vc890d-vc890c 型数字万用表的整机电路原理

模拟万用表和数字万用表的工作原理模拟万用表和数字万用表是电子测量仪器中常见的两种类型，它们通过不同的原理来实现电压、电流和电阻的测量。

本文将介绍这两种万用表的工作原理及其特点。

一、模拟万用表的工作原理模拟万用表是一种基于模拟电路原理的测量仪器，它通过调节电路中的电流、电压或阻值，来实现对待测电量的测量。

模拟万用表主要由电压测量电路、电流测量电路和阻值测量电路组成。

1. 电压测量电路：模拟万用表的电压测量电路一般采用电阻分压原理。

当待测电压施加在测量端口上时，通过电路中的电阻分压作用，将待测电压按比例分配到表头上，从而使表头指针显示出相应的电压值。

2. 电流测量电路：模拟万用表的电流测量电路一般采用电流放大器和电流档位切换电路。

待测电流通过电流档位选择电路，进入电流放大器进行放大，然后经过电路中的电流-电压转换器，将电流转换为相应的电压信号，最后通过电压测量电路进行测量。

3. 阻值测量电路：模拟万用表的阻值测量电路一般采用电流-电压转换和电压比较原理。

待测电阻通过电流-电压转换器，将电阻转换为相应的电压信号，然后经过电路中的电压比较器进行比较，最后通过电流档位选择电路和电压测量电路进行测量。

模拟万用表的特点是测量范围宽，适用于较大的电流、电压和阻值测量。

但由于采用了模拟电路，存在一定的误差和灵敏度限制。

二、数字万用表的工作原理数字万用表是一种基于数字电路原理的测量仪器，它通过将待测电量转换为数字信号，再经过数字处理，最后显示出测量结果。

数字万用表主要由模拟-数字转换器、数字处理器和数码显示器组成。

1. 模拟-数字转换器：数字万用表的模拟-数字转换器是将待测电量转换为数字信号的核心部件。

它通过采样和量化的方式，将连续的模拟电信号转换为离散的数字信号，从而实现对待测电量的数字化处理。

2. 数字处理器：数字万用表的数字处理器主要负责对数字信号进行处理和计算。

它可以进行单位换算、误差校正和数据平滑处理等，从而得到更精确和稳定的测量结果。

万用表的工作原理是怎样的？看完终于懂了“万用表”是万用电表的简称，它是我们电子制作中一个必不可少的工具。

万用表能测量电流、电压、电阻、有的还可以测量三极管的放大倍数，频率、电容容量大小、逻辑电位、分贝值等。

万用表有很多种，现在最流行的有机械指针式的和数字式的万用表。

它们各有其优缺点;对于电子初学者，建议使用指针式万用表，因为它对我们熟悉一些电子知识原理很有帮助。

下面主要介绍一下机械指针式万用表的测量原理。

此类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。

下面分别给予介绍。

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。

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。

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。

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。

万用表的使用万用表（以105型为例）的表盘如右图所示。

通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。

机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。

“Ω”调零旋钮是用。

数字万用表原理图数字万用表（Digital Multimeter，简称DMM）是一种用于测量电压、电流和电阻等参数的电子仪器。

它以数字显示方式呈现测量结果，取代了传统的指针式模拟万用表。

本文将介绍数字万用表的原理以及其工作原理图。

数字万用表的组成部分数字万用表由多个组成部分组成，主要包括以下几个部分：1.伏安档位切换模块：用于选择不同的电压和电流量程。

2.测量电路模块：负责测量电压、电流和电阻等参数。

3.显示模块：用于显示测量结果。

4.电源模块：为数字万用表提供电源。

5.保护模块：用于保护万用表免受过电压和过流等危害。

6.操作按钮和旋钮：用于选择功能和调整参数。

数字万用表的工作原理数字万用表的工作原理可以简单地分为以下几个步骤：1.选择测量范围：通过伏安档位切换模块，选择合适的测量范围。

不同的测量范围对应着不同的电阻和电流档位。

2.接入被测电路：将被测电路与数字万用表的测量端口相连。

测量端口通常有不同的插口，分别用于测量电压、电流和电阻。

3.测量电流：当选择电流测量功能时，数字万用表会将一定的测量电阻串联在电路中。

通过测量电流的大小和测量电阻的阻值，可以计算出电路中的电流大小。

4.测量电压：当选择电压测量功能时，数字万用表会将一定的测量电阻并联在电路中。

通过测量电压的大小和测量电阻的阻值，可以计算出电路中的电压大小。

5.测量电阻：当选择电阻测量功能时，数字万用表会将电路中的电阻转换为电压进行测量。

通过测量电压的大小和已知电流的大小，可以计算出电路中的电阻大小。

6.显示结果：数字万用表将测量结果以数字形式显示在显示模块上。

可以通过操作按钮和旋钮来选择不同的显示模式，如直流电流、交流电流、直流电压、交流电压等。

数字万用表原理图以下是数字万用表的基本原理图：数字万用表原理图数字万用表原理图在上述原理图中，可以看到不同的模块之间的连接关系以及信号传递的路径。

3.1 数字万用表3.1.1数字万用表的结构和工作原理数字万用表主要由液晶显示屏、模拟（A ）/数字（D ）转换器、电子计数器、转换开关等组成。

其测量过程如图3-1-1。

被测模拟量先由A/D 转换器转换成数字量，然后通过电子计数器计数，最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。

