分A/D转换器
集成电路ICL7106及附属电路如图3-3所示。
图3-3 ICL7106及附属电路
芯片ICL7106每个转换周期规定由4000个计数脉冲周期组成，这4000个计数脉冲的分配如下：①1000个计数脉冲周期用于输入信号；②0-2000个计数脉冲周期用于基准电压积分；③1000到的，自动校零的时间也是可变的，须等上一次反向积分结束后才能开始。R31、C10组成输入端阻容滤波电路，以提高仪表抗干扰能力。R28、C1与7106部的两个反相器共同作用，产生约40kHz的时钟脉冲信号，该信号经四分频后，形成10kHz的计数脉冲，再经过200分频得到5OHz的方波，并从背电极BP作为液晶显示器的公共电极电压，时钟振荡频率可按f0≈1/2.2R28C计算。仪表的测量速率可按MR=f0/16000计算，可算得f≈40kHz，MR=2.5次/s。C9为基准电容。C11为自动调零电容。R32、C12分别为积分电阻和积分电容。ICL7106的模拟公共端与面板上的表笔插孔COM连通，V＋与COM之间有2.7～2.9V的稳压输出。
数字信号与模拟信号不同，其幅值是不连续的。就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值。若最小量化单位为Δ，则数字信号的大小一定是Δ的整数倍，该整数可以用二进制数码表示，但为了能直观地读出信号大小的数值，需经过数码变换后由数码管或液晶屏显示出来。
例如，设Δ＝0.1mV，把被测电压U与Δ比较，看U是Δ的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N。然后，把N变换成显示码显示出来。能准确得到并被显示出来的N是有限的，一般情况下，N≥1000即可满足测量精度要求。所以，最常见的数字表头的最大示数为1999，被称为三位半数字表。对上述情况，把小数点定在最末位之前，显示出来的就是以mV为单位的被测电压U的大小。如：U是Δ（0.1mV）的1234倍，即N=1234，显示结果为123.4（mV）。这样的数字表头，再加上电压极性判别显示电路，就可以测量显示－199.9～199.9mV的电压，显示精度为0.1mV。
即被测电流Ii=Ui/R,若数字表头的电压量程为U0，欲使电流档量程为I0，则该档的取样电阻为R=U0/I0。如U0=200mV，则I0=200mA档的分流电阻为R=1Ω。
图2-3电流测量原理图2-4多量程分流器电路
多量程分流器原理电路见图2-4。实际数字万用表的直流电流档电路为图2-5所示。
图2-5中各档分流电阻的阻值是这样计算的：
由于r >> r2，所以分压比为
（2-1）
扩展后的量程为
（2-2）
图 2-1分压电路原理 图 2-2多量程分压器原理
多量程分压器原理电路见图2-2，5
3直流电流测量电路
测量电流的原理是：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。如图2-3，由于r>>R，取样电阻R上的电压降为Ui=RIi，
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,再进行显示和处理。
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。
（5）电阻测量电路
利用选择开关改变标准电阻R0的采用比例法测电阻，其优点是即使基准电压存在一定偏差或在测量过程中略有波动，也不会增加误差，因此可降低对基准电压的要求。原理图见图3-7a所示，电阻测量的实际电路如图3-7b所示。利用选择开关改变标准电阻R0的数值，即可构成多量程数字欧姆表。测电阻时，原来的基准电压分压电路全部断开，改由R13、D3和D4组成分压器，并以标准电阻（即R7、RP2、R8～R12）上的压降作为基准电压，以被测电阻RX上的压降为输入电压Vi。R13是二极管D3、D4的限流电阻。在2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ和20MΩ这五个电阻档，D4被短路，加在VREF端和COM端之间提供测试电流的电压即为D3的导通压降，约为0.6～0.7V。在200Ω档，VREF＋端和COM端之间的电压为D3、D4串联的正向压降，约为1.2～1.4V。
由上分析可知，
R1＝R01=100Ω
R2＝R02－R01＝1000－100＝900Ω
R3＝R03－R02＝10k－1k＝9k
……
图2-8中由正温度系数热敏电阻Rt与晶体管T组成了过压保护电路，以防误用电阻档去测高电压时损坏集成电路。当误测高电压时，晶体管T发射极将击穿从而限制了输入电压的升高。同时Rt随着电流的增加而发热，其阻值迅速增大，从而限制了电流的增加，使T的击穿电流不超过允许围。即T只是处于软击穿状态，不会损坏，一旦解除误操作，Rt和T都能恢复正常。DT830B型数字万用表的设计原理
数字万用表是在直流数字电压表的基础上配上各种变换器所构成的。数字万用表原理框图如图3-1所示，它由量程选择电路、各种变换器(R-V转换、I-V转换、 转换）及直流数字电压表所包含的各个环节（A/D转换、显示逻辑、显示电路）组成。
图3-1 数字万用表原理框图
图3-2直流数字电压表的构成
2.2数字万用表的电路原理图
(2-5)
即 (2-6)
根据所用A/D转换器的特性可知，数字表显示的是UIN与UREF的比值，当UIN＝UREF时显示“1000”，UIN＝0.5UREF时显示“500”，以此类推。所以，当Rx＝R0时，表头将显示“1000”，当Rx＝0.5R0时显示“500”，这称为比例读数特性。
因此，我们只要选取不同的标准电阻并适当地对小数点进行定位，就能得到不同的电阻测量档。如对200Ω档，取R01=100Ω，小数点定在千位上。当Rx变化时，显示值相应变化，可以从0.001kΩ测到1.999kΩ。数字万用表多量程电阻档电路见图2-8。
1 DT830B型数字万用表的特点
主电路采用典型数字表集成电路ICL7106，性能稳定可靠技术成熟。且具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点。采用单板结构，集成电路ICL7106采用COB封装。结构合理,只要有一般电子装配技术即可成功组装。
2DT830B型数字万用表的设计与制作
2.1数字万用表总体框图
同直流电压档类似，出于对耐压、安全方面的考虑，交流电压最高档的量限通常限定为750V。数字万用表交流电压、电流档适用的频率围通常为40~400Hz，有些型号的交流档测量频率可达1000Hz。