数字万用表设计实验By金秀儒物理三班Pb05206218PAGEI实验题目:数字万用表设计实验学号:pb05206218姓名:金秀儒实验目的: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实验仪器:1.DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪2.三位半或四位半数字万用表实验原理:数字万用表的基本组成图1数字万用表的基本组成模数(A/D)转换与数字显示电路数字信号与模拟信号不同,其幅值(大小)是不连续的。将被测量与最小量化单位比较,并把结果四舍五入取整后变为十进制起段显码显示出来。一般N≥1000即可满测量精度要求。常见数字表头最大示数为1999,称为三位半()数字表。数字测量仪表的核心是模/数(A/D)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。本实验用实验仪,核心为一个三位半数字表头,由数字表专用A/D转换译码驱动集成电路和外围元件、LED数码管构成。该表头有7个输入端,包括2个测量电压输入端(IN+、IN-)、2个基准电压输入端(VREF+、VREF-)和3个小数点驱动输入端。直流电压测量电路在数字电压表头前加分压器,可扩展直流电压测量的量程。如图:PAGEII数字显示屏(LED或液晶)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分压比为扩展后的量程为考虑到电压表的输入阻抗,设计实用分压电路如图:R总=R1+R2+R3+R4+R5各档的分压比为:200mV:(R1+R2+R3+R4+R5)/R总=12V:(R2+R3+R4+R5)/R总=0.120V:(R3+R4+R5)/R总=0.01200V:(R4+R5)/R总=0.0012000V:R5/R总=0.0001出于耐压和安全考虑,最高电压限为1000V。交流电压测量电路基本原理电路同3,只是在分压器之后加入了一级交流直流交换器,原理如图:实验步骤: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。按图(11)接线,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PAGEIII2000V数字电压表1k9k90k900k9MR5R4R3R2R1Ui200mV2V200V20VIN+IN-A交流电压输入直流电压输出图2AC-DC变换器原理简图...