数字万用表的设计
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3、电源模块
图14.电源部分原理图
如图14所示,POWER端接外部直流电源,另外可以利用USB(Universal Serial Bus)端口直接提供5V电压。7805是三端稳压集成芯片,起稳压输出的作用,通过外围电路的组合,可以稳定输出5V直流电压。图中的LED灯可以作为电源电路开始工作的提示器。
89C52具有以下几个主要特点:
a.体积小但集成度高、可靠性较高:
该单片机把各个功模块集成在一块芯片上,内部采用总线结构,将各种信号的通道封装在同一个芯片中,减少了与其他芯片之间的连线,大大提高了可靠性与线路的抗干扰能力。
b.控制能力较强:
一般单片机的指令系统中均有极为丰富的转移指令、存储器读写指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能,满足工业控制的各种要求。
h.6个中断源,4级优先级中断结构;
i.2个W/R(Write/Read)读写中断口,3级加密位;
j.低功耗空闲和掉电节省模式,带有软件设置睡眠及相应的唤醒功能;
k.有PDIP及PLCC两种封装形式。
(2)89C52单片机的引脚功能
图3.89C52单片机微架构图
图4.89C52单片机引脚图
下面介绍89C52单片机引脚主要功能:
图5.PCF8591的内部原理图
PCF8591芯片的引脚功能
图6.PCF8来自百度文库91的引脚图
图6所示为PCF8591的引脚图。
AIN0~AIN3:模拟信号输入端;
A0~A2:引脚地址端;
VDD、VSS:电源端(2.5-6V);
SDA、SCL:I2C总线的数据线、时钟线;
OSC:外部时钟输入端,内部时钟输出端;
图2.硬件系统总体设计框图
1、STC的89C52单片机的特点及功能介绍
(1)89C52单片机的主要特点及功能特性
89C52是一款低电压,高性能的8位CMOS型单片机,片内有8k字节以Flash闪存为介质的,能擦写的只读程序存储器及256字节的随机存取数据存储器。89C52型单片机仍属于51单片机家族群,都支持一个共同的指令集(MSC-51),但各自拥有不同的存储器容量及端口设置等内置资源,使其更符合成本效益的需要,满足特定的场合的生产需求。该单片机在嵌入式控制应用系统中有着广泛的应用。
EXT:内部、外部时钟选择线,采用内部时钟时EXT接地;
AGND:模拟信号地;
AOUT:数模转换输出端;
VREF:基准电源端。
图7.模数转换部分原理图
图7所示为模数转换部分。PCF8591芯片作为ADC芯片,使用I2C总线与单片机通讯,SCL是串行时钟,SDA是串行数据线,输出转换后的数字量。待测模拟量从AIN0进入,其余模拟输入口因本设计不需使用而接地。AGND端是模拟地,接上0Ω电阻,而VDD接上接地电容,有效分割模拟地和数字地,减少高频数字信号的干扰。
(2)多量程数字电压表设计
图8.分压电路的原理
如图8所示,在基准数字电压表头前加上一级电压信号衰减电路(分压电路),可以扩展直流电压测量的量程。图中,Vo为输出电压,基准电压表的量程为2V,四个分压电阻串联值为10MΩ,则第4个开关接入时输入电压Vi可以达到2000V,同理可得其他档位量程分别为2V、20V、200V、200V。但基于测试安全性,第4档测试电压不应高于500V。
4组I/O口
P0口:一组8位漏极开路的准双向并行I/O口,扩展片外存储时的地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能驱动8个LS型TTL负载,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。P0口与其他几组I/O口的最大区别是其内部不带有上拉电阻。
P1口:是一组带内置上拉电阻的8位双向并行I/O口,P1的输出缓冲级可驱动4个TTL负载。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉至高电平后,可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,引脚被外部信号拉低时会输出电流。
2、模数转化电路
