实验题目:数字万用表设计实验实验目的:1掌握数字万用表的工作原理2掌握数字万用表的校准方法和使用方法3掌握分压和分流电路的连接和计算4掌握整流滤波电路和过压过流保护电路的功用实验原理:详见预习报告1.数字万用表的基本组成图(1)数字万用表的基本组成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(分压器),可以扩展直流电压测量的量程。分压电路原理由于r>>r2,所以分压比为数字显示屏(LED或液晶)晶)模数转换,译码驱动基准电压小数点驱动(配合被测量与量程)过压过流保护过压过流保护分档电阻(量程转换)分压器(量程转换)分流器(量程转换)交流直流变换器(放大、整流、滤波)直流被测量输入交流VREF电流电压电阻VIN数字电压表r1r2r0~U00~Ui0扩展后的量程为实际数字万用表的直流电压挡电路为图(4)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。例如:其中200V挡的分压比为其余各挡的分压比可同样算出,请同学们自己计算。图(4)实用分压器电路实际设计时是根据各挡的分压比和总电阻来确定各分压电阻的。如先确定R总=R1+R2+R3+R4+R5=10M再计算2000V挡的电阻R5=0.0001R总=1k再逐挡计算R4、R3、R2、R1(详见数据处理部分)。尽管上述最高量程挡的理论量程是2000V,但通常的数字万用表出于耐压和安全考虑,规定最高电压量限为1000V。换量程时,多刀量程转换开关可以根据挡位自动调整小数点的显示,使用者可方便地直读出测量结果。3.交流电压、电流测量电路数字万用表中交流电压、电流测量电路是在直流电压、电流测量电路的基础上,在分压器或分流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。该AC-DC变换器主要由集成运算放大器、整流二极管、RC滤波器等组成,还包含一个能调整输出电压高低的电位器,用来对交流电压挡进行校准之用。调整该电位器可使数字表头2000V数字电压表1k9k90k900k9MR5R4R3R2R1Ui200mV2V200V20VIN+IN-A交流电压输入直流电压输出图(8)AC-DC变换器原理简图交流电压校准的显示值等于被测交流电压的有效值。试验内容与步骤:1.设计制作多量程直流数字电压表(1)组装直流数字电压表:使用电路单元:三位半数字表头,直流电压校准,直流电压电流,分压器1。参考电压VREF输入端接直流电压校准电位器。(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...