数字电表原理及万用表设计
数字电表原理及万用表设计实验
数字电表原理及万用表设计实验在现代科技发展的背景下，数字电表和万用表成为了电子工程领域中不可或缺的工具。
本文将介绍数字电表的原理和万用表的设计实验，并探讨它们在电子工程中的应用。
一、数字电表原理数字电表是一种用来测量电流、电压和电阻等物理量的仪器。
它与传统的模拟式电表相比，采用了数字技术，具有精度高、显示直观等优点。
数字电表的原理主要包括信号采集、信号处理和数字显示三个部分。
信号采集是指通过电路将被测量的电流、电压等物理量转换成电压信号。
这一步骤通常使用电流互感器、电压分压器等元件来实现。
信号处理是将采集到的电压信号进行放大、滤波、线性化等处理，以提高测量精度和稳定性。
在这一过程中，运算放大器、滤波电路等被广泛应用。
数字显示是将处理后的模拟信号转换成数字信号，并通过LED数码管或液晶显示屏等方式进行显示。
这一步骤中，模数转换器和数码显示芯片是关键元件。
二、万用表设计实验万用表是一种集电压、电流、电阻等测量功能于一体的便携式测量仪器。
它的设计实验主要包括测量范围选择、测量电路设计和显示方式设计三个方面。
测量范围选择是指根据被测量物理量的大小，选择合适的量程进行测量。
万用表通常具有多档量程，可以通过旋钮或按键来进行切换。
测量电路设计是保证测量精度和稳定性的关键。
在设计中，需要考虑到电路的输入阻抗、输入电压、测量误差等因素，并采用合适的电路方案来实现。
显示方式设计是指选择合适的显示元件和显示方式来显示测量结果。
万用表通常采用数码管或液晶显示屏来显示测量值，并根据测量范围的不同，选择合适的显示位数和小数点位数。
三、应用领域数字电表和万用表在电子工程领域中有广泛的应用。
它们可以用于实验室中的电路测试、电子设备的维修和故障排除，以及工业生产中的电气检测等。
在实验室中，数字电表和万用表可以用来测量电路中的电流、电压和电阻等参数，帮助工程师分析电路性能和故障原因。
在电子设备的维修和故障排除中，数字电表和万用表可以用来测量电路中的各种信号，判断电路是否正常工作，并找出故障点。
常用数字万用表的基本原理和维修
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新加一张实际图,图中的TL062就是整流用的(不同的表所在的位置可能会不一样).这部分损坏的话交流就会出问题.
直流电流和交流电流档.
电路都相同,前面的电阻是电流采样电阻,区别也仅限于交流多了整流电路.
电流档一般也就是误测电压烧掉保险(通常是500mA),再厉害点的有可能把采样电阻烧坏,有些表有图中的2个保护二极管,也有可能击穿短路,根据具体情况自己判断吧
只好把开关拆出来，清理一下那个弹性铜片，发现这些弹性铜片和PCB铜箔，都没有做镀金或镀银处理，很易氧化（靠润滑脂来防氧化？）。其中有一两块弹性铜片已开始变色，清理一下铜片的触头（用很细的砂纸轻轻打磨，让其发出亮光即停），再加点润滑脂。就OK了。
而我手头有台年纪超过25岁的、美国的老数字万用表，型号为SIMPSON 360-2。前两年朋友送的，他内部是波段开关做的，用起来，比上面那台可靠多了。而且AC电压档测量频响能达到20KHZ，比现在很多低价表强（多为1KHZ）。
如果要求高而且有条件的话万用表至少一年校准一次.当然对于我们DIY来说要求没那么严格了.