实际的物理量都是幅值大小连续变化的模拟量,或称为模拟信号。旧式的指针万用表可以直接对模拟电压、电流进行测量并显示。对于数字万用表,则需要把模拟量(多是电压量)转换为数字信号的形式,通过相关的处理(包括存储、传输、计算等)再进行显示。数字信号是量化的模拟信号,若将最小的量化单位记为Δ,那么数字信号的大小一定为Δ的整数倍。该倍数可以用二进制数码表示,但为了便于直观地读数,通常把数码进行译码后,由数码管或液晶屏幕显示。
GND:接地端。
表2.P3口的第二功能
引脚号
功能特性
P3.0
RXD(串行输入)
P3.1
TXD(串行输出)
P3.2
INT0(外部中断0)
P3.3
INT1(外部中断1)
P3.4
T0(定时器0外部输入)
P3.5
T1(定时器1外部输入)
P3.6
WR(外部数据存储器写有效)
P3.7
RD(外部数据存储器读有效)
另外,P1的P1.0和P1.1口存在第二功能,见下表。
表1.P1口的第二功能
引脚号
功能特性
P1.0
T2(定时/计数器2的外部计数输入),时钟输出
P1.1
T2EX(定时/计数器2的捕捉/重载触发信号和方向控制)
P2口:是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O并行口,P2的输出缓冲级可驱动4个TTL负载。作输入及输出口时,情况与P1口相似。扩展片外存储时,作为低8位地址总线口。
其中,接在VT3的发射极上的一组电阻是基准电阻,按档位不同分别是:2.2kΩ、22kΩ、220kΩ、2MΩ。通过选择不同的档位开关,可以得到恒定的、不同倍率的电流IC3,它的电流分别是1mA、0.1mA、0.01mA、0.001mA。RX是待测电阻,接在VT3的集电极上,当恒定电流IC3流经时,产生电压VX,测量VX则可推算出待测电阻的阻值。RW用于调整恒流源IC3的大小,VD3作为保护管,当电阻档所加的电压过高时,VD3对VT3有保护作用。
(1)可以测量直流电压、直流电流和电阻;
(2)能将测量得到的数值直观、准确地显示出来,并标明相应的单位;
(3)具有超量程时的报警提示。
二、系统硬件分析与设计
数字万用表的基本功能是,能够测量直流电压、电流以及电阻的阻值,数字万用表的基本组成由图1所示,其中,模数转换是数字万用表的核心:
图1.数字万用表的基本原理图
c.易于扩展:
单片机片内已经具有计算机正常运行时所必需的部件,但仍然预留了很多片外扩展用的引脚(各种总线,并行/串行的输入/输出),易于组成更庞大计算机系统完成更复杂的任务。
d.内部功能较强:
单片机有着各种的内部资源,功能强大。
e.低功耗、低电压,便于生产便携式产品。
下面介绍89C52单片机的主要功能特性:
EA/VPP:外部访问允许。要让CPU只访问外部程序存储器(地址为0000H—FFFFH),EA端必需保持低电平(或接地)。当EA端为高电平(接Vcc端)时,CPU会执行内部程序存储器中的指令。
XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
VCC:接电源+5V。
当模拟信号经过量化之后,还需要进行编码处理,是用二进制码组表示固定电平的量化值。目前普遍使用的是非线性的8位二进制编码,可以将输入的幅度范围分成256个量化级。
由此可知,数字万用表测量的核心步骤是模数转换以及译码显示,其中模数转换又可以分为量化及编码两大步骤。
(1)PCF8591芯片的主要功能特征
PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗及8位CMOS工艺制造的AD-DA器件。PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。PCF8591的3个地址引脚A0、A1和A2可用于硬件地址编程。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。
图9.电压衰减电路原理图
如图9所示,R1和R2是分压电阻,其阻值均为按档位需要计算后所得,可以将20V的直流电压衰减为2V输出,配合20V的直流电压挡。
(3)多量程数字电流表设计
图10.分流电路的原理
