简易万用表
简易万用表
直流稳压电源供电，可测量直 流电压、交流电压、电阻值， 要求： ① 直流电压：0～+5V（可选： 扩展到±5V） ② 交流电压：0～+5V有效值 （45～55Hz） ③ 电阻值：0～20kΩ（可选： 扩展到1MΩ） ④ 最大误差：2.5%（可选：扩 展到1%）
直流电压
转换电路
交流电压
转换电路
欧姆表电路图
在表头并联和串联适当的电阻，同 时串接一节电池，试电流通过被测 电阻，根据电流的大小，测量电阻 值。改变分流电阻的阻值，就课改 变电电池盒 ，电池 串并式整流器 定值电阻 滑动电阻 通用电路板 单刀三置开关
比例 电路
数字 电压表
电阻
转换电路
直流电压表电路图
在表头串联一个适当的电阻进 行降压，扩展电压量程，改变 电阻的阻值就能改变电压的测 量范围
交流电压表电路图
表头是直流表，测量交流时需要加装一个并、 串式半波整流电路将交流进行整流变成直流 后进入表头，根据直流电的大小来测量交流 电压。扩展量程可改变倍增电阻阻值
R6581万用表简易使用说明书
R6581万用表简易使用说明书R6581简易使用说明(作者lymex/bg2vo)一、一般操作非常简单，显示下面有DCV、ACV、2WΩ、4WΩ、DCI，ACI、FREQ键，分别对应直流电压、交流电压、2线电阻、4线电阻、直流电流、交流电流和交流频率。
能直接按一下就可测试；换档可以自动（缺省）或手动。
AUTO键选择自动，手动选择DOWN或UP键时，向下、向上换档。
CONFIGURE 配置、设置键。
MENU 菜单键。
ERR?屏幕显示ERR信息时，按此键显示错误代码及对应的信息，完毕按EXIT退出。
NULL 可清零或恢复清零。
类似电子称的去皮。
A ZERO 自动零点开关转换。
AZERO显示时，表示已开，此时每次测量前都把内部短路测试一次，然后外部测试后减去，因此速度慢一倍。
STORE 可保存数据到内存或外存（根据设置）。
内存最大10000个数据，可持续保存，直到再按STORE停止。
RECALL 查看已保存数据。
Manual选项时可以用上下键手动翻查。
Auto选项的时候，给出Star#和Stop#后，很快显示一遍。
MATH 数学运算开关。
例如可以把欧姆档转换成RTD （Pt100）。
到底MATH是什么功能要看设置的。
TRIGGER 触发。
二、MENU 菜单设置菜单是树形的，按MENU键进入，左右光标键看同类项，ENTER/LOCAL键进入/执行，改变设置值用上、下箭头键，EXIT键返回上级菜单，HOME键退出。
MENU （粗体带下划线为缺省值）┣ACCESSORY: NONE（附件：无）┣BEEPER: OFF ON （呼叫：关/开）┣CALIBRATION （校准）┃┣EXTERNAL: ZERO-FRONT ZERO-REAR DCV OHM （外接基准：前┃┃面板短路/后面板短路/10直流基准/10KΩ电阻基准。
┃┃注：后两个就双基准校准）┃┗INTERNAL: ALL DCV OHM AC（内部基准：所有/直流电压/电┃阻/交流注：类似3458A的ACAL）┣DATA-FORMAT (数据格式)┃┣DATA-FORMAT: ASCII REAL64 (数据格式：字符/实时)┃┗ELEMENTS NON E HEADER:OFF SUBMEAS-HEAD：OFF COMP: OFF┃WIRECHECK: OFF CHANNEL: OFF NULL: OFF┃DFILTER:OFF FORMAT: OFF TIMESTAMP: OFF ┃（数据存贮相关的格式）┣DISPLAY：OFF ON（显示屏：关/开注：OFF时显示DISPLAY OFF）┣GPIB┃┣ADDRESS(24) （GPIB地址）┃┣MODE ADDRESSABLE TALK-ONLY (方式：寻址/只读，这个可┃┃以用lly的GPIB卡)┃┗LANGUAGE SCPI ADVANTEST （GPIB语言：SCPI/ADVANTEST）┣INTERNAL-TEMP（显示内部温度）┣LINE-FREQ 50HZ（电源频率，这个是自动选的）┣MEMORY-CARD FREE INITIALIZE TRANSFER DELETE┃（存贮卡的相关操作）┣RESET （重置，R6581恢复到出厂设置）┣TEST （自检）┗TIME （时间注：设置机内日期）三、CONFIGURE 设置/ 配置这个可以设置很多有用的项目，比如选积分时间，选显示位数，设置欧姆档上下限、功率、保护，或者设置数学运算方式等。
数字万用表使用方法
四、晶体三极管旳检测
在晶体三极管装入电路之前或检修家用电器时经常需要用简易旳措施 鉴别它旳好坏。下面简介用万用表测量晶体三极管旳几种措施。
1、判断晶体三极管旳管脚 三极管旳三个管脚旳作用是不同旳，工作时不能相互替代。用万用表 判断旳措施是：将万用表置于电阻R×1KΩ档，用万用表旳黑表笔接晶体 管旳某一管脚（假设它是基极），用红表笔分别接另外旳两个电极。假如 表针指示旳两个阻值都很小，那么黑表笔所接旳那一种脚便是NPN型管旳 基极；假如表针指示旳两个阻值都很大，那么黑表笔所接旳那一种脚便是 PNP型管旳基极。假如表针指示旳阻值一种很大，一种很小，那么黑表笔 所接旳管脚肯定不是三极管旳基极，要换另一种管脚再检测。
• 6.测量完毕，功能开关应置于交流电压最大 量程档。
使用措施