你的830电阻档正常吗?2种可能:
1:电阻档小量程也不准了 这种情况可能是R9,R10,R11+R12变值,影响分压比,但是对电压小量程影响不大,大量程影响较大
2:电阻档完全正常 很可能是线路板漏电.这种情况我以前遇到过.用酒精清洗一下看有没效果
实验报告1
物电学院09级电子（2）学号 200940620219 姓名 刘杰阜阳师范学院 大学物理实验报告【实验名称】：数字电表原理与万用表设计使用【实验目的】：1、了解数字电表的基本原理及常用双积分模数转换芯片外围参数的选取原则、电表的校准原则以及测量误差的来源。
2、了解万用表的特性、组成和工作原理。
3、掌握分压、分流电路的原理以及设计对电压、电流和电阻的多量程测量。
4、了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
5、通过数字电表原理的学习，能够在传感器设计中灵活应用数字电表。
【实验仪器】：1、309FB 型数字电表原理及万用表设计实验仪；2、四位半通用数字万用表；3、双踪示波器。
【实验原理】：一、数字电表原理:常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对于数字式仪表，则需要先把模拟电信号（通常是电压信号）转换成数字信号，再进行显示和处理。
数字信号与模拟信号不同，其幅值大小不是连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。
若最小量化单位为∆，则数字信号的大小是∆的整数倍，该整数可以用二进制码表示。
设mV 1.0=∆，我们把被测电压U 和∆比较，看U 是∆的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N （二进制）。
一般情况下，1000≥N 即可满足测量精度要求（量化误差%1.01000/1=≤）。
所以，最常见的数字表头的最大示数为1999 ，被称为三位半（213）数字表。
如U 是∆（mV 1.0）的1861倍，即1861=N ，显示结果为mV)( 1.186。
这样的数字表头，再加上电压极性判别显示电路和小数点选择位，就可以测量显示mV 9.199~9.199- 的电压，显示精度为mV 1.0 。
1、双积分模数转换器（7107ICL ）的基本工作原理:双积分模数转换电路的原理比较简单，当输入电压为X V 时，在一定时间1T 内对电量为零的电容器C 进行恒流充电（电流大小与待测电压X V 成正比），这样电容器两极板之间的电量将随时间线性增加，当充电时间到1T 后，电容器上积累的电量Q 与被测电压X V 成正比；然后让电容器恒流放电（电流大小与参孝电压Vref 成正比），这样电容器两端之间的电量将线性减小，直到2T 时刻减小为零，结束时刻停止计数，得到计数值2N ，则2N 与X V 成正比。
数字电表原理及万用表设计实验
数字电表原理及万用表设计实验1引言数字电表和万用表是电子技术领域中使用广泛的测试工具。
随着电子技术的不断发展，数字电表和万用表的功能也在不断升级。
本文将介绍数字电表的原理和万用表设计实验，并探讨数字电表和万用表在实践中的应用。
2数字电表的原理数字电表是用数字表示电信号的测试工具。
它通过合理的电路设计和数字处理技术，将电信号转换为数字量表示。
数字电表广泛应用于电子、通信、电力等行业中，其精度和速度都比模拟电表更高。
数字电表的原理是利用模数转换器（ADC）和数字处理器（DSP）将模拟电信号转化为数字量表示。
模数转换器将模拟电信号转化为数字信号，数字处理器将数字信号处理为显示数字或计算相关参数。
数字电表一般具有多种测量功能，如电压、电流、电阻、频率、电容等。
数字电表的特点是测试精度高、速度快、易于读数、使用方便等。
3数字电表的使用方法数字电表的使用方法通常是先选择要测试的参数，如伏特表测试电压，欧姆表测试电阻，赫兹表测试频率等。
如果测试电流，则需将电流表红黑表钳接到被测试的电路中，然后通过单位选择开关选择合适的度量单位。
使用数字电表的时候，应注意以下事项：-仪器和被测电路之间的连接应牢固、稳定；-测量前应先确认被测电路是否已断电；-测量时应根据电路的特性选择正确的测试方法和测量范围；-在测试过程中，应避免突然接通或切断电路，以免损坏数字电表。
4万用表设计实验万用表是实验室中常用的测量仪器之一。
它可以测试电压、电流、电阻、电容、电感、频率、温度等多种物理量。
万用表的设计实验可以帮助学生掌握万用表的原理和功能，并提高学生的实验技能。
设计万用表的实验主要包括以下内容：-万用表的电路图设计；-万用表电路的调试和测试；-测试万用表的精度和稳定性。
在万用表的设计中，需要考虑电路图的合理性和可靠性，如采用合适的分压电路，使得万用表能够适应不同范围的电压测量；还要考虑万用表的精度和稳定性，如选择合适的电阻、电容等元器件，确保万用表的测量精度和仪器稳定性。
数字万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法
数字万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法数字万用表是近年来消失的先进测量仪表。
国际上已消失袖珍式数字万用表代替传统的指针式万用表的趋势。
由于它采纳了大规模集成电路，具有数字化显字功能，因此仪表的结构轻松、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载力量强、功能全、耗电省等优点，深受人们欢迎。
目前国内使用较多的DT－830、DT－840和DT－845三种型号。
本节主要介绍DT－830型万用表的基本框图原理、面板旋钮的作用和使用方法。
其面板图如图1所示。
图1 DT－830型数字万用表的面板图1. 基本工作原理数字万用表的种类较多，但基本工作原理则是大同小异，其基本方框图如图2所示。
图2 DT－830型数字万用表的基本方框图虚线框表示直流数字电压表DVM，它由阻容滤波器、A/D转换器、LCD显示器组成。
在数字电压表的基础上再增加沟通-直流（AC －DC）转换器、电流-电压（I－V）转换器和电阻-电压（Ω－V）转换器，这就构成了数字万用表。