如图10电路所示,万用表测量电流的原理是,用合适的取样电阻,将待测的电流量根据欧姆定律转换为电压量,才能进行测量。若取样电阻阻值为R,根据欧姆定律,可以获得被测电流Ii的值。
单片机数字万用表的设计
一、引言
数字万用表是一种多用途电子测量仪器。它采用数字化测量技术,把实际测量的模拟量,转化为离散的数字量进行输出显示,主要用于物理、电气、电子等测量领域,一般包含电流表(安培计)、电压表(伏特计)、电阻表(欧姆计)等功能,也称为万用计、多用计、多用电表或万用电表。
万用表是电子和电气技术领域必备的测量仪器,用于测量电子电路中的各种物理量(电压、电流、电阻等),常作为基本故障诊断的便携式装置,也有放置在工厂或实验室工作台上作为桌上型装置。有的万用电表分辨率能达到七、八位数,常用在实验室,作为电压或电阻的基准,或用来调校多功能标准器的性能。相比传统的指针式万用表,数字万用表具有以下的主要优点:
如图2所示,本设计将由以下几大部分组成。包括:复位电路、震荡电路、A/D转换和控制、测量值输出、超量程报警和档位选择。
其中,复位电路用于单片机上电复位使系统清零;震荡电路为单片机提供精确的时钟频率,使电路工作更加稳定;A/D转换和控制部分负责模数转换及输入输出信号的控制;测量值输出则负责显示待测物理量大小的数值;超量程报警用于超出量程范围时的报警提示,提醒使用者更换量程。
在基准数字电流表头前在加上电流信号衰减电路(分流电路),即可实现直流电流测量量程的扩展。如上图所示,四个电阻串联值是1kΩ,若选取第1挡,并使输出电压不超过2V,即可计算出Ii必须小于等于2mA。同理可计算出其他档位的满量程电流分别为20mA、200mA、2A。
图11.电流衰减电路原理图
如图11所示,R15和R16是分流电阻,其阻值均为按档位需要计算后所得,可以将2A的直流电流衰减为200mA,并将电流变换成电压以供模数转换器测量,配合2A的直流电流档使用。
(1)数字显示直观准确,无视觉误差,读数准确;
(2)测量精度和分辨率都很高;
(3)输入阻抗高,减少对被测电路的工作影响;
(4)电路集成度高,便于组装和维修;
(5)测量功能齐全,测量速率快;
(6)保护功能齐全,有过压、过流保护电路;
(7)功耗低,抗干扰能力强;
(8)便于携带,使用方便。
本次设计的任务是制作一个数字万用表,可实现如下的功能及要求:
P3口:是一组带有内部上拉电阻的8位双向并行I/O口。P3口输出缓冲级可驱动4个TTL负载。作为输入及输出口时,情况与P1口相似。P3口还能接收一些用于Flash存储器编程和程序校验的控制信号。
P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,见表2。
其他引脚
RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
a.兼容标准的MCS-51的指令系统;
b.内置8k字节可擦写的闪存ROM(Read-Only Memory);
c.4组共32个双向I/O口;
d.256×8位大小的内部RAM;
e.3个16位可编程定时/计数器中断;
f.支持3.5-12/24/33MHz多种时钟频率;
g.1个全双工可编程的UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitte)串行口;
图13.电阻-电压变换电路原理图
图13所示电路为电阻测量电路。其中,电阻R13和R14构成一组基准电阻。电路工作时,PNP管Q3的集电极电流IC3是恒定的,R18和R19负责调节IC3的大小。通过接入不同的电阻(R20或R21),可获得不同的倍率的集电极电流IC3,电流通过待测电阻Rx形成电压Vx。通过测量Vx即可获得待测电阻的阻值。经过计算,可知R20分支可测量的最大电阻值为2kΩ,R21分支为20kΩ。而P4端则是作为待测电阻的接口。
(4)电阻测量设计
图12.电阻-电压变换电路的原理
数字万用表通常采用电阻-电压变换电路来测量电阻(欧姆档)。如图7所示电路,VDZ1是2.7V稳压管,是一种用特殊工艺制造的硅半导体二极管(康华光,2006)。VT1、VT2、VDZ1组成恒流源,保持V3的值恒定不变。V3的值等于V1电压减去VDZ1上的电压,约为2.3V。VT3的基极电压亦保持不变,若VT3基极和发射极之间的电压为0.5V,则可知V2的值恒为2.8V左右,并可得出VT3集电极电流的IC3也是恒定的。
