数字万用表原理第六讲课件.ppt

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1、数字万用表原理与组装西南大学电工电子实验教学中心电子工艺实习讲座之主讲人：黄华一、数字万用表的基本构成普通数字万用表的基本构成1、普通数字万用表的基本构成仪表“心脏”是单片A/D转换器A/D转换器：模拟量与数字量的转换；模拟量：幅度随着时间连续变化的量；数字量：幅度随着时间离散变化的量；LED：lightemittingdiode数码显示；LCD：liquidcrystaldisplay液晶显示；几点说明：电流/电压（I/V）转换器平均值交流/直流（AC/DC）转换器电阻/电压（Ω/V）转换器二极管正向压降/电压（VF/V）转换器晶体管电流放大系数/电压（

2、hEF/V）转换器电导/电压（G/V）转换器电容量/电压（C/V）转换器温度/电压（T/V）转换器频率/电压（f/V）转换器常见的功能转换器：２、普通数字万用表的基本构成见图3-2单片数字万用表的基本构成p70３单片数字万用表的基本构成见图3-3智能数字万用表的内部总线p71二、数字万用表的常用术语１、准确度它表示测量值与真值的一致程度国产直流数字电压表共分为11个级：　　0.0005,0.001,0.002,0.005,0.01,0.02,0.05,0.10.2,0.5,1.0准确度=±（a%RDG+b%FS）准确度=±（a%RDS+n个字）准确度=±（

3、a%RDG+b%FS+n个字）２、分辨力最低量程上末位1个字所对应的数值称作分辨力，它反映出仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。３、分辨率仪表所能显示的最小数字（零除外），与最大数字之比，通常用百分数表示。４、显示位数数字万用表的显示位数通常为3½—81/2位判断原则：整数位表示能显示从0—9中所有数字的位；分数位的分子表示最大显示值中的最高位；分母表示满量程时最高位数字。见下表显示位数最大显示值满量程值最高分辨力最高分辨率%31/2位19992000100μV0.0532/3位29993000100μV0.03333/4位3999400010

4、0μV0.02541/2位199992000010μV0.00543/4位399994000010μV0.002551/2位1999992000001μV0.000561/2位19999992000000100nV0.0000571/2位199999992000000010nV0.00000581/2位1999999992000000001nV0.00000055、测量速率每秒钟对被测电量的测量次数叫测量速率；单位是“次/S”６、双显示及多重显示双显示仪表在数字显示的基础上加上夜晶条图显示功能；多重显示仪表同时显示被测量的多种数据（例如，瞬时值、最大值、最

5、小值、平均值），有的仪表还带有模拟条图显示，可设定上、下限。７、输入阻抗31/2、41/2位数字万用表DCV档的输入电阻一般为10MΩ８、频率响应手持式数字万用表ACV档的频率响应一般为40—400HZ，少数可达1kHZ。三、ICL7106单片A/D转换器１、ICL7106的主要特点采用单电源供电，电压范围7—15V。直接驱动31/2位LCD显示器。低功耗；芯片本身的电流仅1.8mA，功耗约16mW。输入阻抗极高，典型值是10MΩ，对输入信号无衰减作用。外围电路简单，整机组装方便。内设时钟电路，可采用低成本的阻容振荡器，或采用频率稳定度很高的石英晶体振荡器

6、，也可外接时钟信号。能通过内部模拟开关实现自动调零，能自动判断被测电压的极性，利用外部异或门（或异或非门），可显示超量程符号及负极性符号。在芯片内部的V+和COM之间，有一个稳定性好、带负载能力强的基准电压源，典型值为2.8V。可方便地对芯片进行功能检查，判断好坏抗干扰能力强，噪声低，失调温漂和增益温漂低、可靠性好、使用寿命长。A/D转换速率低，规定范围是0.1—15次/秒，一般选2—5次/秒。工作温度范围是0—700C。２、ICL7106管脚排列３、ICL7106的工作原理（一）模拟电路（1）双积分式A/D转换器A、内部基准电压源（COM端电位比V+低2

7、.8V）B、基准电压源外部电路外接稳压管外接能隙基准电压源V+Vref+Vref-comRRPV+电阻分压（2）、模拟开关A-Z是自动调零开关，INT是正向积分开关，DE+和DE-是反向积分开关（3）、双积分A/D转换器工作原理A/D转换器的每个测量周期分成三个阶段：自动调零（AZ）、正向积分（INT）、反向积分（DE）。A-Z闭合、INT、DE断开A、输入电压Vin=0VB、自动调零电容CAZ充电，以补偿缓中器、积分器和比较器本身的失调电压C、基准电压VREF向基准电容CREF充电，使之被充到VREF+，为反向积分作准备第一阶段，自动调零A-Z(Auto

8、-Zero)第二阶段，正向积分（亦称信号积分或采样）INT（int