2. 面板旋钮的作用万用表面板如图1所示，上面排列着液晶显示屏、量程开关、输入插口、hFE插口和电源开关五个部分，各部分的功能如下：（1）液晶显示屏：万用表的显示位数是4位，因最高位（千位）只能显示数字“1”或者不显示数字，故算半位，总称位（读作三位半）。
最大显示数为1999或－1999。
当测量直流电压和直流电流时，仪表有自动显示极性功能，若测量值为负，显示的数字前面将带“－”号。
当仪表输入超载时，屏上消失“1”或“－1”。
（2）量程开关：旋转式量程开关位于面板中心，是转换工作种类和量程用的。
开关四周用不同的颜色和分界线标出各种不同工作状态的范围。
（3）输入插口：输入插口是万用表通过表笔和测量点连接的部位，共有“COM”、“V.Ω”、“mA”和“10A”四个孔。
负表笔始终置于“COM”插口，正表笔要依据工作种类和测量值的大小置于“V.Ω”、“mA”或“10A”中。
（数字式）万用表的工作原理和使用方法
（数字式）万用表的工作原理和使用方法展开全文数字万用表，这个名字我想大家是在熟悉不过的了，熟悉掌握使用万用表的使用方法和工作原理非常重要：数字万用表主要是在指针万用表的基础上，数字万用表它是一个以数字电压表为核心的器件，将内部的模拟电路变为数字电路，并把表头换成液晶屏。
数字万用表，可以测量直流电流（A-），直流电压（V-），交流电流（A~），交流电压（V~），电阻（Ω），二极管（蜂鸣档），三极管电流放大倍数（HFE），电容档（F），电感挡（H）还可以识别火线，方波档，TTL逻辑电平测量档，占空比测量，频率（Hz）测量，电导nS等等。
使用方法：测量直流电压，交流电压，电阻，二极管，三极管，电容等，将红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔。
测量mA级的电流，将红表笔插入mA孔，黑表笔插入COM孔，mA孔有一个200mA的保险管。
测量高于mA级别的电流将红表笔插入20A或10A电流专用插孔，黑表笔插入COM孔。
COM孔也称公共端是专门插入黑表笔的插孔。
主板维修中，使用2级管档测量对地阻值对地阻值方法将数字万用表打到2级管档红表笔接地黑表笔测量使用直流20V电压档测量主板上电压电压法将数字万用表打到直流20V电压档黑表笔接地红表笔去测量。
使用电阻档测量主板上电阻的阻值。
注意：2级管档和电阻档测量对地阻值的数值不一样。
数字万用表二级管档测量原理二级管档也称蜂鸣档,主要是在 2级管档基础上加一个蜂鸣器.数字万用表内部的电路测量电压是电阻串联分压，测量电流时电阻并联分流，只不过是测量出来的数据统一给A/D（数模转换器）通过它处理出来的信号显示到显示器上。
蜂鸣档：9V直流电压作为电源在将红黑表笔分别接触一根导线的两端9V的电压流出来的电流通过红表笔流会黑表笔构成回路电流流过蜂鸣器如果电流高的话蜂鸣器会响，在这里测量的线路阻值低于70欧蜂鸣器就会响。
数字万用表的工作原理：数字表的核心是它的A/D转换器，也就是模数转换器，将被测量的模拟信号变为数字信号给LCD液晶屏显示。
数字万用表原理及详细介绍
数字万用表姓名：XXX 学号：XXXXXX 专业：08电子信息工程X班数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术，具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点，许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。
本课题的主要内容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理，通过数字万用表的组装与调试，培养电子产品安装测试技能。
万用表的概述数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器，将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。
1.数字万用表的组成数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。
为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量，必须增加相应的转换器，将被测电量转换成直流电压信号，再由A/D转换器转换成数字量，并以数字形式显示出来。
它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。
常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。
对应的数字显示最大值分别为1999，19999和199999，并由此构成不同型号的数字万用表。
2.数字万用表的面板(1)液晶显示器:显示位数为四位，最大显示数为±1999，若超过此数值，则显示1或-1。
(2)量程开关:用来转换测量种类和量程。
(3)电源开关:开关拨至"ON"时，表内电源接通，可以正常工作；"OFF"时则关闭电源。
(4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔内。
红表笔可以根据测量种类和测量范围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。
1模数转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。
指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示，而对数字式仪表，需要把模拟电信号转换成数字信号,再进行显示和处理。
实验十 多功能数字电表和万用表的设计(部分
12级电科专业《专业实验》安排表（2015下半年）说明：14周3（上课时间为第103每一时间段实验为4学时，下午上课时间：14:30-17:30每次实验上课前需认真预习相关实验内容并写好预习报告每位学生准备8张16开实验报告纸，8张32开原始记录纸。
讲义份数：导热系数？份,电源特性？份,声光电路？份。