图14.电源部分原理图
如图14所示,POWER端接外部直流电源,另外可以利用USB(Universal Serial Bus)端口直接提供5V电压。7805是三端稳压集成芯片,起稳压输出的作用,通过外围电路的组合,可以稳定输出5V直流电压。图中的LED灯可以作为电源电路开始工作的提示器。
89C52具有以下几个主要特点:
a.体积小但集成度高、可靠性较高:
该单片机把各个功模块集成在一块芯片上,内部采用总线结构,将各种信号的通道封装在同一个芯片中,减少了与其他芯片之间的连线,大大提高了可靠性与线路的抗干扰能力。
b.控制能力较强:
一般单片机的指令系统中均有极为丰富的转移指令、存储器读写指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能,满足工业控制的各种要求。
h.6个中断源,4级优先级中断结构;
i.2个W/R(Write/Read)读写中断口,3级加密位;
j.低功耗空闲和掉电节省模式,带有软件设置睡眠及相应的唤醒功能;
k.有PDIP及PLCC两种封装形式。
(2)89C52单片机的引脚功能
图3.89C52单片机微架构图
图4.89C52单片机引脚图
下面介绍89C52单片机引脚主要功能:
图5.PCF8591的内部原理图
PCF8591芯片的引脚功能
图6.PCF8来自百度文库91的引脚图
图6所示为PCF8591的引脚图。
AIN0~AIN3:模拟信号输入端;
A0~A2:引脚地址端;
VDD、VSS:电源端(2.5-6V);
SDA、SCL:I2C总线的数据线、时钟线;
OSC:外部时钟输入端,内部时钟输出端;
图2.硬件系统总体设计框图
1、STC的89C52单片机的特点及功能介绍
(1)89C52单片机的主要特点及功能特性
89C52是一款低电压,高性能的8位CMOS型单片机,片内有8k字节以Flash闪存为介质的,能擦写的只读程序存储器及256字节的随机存取数据存储器。89C52型单片机仍属于51单片机家族群,都支持一个共同的指令集(MSC-51),但各自拥有不同的存储器容量及端口设置等内置资源,使其更符合成本效益的需要,满足特定的场合的生产需求。该单片机在嵌入式控制应用系统中有着广泛的应用。
EXT:内部、外部时钟选择线,采用内部时钟时EXT接地;
AGND:模拟信号地;
AOUT:数模转换输出端;
VREF:基准电源端。
图7.模数转换部分原理图
图7所示为模数转换部分。PCF8591芯片作为ADC芯片,使用I2C总线与单片机通讯,SCL是串行时钟,SDA是串行数据线,输出转换后的数字量。待测模拟量从AIN0进入,其余模拟输入口因本设计不需使用而接地。AGND端是模拟地,接上0Ω电阻,而VDD接上接地电容,有效分割模拟地和数字地,减少高频数字信号的干扰。
(2)多量程数字电压表设计
图8.分压电路的原理
如图8所示,在基准数字电压表头前加上一级电压信号衰减电路(分压电路),可以扩展直流电压测量的量程。图中,Vo为输出电压,基准电压表的量程为2V,四个分压电阻串联值为10MΩ,则第4个开关接入时输入电压Vi可以达到2000V,同理可得其他档位量程分别为2V、20V、200V、200V。但基于测试安全性,第4档测试电压不应高于500V。
4组I/O口
P0口:一组8位漏极开路的准双向并行I/O口,扩展片外存储时的地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能驱动8个LS型TTL负载,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。P0口与其他几组I/O口的最大区别是其内部不带有上拉电阻。
P1口:是一组带内置上拉电阻的8位双向并行I/O口,P1的输出缓冲级可驱动4个TTL负载。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉至高电平后,可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,引脚被外部信号拉低时会输出电流。
2、模数转化电路
