数字万用表设计性实验实验报告PB07210137昝涛一、实验目的1.掌握数字万用表的工作原理、组成和特性2.掌握数字万用表的校准方法和使用方法3.掌握分压及分流电路的连接和计算4.了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用二、实验仪器1.DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪一台2.三位半或四位半数字万用表一台三、实验原理1.数字万用表的特性与指针式万用表相比较，数字万用表有如下优良特性：1高准确度和高分辨力⑵电压表具有高的输入阻抗⑶测量速率快⑷自动判别极性⑸全部测量实现数字式直读⑹自动调零⑺抗过载能力强2.数字万用表的基本组成[本实验只研究数字万用表的基本组成部分]3.直流电压测量电路1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。如图２所示，U0为数字电压表头的量程（如200mV），r为其内阻（如10MΩ），r1、r2为分压电阻，Ui0为扩展后的量程。图（２）分压电路原理图（３）多量程分压器原理由于r>>r2，所以分压比为扩展后的量程为多量程分压器原理电路见图（３），５挡量程的分压比分别为１、0.1、0.01、0.001和0.0001，对应的量程分别为200mV、2V、20V、200V和2000V。采用图３的分压电路虽然可以扩展电压表的量程，但在小量程挡明显降低了电压表的输入阻抗，这在实际使用中是所不希望的。所以，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22000V数字电压表1k9k90k900k9MR5R4R3R2R1Ui200mV2V200V20VIN+IN－10M99k9k1M1k数字电压表200mV200V20V2VUi2000VIN+IN－数字电压表r1r２r０～U0０～Ui0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。4.直流电流测量电路测...