所开设实验的房间管理由各位老师自己承担。
理学院物理实验室2015.09.06实验十多功能数字电表和万用表的设计数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。
数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。
【实验目的】1、了解数字电表的基本原理及常用双积分模数转换芯片外围参数的选取原则、电表的校准原则以及测量误差来源。
2、了解万用表的特性、组成和工作原理。
3、掌握分压、分流电路的原理以及设计对电压、电流和电阻的多量程测量。
4、了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
5、通过数字电表原理的学习，能够在传感器设计中灵活应用数字电表。
【实验仪器】1、DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪。
2、四位半通用数字万用表。
（自备）3、示波器。
（自备）4、ZX25a电阻箱。
（自备）【实验原理】一、数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。
数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。
若最小量化单位为∆，则数字信号的大小是∆的整数倍，该整数可以用二进制码表示。
设∆=0.1mV ，我们把被测电压U 与∆比较，看U 是∆的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N (二进制)。
数字电表原理及万用表设计
DH6505A数字电表原理及万用表设计（实验指导书）实验DH6505A数字电表原理及万用表设计使用说明书数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。
数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。
［实验目的］1、了解数字电表的基本原理及常用双积分模数转换芯片外围参数的选取原则、电表的校准原则以及测量误差来源。
2、了解万用表的特性、组成和工作原理。
3、掌握分压、分流电路的原理以及设计对电压、电流和电阻的多量程测量。
4、了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
5、通过数字电表原理的学习，能够在传感器设计中灵活应用数字电表。
［实验仪器］1、D H6505A数字电表原理及万用表设计实验仪。
2、四位半通用数字万用表。
（自备）3、示波器。
（自备）4、Z X25a电阻箱。
（自备）［实验原理］一、数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表，需要把模拟电信号（通常是电压信号）转换成数字信号，再进行显示和处理。
数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。
若最小量化单位为.■:，则数字信号的大小是■ ■：的整数倍，该整数可以用二进制码表示。
设.：=0.1 mV，我们把被测电压U与厶比较，看U 是厶的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N （二进制）。
一般情况下，N > 1000即可满足测量精度要求（量化误差w 1/1000=0.1%）。
所以，最常见的数字表头的最大示数为1999, 被称为三位半（3 1/2）数字表。
如：U是厶（0.1 mV）的1861倍，即N=1861，显示结果为186.1（mV）。
数字电表原理及万用表设计
数字电表原理及万用表设计数字电表原理:数字电表是一种电子测量仪器，用于测量电流、电压、电阻等电学量。
其工作原理基于模拟电路和数字处理技术。
数字电表的核心部件是模拟-数字转换器（ADC），它将模拟电信号转换成数字信号。
当测量电路通电后，信号经过电流、电压或电阻输入端进入ADC。
ADC将模拟信号进行采样并离散化成数字信号。
然后，数字信号被传送给数字处理器进行处理与显示。
在数字处理器中，电表会根据测量方式和范围进行合适的处理。
例如，如果测量电流，则数字电表中的电流测量器件会将电流转为对应的数字值。
数字电表通过内部的数码显示器将测量结果显示给用户。
为了保持测量的准确性，数字电表还会进行校准。
校准过程中，数字电表会将已知输入值与测量结果进行比较，并根据比较结果来调整自身的测量标准。
万用表设计:万用表是一种多功能测量仪器，它能够测量电流、电压、电阻、电容、频率等多种电学量。
在设计万用表时，需要考虑以下几个方面:1.测量范围：万用表应具备宽广的测量范围，以满足不同场景下的测量需求。
它应能够测量微弱的电流、高电压和大电阻等。
2.测量精度：为了保证测量结果的准确性，万用表应具备高精度的测量能力。
设计时需选择高质量的测量元件，并考虑到不同范围的自动或手动切换，以提高测量精度。
3.安全保护：由于电学量涉及电流、电压等，设计万用表时必须注意安全性。
万用表应具备过程及过载保护功能，以防止测量过程中发生意外。
4.易用性：万用表应具备简单易懂的操作界面，使用户能够方便地选择不同的测量模式和范围。
此外，设计时还可以考虑添加背光显示、自动识别测量模式等功能，提高用户的使用体验。
5.电源供应：万用表通常需要使用电池或外部电源供电。
在设计时需要考虑电源的寿命、容量等因素，以确保长时间的使用。
综上所述，数字电表通过模拟-数字转换器和数字处理器实现测量功能，而万用表设计时需兼顾测量范围、测量精度、安全保护、易用性和电源供应等方面。
数字万用表原理及完美介绍
数字万用表姓名：XXX 学号：XXXXXX 专业：08电子信息工程X班数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术，具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点，许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。