实际的物理量都是幅值大小连续变化的模拟量,或称为模拟信号。旧式的指针万用表可以直接对模拟电压、电流进行测量并显示。对于数字万用表,则需要把模拟量(多是电压量)转换为数字信号的形式,通过相关的处理(包括存储、传输、计算等)再进行显示。数字信号是量化的模拟信号,若将最小的量化单位记为Δ,那么数字信号的大小一定为Δ的整数倍。该倍数可以用二进制数码表示,但为了便于直观地读数,通常把数码进行译码后,由数码管或液晶屏幕显示。
GND:接地端。
表2.P3口的第二功能
引脚号
功能特性
P3.0
RXD(串行输入)
P3.1
TXD(串行输出)
P3.2
INT0(外部中断0)
P3.3
INT1(外部中断1)
P3.4
T0(定时器0外部输入)
P3.5
T1(定时器1外部输入)
P3.6
WR(外部数据存储器写有效)
P3.7
RD(外部数据存储器读有效)
另外,P1的P1.0和P1.1口存在第二功能,见下表。
表1.P1口的第二功能
引脚号
功能特性
P1.0
T2(定时/计数器2的外部计数输入),时钟输出
P1.1
T2EX(定时/计数器2的捕捉/重载触发信号和方向控制)
P2口:是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O并行口,P2的输出缓冲级可驱动4个TTL负载。作输入及输出口时,情况与P1口相似。扩展片外存储时,作为低8位地址总线口。
其中,接在VT3的发射极上的一组电阻是基准电阻,按档位不同分别是:2.2kΩ、22kΩ、220kΩ、2MΩ。通过选择不同的档位开关,可以得到恒定的、不同倍率的电流IC3,它的电流分别是1mA、0.1mA、0.01mA、0.001mA。RX是待测电阻,接在VT3的集电极上,当恒定电流IC3流经时,产生电压VX,测量VX则可推算出待测电阻的阻值。RW用于调整恒流源IC3的大小,VD3作为保护管,当电阻档所加的电压过高时,VD3对VT3有保护作用。
(1)可以测量直流电压、直流电流和电阻;
(2)能将测量得到的数值直观、准确地显示出来,并标明相应的单位;
(3)具有超量程时的报警提示。
二、系统硬件分析与设计
数字万用表的基本功能是,能够测量直流电压、电流以及电阻的阻值,数字万用表的基本组成由图1所示,其中,模数转换是数字万用表的核心:
图1.数字万用表的基本原理图
c.易于扩展:
单片机片内已经具有计算机正常运行时所必需的部件,但仍然预留了很多片外扩展用的引脚(各种总线,并行/串行的输入/输出),易于组成更庞大计算机系统完成更复杂的任务。
d.内部功能较强:
单片机有着各种的内部资源,功能强大。
e.低功耗、低电压,便于生产便携式产品。
下面介绍89C52单片机的主要功能特性:
EA/VPP:外部访问允许。要让CPU只访问外部程序存储器(地址为0000H—FFFFH),EA端必需保持低电平(或接地)。当EA端为高电平(接Vcc端)时,CPU会执行内部程序存储器中的指令。
XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
VCC:接电源+5V。
当模拟信号经过量化之后,还需要进行编码处理,是用二进制码组表示固定电平的量化值。目前普遍使用的是非线性的8位二进制编码,可以将输入的幅度范围分成256个量化级。
由此可知,数字万用表测量的核心步骤是模数转换以及译码显示,其中模数转换又可以分为量化及编码两大步骤。
(1)PCF8591芯片的主要功能特征
PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗及8位CMOS工艺制造的AD-DA器件。PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。PCF8591的3个地址引脚A0、A1和A2可用于硬件地址编程。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。
图9.电压衰减电路原理图
如图9所示,R1和R2是分压电阻,其阻值均为按档位需要计算后所得,可以将20V的直流电压衰减为2V输出,配合20V的直流电压挡。
(3)多量程数字电流表设计
图10.分流电路的原理
如图10电路所示,万用表测量电流的原理是,用合适的取样电阻,将待测的电流量根据欧姆定律转换为电压量,才能进行测量。若取样电阻阻值为R,根据欧姆定律,可以获得被测电流Ii的值。