可见，数字万用表的核心部件是A/D 转换器。

目前，教学、科研领域使用的数字万用表大都以ICL7106、7107大规模集成电路为主芯片。

该芯片内部包含双斜积分A/D 转换器、显示锁存器、七段译码器、显示驱动器等。

双斜积分A/D 转换器的基本工作原理是在一个测量周期内用同一个积分器进行两次积分，将被测电压U X 转换成与其成正比的时间间隔，在此间隔内填充标准频率的时钟脉冲，用仪器记录的脉冲个数来反U X 的值。

3.1.2 VC98系列数字万用表操作面板简介VC98系列数字万用表具有321（1999）位自动极性显示功能。

该表以双斜积分A/D 转换器为核心，采用26mm 字高液晶（LCD ）显示屏，可用来测量交直流电压、电流，电阻，电容，二极管，三极管，通断测试，温度及频率等参数。

图3-1-2为其操作面板。

1.LCD 液晶显示屏：显示仪表测量的数值及单位。

2.POWER （电源）开关：用于开启、关闭万用表电源。

3.B/L （背光）开关：开启及关闭背光灯。

按下“B/L ”开关，背光灯亮，再次按下，背光取消。

4.旋钮开关：用于选择测量功能及量程。

5.C x （电容）测量插孔：用于放置被测电容。

6.20A 电流测量插孔：当被测电流大于200mA 而小于20A 时，应将红表笔插入此孔。

7.小于200mA 电流测量插孔：当被测电流小于200mA 时，应将红表笔插入此孔。

（公共地）：测量时插入黑表笔。

9.V （电压）/Ω（电阻）测量插孔：测量电压/电阻时插入红表笔。

10.刻度盘：共8个测量功能。

“Ω”为电阻测量功能，有7个量程档位；“DCV ”为直流电压测量功能，“ACV ”为交流电压测量功能，各有5个量程档位；“DCA ”为直流电流测量功能，“ACA ”为交流电流测量功能，各有6个量程档位；“F ”为电容测量功能，有6个量程档位；“hFE ”为三极管hFE 值测量功能；123459图3-1-2 VC98系列数字万用表操作面板似显示二极管的正向压降值，导通电阻＜70Ω时，内置蜂鸣器响。

万用表基本工作原理
万用表是电测量领域常用的一种电子仪器，其基本工作原理是将输入
的电信号通过设备内置的测量电路转换为数字形式输出，进而实现对
电路参数的测量。

具体来说，万用表可用于测量电流、电压、电阻和
频率等参数。

在万用表的测量中，首先需要将待测电路连接到测量引脚上，然后通
过选择合适的测量范围和功能进行对电路参数的测量。

这个过程中，
万用表内置的测量电路会将输入的电信号进行放大，同时使用内部的
校准电路来校正测量误差。

一般情况下，万用表使用的是模拟电路来实现测量，其中测量电路包
含放大器、滤波器、信号处理电路以及采样电路等部分。

其中，放大
器用于增强电信号的幅度，滤波器用于滤除杂波和干扰信号，信号处
理电路用于对电信号进行进一步处理和改变，而采样电路用于将连续
的电信号转换成离散的数字信号输出。

在万用表的工作中，其测量范围和功能是由器件内置的芯片来实现的。

具体来说，器件内置多个测量电路和函数电路，这些电路可以根据测
试需要自主选择或者根据设定的自动测量范围进行自动调整。

此外，
万用表的同时具有触发电路和保护电路系统，可有效保护测试器件和
用户，提高了测量的安全性和可靠性。

综上所述，万用表是一种重要的电子测试工具，其基本工作原理是通过内置的测量电路将待测电路的参数转换为数字信号输出。

此外，万用表还具有广泛的测量范围和功能，能够适应不同测试场景的要求。

万用表直流电流和电压测量电路工作原理
1、直流电流测量电路工作原理
指针式万用表的主要元件是一只磁电系电流表，通常称为表头。

但一只表头只能测量小于它的灵敏度的电流。

为了扩大被测电流的量程，就需要给它并上分流电阻，使流过表头的电流为被测电流的一部分从而扩大量程。

为了在测量大小不同电流时得到肯定的精确度，电流表都是设计成多档量程的。

应用最多的是闭路抽头式分流电路，其电路如图1所示。

图中R1～R5统称为总分流电阻RS，实际产品中，为了便于调整和成批生产，总分流电阻RS大多采纳较大的整数千欧的阻值，表头上再串联一只可变线绕电阻R0，当表头参数有变化时仍可以得到补偿并便利调整。

图1 直流电流测量电路
2、直流电压测量电路工作原理
依据欧姆定律U=IR，则一只灵敏度为I、内阻为R的电流表，本身就是一只量程为U的电压表，如一只100μA的电流表，它的内阻为1.5KΩ，能用来测量的电压量程为0.15V, 明显是不有用的，但是我们可以给它串接一只电阻，来扩大它的量程范围。

如串接一只8.5 KΩ的电阻，量程就可扩展为1V，这时该电压表的内阻为10KΩ。

这就引出直流电压灵敏度这一概念了；针对该例，这只电压表测量每伏直流电压时需要10KΩ内阻，即：10KΩ／V。

有了电压灵敏度就个概念，
就可以很便利的将电压表各档的内阻计算出来。

同时，直流电压灵敏度越高，测量直流电压时分去的电流越小，测量结果越精确。

直流电压测量电路如图2所示。

图中RS为直流电流档的分流电阻，R6～R10为各电压测量档的降压电阻。

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。