本课题的主要内容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理，通过数字万用表的组装与调试，培养电子产品安装测试技能。
万用表的概述数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器，将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。
1.数字万用表的组成数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。
为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量，必须增加相应的转换器，将被测电量转换成直流电压信号，再由A/D转换器转换成数字量，并以数字形式显示出来。
它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。
常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。
对应的数字显示最大值分别为1999，19999和199999，并由此构成不同型号的数字万用表。
2.数字万用表的面板(1)液晶显示器:显示位数为四位，最大显示数为±1999，若超过此数值，则显示1或-1。
(2)量程开关:用来转换测量种类和量程。
(3)电源开关:开关拨至"ON"时，表内电源接通，可以正常工作；"OFF"时则关闭电源。
(4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔内。
红表笔可以根据测量种类和测量范围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。
1模数转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。
指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示，而对数字式仪表，需要把模拟电信号转换成数字信号,再进行显示和处理。
数字电表原理及万用表设计
数字电表原理及万用表设计数字电表是一种用于测量电流、电压和电阻的仪器，它通过数字显示的方式将测量结果直观地呈现给用户。
数字电表的原理是基于模拟电路和数字电路相结合的技术，能够精确地测量电路中的各种参数，并且具有快速、准确、稳定的特点。
在实际工程中，数字电表被广泛应用于电子、通信、电力、仪器仪表等领域。
数字电表的原理主要包括模拟电路和数字电路两部分。
模拟电路负责对输入信号进行放大、滤波、采样和保持等处理，将其转换成数字电路可以处理的信号。
而数字电路则负责对模拟信号进行数字化处理，包括A/D转换、数据处理、显示等功能。
数字电表的设计需要充分考虑模拟电路和数字电路的协调配合，以及对信号的准确采集和处理能力。
在数字电表的设计中，需要考虑的因素包括精度、速度、灵敏度、稳定性等。
精度是指数字电表测量结果与实际值之间的偏差程度，通常用百分比来表示。
速度是指数字电表对输入信号的响应速度，即测量结果的更新速度。
灵敏度是指数字电表对微小信号的检测能力，通常用最小可测量值来表示。
稳定性是指数字电表在长时间使用过程中，测量结果的稳定程度。
另外，数字电表的设计还需要考虑其在实际工程中的应用特点，比如防护等级、工作环境、使用范围等。
数字电表通常需要具备一定的防护等级，以保证其在恶劣环境下的正常工作。
同时，数字电表的设计还需要考虑其在不同工作环境下的适用性，比如温度、湿度、震动等因素对数字电表的影响。
在数字电表的设计中，万用表是一种常用的测量工具，它可以测量电压、电流、电阻等多种参数，具有测量范围广、使用方便等特点。
万用表的设计需要考虑其测量范围、精度、安全性等因素，以满足不同工程中的测量需求。
总的来说，数字电表的设计需要充分考虑模拟电路和数字电路的协调配合，以及对信号的准确采集和处理能力。
同时，还需要考虑其在实际工程中的应用特点，比如防护等级、工作环境、使用范围等。
万用表作为一种常用的测量工具，其设计需要考虑其测量范围、精度、安全性等因素，以满足不同工程中的测量需求。
数字万用表原理及详细介绍
数字万用表姓名：XXX 学号：XXXXXX 专业：08电子信息工程X班数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术，具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点，许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。
本课题的主要内容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理，通过数字万用表的组装与调试，培养电子产品安装测试技能。
万用表的概述数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器，将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。
1.数字万用表的组成数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。
为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量，必须增加相应的转换器，将被测电量转换成直流电压信号，再由A/D转换器转换成数字量，并以数字形式显示出来。
它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。
常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。
对应的数字显示最大值分别为1999，19999和199999，并由此构成不同型号的数字万用表。
2.数字万用表的面板(1)液晶显示器:显示位数为四位，最大显示数为±1999，若超过此数值，则显示1或-1。