单片机数字万用表的设计
一、引言
数字万用表是一种多用途电子测量仪器。它采用数字化测量技术,把实际测量的模拟量,转化为离散的数字量进行输出显示,主要用于物理、电气、电子等测量领域,一般包含电流表(安培计)、电压表(伏特计)、电阻表(欧姆计)等功能,也称为万用计、多用计、多用电表或万用电表。
万用表是电子和电气技术领域必备的测量仪器,用于测量电子电路中的各种物理量(电压、电流、电阻等),常作为基本故障诊断的便携式装置,也有放置在工厂或实验室工作台上作为桌上型装置。有的万用电表分辨率能达到七、八位数,常用在实验室,作为电压或电阻的基准,或用来调校多功能标准器的性能。相比传统的指针式万用表,数字万用表具有以下的主要优点:
如图2所示,本设计将由以下几大部分组成。包括:复位电路、震荡电路、A/D转换和控制、测量值输出、超量程报警和档位选择。
其中,复位电路用于单片机上电复位使系统清零;震荡电路为单片机提供精确的时钟频率,使电路工作更加稳定;A/D转换和控制部分负责模数转换及输入输出信号的控制;测量值输出则负责显示待测物理量大小的数值;超量程报警用于超出量程范围时的报警提示,提醒使用者更换量程。
在基准数字电流表头前在加上电流信号衰减电路(分流电路),即可实现直流电流测量量程的扩展。如上图所示,四个电阻串联值是1kΩ,若选取第1挡,并使输出电压不超过2V,即可计算出Ii必须小于等于2mA。同理可计算出其他档位的满量程电流分别为20mA、200mA、2A。
图11.电流衰减电路原理图
如图11所示,R15和R16是分流电阻,其阻值均为按档位需要计算后所得,可以将2A的直流电流衰减为200mA,并将电流变换成电压以供模数转换器测量,配合2A的直流电流档使用。
(1)数字显示直观准确,无视觉误差,读数准确;
(2)测量精度和分辨率都很高;
(3)输入阻抗高,减少对被测电路的工作影响;
(4)电路集成度高,便于组装和维修;
(5)测量功能齐全,测量速率快;
(6)保护功能齐全,有过压、过流保护电路;
(7)功耗低,抗干扰能力强;
(8)便于携带,使用方便。
本次设计的任务是制作一个数字万用表,可实现如下的功能及要求:
P3口:是一组带有内部上拉电阻的8位双向并行I/O口。P3口输出缓冲级可驱动4个TTL负载。作为输入及输出口时,情况与P1口相似。P3口还能接收一些用于Flash存储器编程和程序校验的控制信号。
P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,见表2。
其他引脚
RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
a.兼容标准的MCS-51的指令系统;
b.内置8k字节可擦写的闪存ROM(Read-Only Memory);
c.4组共32个双向I/O口;
d.256×8位大小的内部RAM;
e.3个16位可编程定时/计数器中断;
f.支持3.5-12/24/33MHz多种时钟频率;
g.1个全双工可编程的UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitte)串行口;
图13.电阻-电压变换电路原理图
图13所示电路为电阻测量电路。其中,电阻R13和R14构成一组基准电阻。电路工作时,PNP管Q3的集电极电流IC3是恒定的,R18和R19负责调节IC3的大小。通过接入不同的电阻(R20或R21),可获得不同的倍率的集电极电流IC3,电流通过待测电阻Rx形成电压Vx。通过测量Vx即可获得待测电阻的阻值。经过计算,可知R20分支可测量的最大电阻值为2kΩ,R21分支为20kΩ。而P4端则是作为待测电阻的接口。
(4)电阻测量设计
图12.电阻-电压变换电路的原理
数字万用表通常采用电阻-电压变换电路来测量电阻(欧姆档)。如图7所示电路,VDZ1是2.7V稳压管,是一种用特殊工艺制造的硅半导体二极管(康华光,2006)。VT1、VT2、VDZ1组成恒流源,保持V3的值恒定不变。V3的值等于V1电压减去VDZ1上的电压,约为2.3V。VT3的基极电压亦保持不变,若VT3基极和发射极之间的电压为0.5V,则可知V2的值恒为2.8V左右,并可得出VT3集电极电流的IC3也是恒定的。