(2)量程开关:用来转换测量种类和量程。
(3)电源开关:开关拨至"ON"时，表内电源接通，可以正常工作；"OFF"时则关闭电源。
(4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔内。
红表笔可以根据测量种类和测量范围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。
1模数转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。
指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示，而对数字式仪表，需要把模拟电信号转换成数字信号,再进行显示和处理。
实验十 多功能数字电表和万用表的设计(部分)
12级电科专业《专业实验》安排表（2015下半年）说明：14周3103每一时间段实验为4学时，下午上课时间：14:30-17:30每次实验上课前需认真预习相关实验内容并写好预习报告每位学生准备8张16开实验报告纸，8张32开原始记录纸。
讲义份数：导热系数？份, 电源特性？份, 声光电路？份。
所开设实验的房间管理由各位老师自己承担。
理学院物理实验室2015.09.06实验十多功能数字电表和万用表的设计数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。
数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。
【实验目的】1、了解数字电表的基本原理及常用双积分模数转换芯片外围参数的选取原则、电表的校准原则以及测量误差来源。
2、了解万用表的特性、组成和工作原理。
3、掌握分压、分流电路的原理以及设计对电压、电流和电阻的多量程测量。
4、了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
5、通过数字电表原理的学习，能够在传感器设计中灵活应用数字电表。
【实验仪器】1、DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪。
2、四位半通用数字万用表。
（自备）3、示波器。
（自备）4、ZX25a 电阻箱。
（自备） 【实验原理】一、数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。
数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。
若最小量化单位为∆，则数字信号的大小是∆的整数倍，该整数可以用二进制码表示。
设∆=0.1mV ，我们把被测电压U 与∆比较，看U 是∆的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N (二进制)。
数字万用表原理及详细介绍
数字万用表姓名：XXX 学号：XXXXXX 专业：08电子信息工程X班数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术，具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点，许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。
本课题的主要内容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理，通过数字万用表的组装与调试，培养电子产品安装测试技能。
万用表的概述数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器，将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。
1.数字万用表的组成数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。
为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量，必须增加相应的转换器，将被测电量转换成直流电压信号，再由A/D转换器转换成数字量，并以数字形式显示出来。
它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。
常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。
对应的数字显示最大值分别为1999，19999和199999，并由此构成不同型号的数字万用表。
2.数字万用表的面板(1)液晶显示器:显示位数为四位，最大显示数为±1999，若超过此数值，则显示1或-1。
(2)量程开关:用来转换测量种类和量程。
(3)电源开关:开关拨至"ON"时，表内电源接通，可以正常工作；"OFF"时则关闭电源。
(4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔内。
红表笔可以根据测量种类和测量范围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。
1模数转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。
指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示，而对数字式仪表，需要把模拟电信号转换成数字信号,再进行显示和处理。
数字万用表原理图
数字万用表原理图1.数字万用表工作框图集成芯片7106B是一个集成A/D与显示驱动相关逻辑电路的大规模集成电路，可以实现直流电压表功能。
而9205型数字万用表是在由7106B构成的直流数字电压表的基础上扩展而成的。
直流数字电压表的简单原理如图1右部所示，主要由模—数（A/D）转换器、计数器、译码显示器和控制器等组成。
在此基础上，利用交流—直流（AC—DC）转换器、电压—电流（I—V）转换器、电阻—电压（Ω—V）转换器、晶体管β值—电压（β—V）转换器、电容—电压（C—V）转换器，就可以把被测物理量转换成直流电压信号，从而实现9205型数字万用表各项功能。
A/D转换器的每个测量周期分自动调零、信号积分和反向积分三个阶段。
基本直流电压表的最大输入电压为200mV。
显示屏由四个大数字、三个小数点和负号组成。
当基本直流电压表输入为200mV时，四个大数字显示为2000。
配以小数点和负号，可实现所需要的各种显示。
图 1 数字万用表原理框图2.芯片简介7106B芯片引脚图以及基本外围电路（构成数字电压表的典型接线）如图2所示，其中：正负电源：1脚V P，正电源，标称电压2 .8V；27脚V N，标称电压为－6N。
数码显示驱动，2~25脚。
其中：a1~g1、a2~g2、a3~g3：分别是个位、十位、百位七段数码显示驱动信号。
ab4：千位驱动信号，溢出时，千位显示，其他不显示。
pol：负号显示。
BP/GND：液晶显示器背面公共电极的驱动，简称“背电极”。
波形均为50Hz方波。
例如，根据a1与BP电平异或来决定个位顶部液晶段显示与否。
38~40脚OSC1~OSC3：时钟振荡器，振荡频率40kHz。
33脚COMMON：模拟信号公共端，简称“模拟地”。
与输入信号、基准电压负端相连。
37脚V ref+：基准电压高电平，简称“基准＋”，通常采用内部基准电压。
36脚V ref-：基准电压低电平，简称“基准－”。
34、35脚C ref＋、C ref－：外界基准电容端，表现为低频小振幅方波。
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DH6505A数字电表原理及万用表设计（实验指导书）实验DH6505A数字电表原理及万用表设计使用说明书数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。
数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。
［实验目的］1、了解数字电表的基本原理及常用双积分模数转换芯片外围参数的选取原则、电表的校准原则以及测量误差来源。
2、了解万用表的特性、组成和工作原理。
3、掌握分压、分流电路的原理以及设计对电压、电流和电阻的多量程测量。
4、了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。
5、通过数字电表原理的学习，能够在传感器设计中灵活应用数字电表。
［实验仪器］1、D H6505A数字电表原理及万用表设计实验仪。
2、四位半通用数字万用表。
（自备）3、示波器。
（自备）4、Z X25a电阻箱。
（自备）［实验原理］一、数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。
而对数字式仪表，需要把模拟电信号（通常是电压信号）转换成数字信号，再进行显示和处理。
数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。
若最小量化单位为.■:，则数字信号的大小是■ ■：的整数倍，该整数可以用二进制码表示。
设.：=0.1 mV，我们把被测电压U与厶比较，看U 是厶的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N （二进制）。
一般情况下，N > 1000即可满足测量精度要求（量化误差w 1/1000=0.1%）。
所以，最常见的数字表头的最大示数为1999, 被称为三位半（3 1/2）数字表。
如：U是厶（0.1 mV）的1861倍，即N=1861，显示结果为186.1（mV）。
这样的数字表头，再加上电压极性判别显示电路和小数点选择位，就可以测量显示-199.9〜199.9 mV的电压，显示精度为0.1mV。
1、双积分模数转换器（ICL7107 ）的基本工作原理双积分模数转换电路的原理比较简单，当输入电压为Vx时，在一定时间T1内对电量为零的电容器C进行恒流（电流大小与待测电压Vx成正比）充电，这样电容器两极之间的电量将随时间线性增加，当充电时间 T1到后，电容器上积累的电量 Q 与被测电压Vx 成正比；然后让电容器恒流放电（电流大小与参考电压 Vref 成正比），这样电容器两极之间的电量将线性减小，直到 T2时刻减小为零。
所以，可以得出 T2也与Vx 成正比。
如果用计数器在T2开始时刻对时钟脉冲进行计数， 结束时刻停止计数， 得到计数值 N2,则N2与Vx 成正比。
双积分AD 的工作原理就是基于上述电容器充放电过程中计数器读数 N2与输入电压 Vx成正比构成的。
现在我们以实验中所用到的3位半模数转换器ICL7107为例来讲述它的整个工作过程。
ICL7107双积分式A/D 转换器的基本组成如图1所示，它由积分器、过零比较器、逻辑控制电路、闸门电路、计数器、时钟脉冲源、锁存器、译码器及显示等电路所组 成。
下面主要讲一下它的转换电路，大致分为三个阶段：第一阶段，首先电压输入脚与输入电压断开而与地端相连放掉电容器C 上积累的电量，然后参考电容 Cref 充电到参考电压值 Vref ，同时反馈环给自动调零电容 Gz 以补偿缓冲放 大器、积分器和比较器的偏置电压。
这个阶段称为自动校零阶段。
第二阶段为信号积分阶段（采样阶段） ，在此阶段Vs 接到Vx 上使之与积分器相连，这 样电容器C 将被以恒定电流 Vx/R 充电，与此同时计数器开始计数，当计到某一特定值N1（对于三位半模数转换器， 2= 1000）时逻辑控制电路 使充电过程结束，这样采样时间 T1 是一定的，假设时钟脉冲为 T CP ,则T 仁N1*T CP 。
在此阶段积分器输出电压 Vo=-Qo/C （因为Vo 与Vx 极性相反），Qo 为T1时间内恒流（Vx/R ）给电容器C 充电得到的电量，所以存在下式：逻辑控制计数器「 -> 锁存罄 -> 译码器 •数字显示图1双积分AD 内部结构图Vo=-dt =Vx T1Qo = VxC RCQo=■门二切』II第三阶段为反积分阶段（测量阶段），在此阶段，逻辑控制电路把已经充电至 V ref 的参考电容Cy f 按与V x 极性相反的方式经缓冲器接到积分电路，这样电容器C 将以恒定电流V ref R 放电，与此同时计数器开始计数，电容器C 上的电量线性减小， 当经过时间T2后,电容器电压减小到 0，由零值比较器输出闸门控制信号再停止计数器计数并显示出计数结 果。
此阶段存在如下关系：把（2）式代入上式，得:T2=VxVref从（4）式可以看出，由于 T1和Vref 均为常数，所以T2与Vx 成正比，从图2可以看 出。
若时钟最小脉冲单元为 T CP ,则T1 = N1 “ T C p , T2 = N 2 “ T CP ，代入（4），即有：N1 N2= V V f可以得出测量的计数值 N2与被测电压 Vx 成正比。
对于ICL7107,信号积分阶段时间固定为1000个T CP ,即N1的值为1000不变。
而N2的计数随Vx 的不同范围为0〜1999，同时自动校零的计数范围为2999〜1000，也就是测量周期总保持 4000个T CP 不变。
即满量程时 N2max=2000=2*N1所以Vxmax=2Vref ，这样若取 参考电压为100mV 则最大输入电压为 200mV 若参考电压为1V ,则最大输入电压为 2V 。
对于ICL7107的工作原理这里我们不再多说，以下我们主要讲讲它的引脚功能和外围 元件参数的选择，让同学们学会使用该芯片。
2、ICL7107双积分模数转换器引脚功能、外围元件参数的选择Vo+ T21 Vrefdt =0(3)图2 积分和反积分阶段曲线图(1*S) < (10 s)*V+ D1 C1 B1 AlFl G1 El D2ClB2F2 E2 D3 B3U B 面 D BB n o B u m f f l u 40 w希 互京 互(1000) AB4逻互TT OSC1OSC2 OSC 3TESTREF HI REF LOCREF +CREF-COMM OHIN HIIN LO A-ZBUFFI NT V- G3(1Q f,s)■C3A3 I (lOO^s)G3 BP.'GND图3 ICL7107 芯片引脚图-■11=1E 9寸 m IEINIs□NIIHNIS Q e s o u +>1brCem图4 ICL7107和外围器件连接图ICL7107芯片的引脚图如图3所示，它与外围器件的连接图如图4所示。
图4中它和数码管相连的脚以及电源脚是固定的，所以不加详述。
芯片的第 32脚为模拟公共端，称为COM 端;第36脚Vr+和35脚Vr-为参考电压正负输入端；第31脚IN+和30脚IN-为测量电压正负输入端；Cint 和Rint 分别为积分电容和积分电阻， Caz 为自动调零电容，它们与芯片的27、28和29相连，用示波器接在第 27脚可以观测到前面所述的电容充放电过程，该脚对应实验仪上示波器接口Vint ;电阻R1和C1与芯片内部电路组合提供时钟脉冲振荡源，从40脚可以用示波器测量出该振荡波形，时钟频率的快慢决定了芯片的转换时间(因 为测量周期总保持 4000个Tcp 不变)以及测量的精度。
下面我们来分析一下这些参数的具 体作用：Rint 为积分电阻，它是由满量程输入电压和用来对积分电容充电的内部缓冲放大器的输出电流来定义的，对于ICL7107，充电电流的常规值为 lint=4uA ，贝U Rint=满量程/4uA 。
所以在满量程为 200mV 即参考电压 Vref=0.1V 时，Rint=50K,实际选择47K 电阻；在满量 程为 2V ,即参考电压 Vref=1V 时，Rint=500K,实际选择 470K 电阻。
Cint=T1*Iint/Vint, 一般为了减小测量时工频50HZ 干扰，T1时间通常选为0.1S ，具体下面再分析，这样又由于积分电压的最大值 Vint=2V ，所以：Cint=0.2uF,实际应用中选取 0.22uF 。
对于ICL7107 , 38脚输入的振荡频率为：f0=1/(2.2*R1*C1)，而模数转换的计数脉冲 频率是f0的4倍，即Tcp=1/(4*f0)，所以测量周期 T=4000*Tcp=1000/f0，积分时间(采 样时间)T 仁1000*Tcp=250/fo 。
所以fo 的大小直接影响转换时间的快慢，频率过快或过慢 都会影响测量精度和线性度。
一般情况下，为了提高在测量过程中抗 50HZ 工频干扰的能力，应使A/D 转换的积分时间选择为50HZ 工频周期的整数倍，即T1= n*20ms,考虑到线性度和测试效果，我们取 T 仁0.1m(n=5)，这样 T=0.4S , f0=40kHZ , A/D 转换速度为 2.5次/秒。
由T1=0.1=250/f0，若取 6= 100pF,贝U R1~ 112.5K Q 。
3、用ICL7107A/D 转换器进行常见物理参量的测量(1) 直流电压测量的实现(直流电压表)I :当参考电压 Vref=100mV 时，Rint=47K Q 。
此时采用分压法实现测量0〜2V 的直流电压，电路图见图5。
n :直接使参考电压 Vref=1V , Rint=470K Q 来测量0〜2V 的直流电压，电路图如图 6。
Vttf=lV ]Vr+—V “Vin=0*2Vo _IN + ICL7107I IN-J ；COM图6（2）直流电流测量的实现（直流电流表）直流电流的测量通常有两种方法，第一种为欧姆压降法，如图7所示，即让被测电流流过一定值电阻Ri，然后用200mV的电压表测量此定值电阻上的压降Ri*ls （在Vref=100mV 时，保证Ri*ls < 200mV就行），由于对被测电路接入了电阻，因而此测量方法会对原电路有影响，测量电流变成Is ' =R0*ls/（R0+Ri）,所以被测电路的内阻越大，误差将越小。
第二种方法是由运算放大器组成的I-V变换电路来进行电流的测量，此电路对被测电路的无影响，但是由于运放自身参数的限制，因此只能够用在对小电流的测量电路中，所以在这里就不再详述。
（3）电阻值测量的实现（欧姆表）I :当参考电压选择在100mV时，此时选择Rint=47K Q ,测试的接线图如图8所示，图中Dw 是提供测试基准电压，而Rt是正温度系数（PTQ热敏电阻，既可以使参考电压低于100mV同时也可以防止误测高电压时损坏转换芯片，所以必需满足Rx=0 时，Vr < 100mV。