① 一般测量： 测量电阻、电压（直流、交流）和电流（直流、交流） 时，只需将量程转换开关打到相应位置，表笔插在相应 插孔中即可。 尤其提醒，假如误用数字万用表旳电流档 测量电压，很轻易将万用表烧坏。所以，在先测电流后， 再测电压时要格外小心，注意随即变化转盘和表笔旳位置。
14
2、判断硅管和锗管 利用硅管PN结与锗管PN结正、反向电阻旳差别，能够判断不知型号 旳三极管是硅管还是锗管。用万用表旳R×1KΩ档，测发射极与基极间和 集电极与基极间旳正向电阻，硅管大约在3～10KΩ之间，锗管大约在500 ～1KΩ之间，上述极间旳反向电阻，硅管一般不小于500K，锗管一般不 小于1000KΩ左右。
旳管型、极性及好坏。
二、试验仪器和设备
1）万用表；2）二极管、三极管；
UT51型数字万用表
液晶显示屏 电源开关
功能开关旋钮
电阻电压测试 孔
电流测试插 孔
三极管测试插 孔
简易数字万用表设计
简易数字万用表设计辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计(论文）题目：简易数字万用表院（系）：电气工程学院专业班级：测控技术与仪器学号： 090301020学生姓名：王英会指导教师:起止时间：2012。
6。
18-2012。
6.29课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室: 测控技术与仪器注：成绩:平时20％论文质量60% 答辩20％以百分制计算摘要本课题介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计.该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块.A/D转换主要由芯片ADC0804来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片89S52来完成，其负责把ADC0804传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0804芯片工作.该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少，成本低,且测量精度和可靠性较高。
此数字电压表可以测量0—5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键字：单片机；数字电压表；A/D转换; 80S52；ADC0804目录第1章绪论.................................... 错误!未定义书签。
第2章课程设计的方案. (1)2。
1概述 .................................... 错误!未定义书签。
2.2总体方案比较 ............................. 错误!未定义书签。
第3章硬件设计. (11)3.1电压采集 (4)3.2电流采集 (5)3.2电阻采集 (6)第4章软件设计 (7)4。
1程序设计总方案 (7)4。
2系统子程序设计 (8)第5章误差分析 (9)第6章课程设计总结 (10)参考文献 (11)第1章绪论社会的发展、科技的进步,离不开电子产业的推动。
项目二简易万用表的设计
测试基本功能
组装完成后，对万用表进 行基本功能测试，如电压、 电流、电阻的测量等，确 保其正常工作。
性能优化
根据测试结果，对万用表 进行性能优化，如调整电 路参数、改善测量精度等， 提高其整体性能。
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简易万用表的性能法
按照国家相关标准，采用标准电 阻、电容、二极管等元件进行测 试，确保测试结果的准确性。
采购元器件
通过电子市场、网上商城或分销商等渠道采购所 需的元器件，确保其品质可靠、价格合理。
3
检测元器件
收到元器件后，进行质量检测，确保其性能参数 符合设计要求，如有不合格元器件及时更换。
组装和测试
01
02
03
元器件焊接
根据电路原理图，将元器 件焊接到电路板上，确保 焊接质量良好、无虚焊、 错焊等现象。
自动量程切换
根据测量结果自动切换量程，方便 用户使用。
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高精度测量
采用高精度测量元件和电路，确保 测量精度和稳定性。
数字显示
采用数字显示技术，直观显示测量 结果。
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简易万用表的实现过程
电路板的制作
选择合适的电路板材料
制作电路板
根据设计需求选择合适的电路板材料， 如FR4、CEM-1等，考虑其电气性能、 机械性能和加工工艺。
用表的设计旨在为电子初学者提供一个经济实惠、功能齐全的万用表替代方案。
目标
项目的主要目标是设计一个结构简单、成本低廉但功能完备的万用表。该万用表应具备 基本的电压、电流和电阻测量功能，同时操作简单、易于理解，适合电子爱好者和学生
使用。
项目的相关背景和环境
技术背景
随着集成电路和微电子技术的发展，各种电子测量设备的功能越来越强大，但价格也相应较高。简易万用表的设 计可以利用现代电子技术，如模拟电路、数字电路和微控制器，来实现低成本、高性能的测量功能。
万用表测量电阻电容电感
待测电感与基准电感的差距越小，测量就越准确，因此对于不同电感值电感，应当采用不同的基准电感。电路的切换仍然用继电器来控制，在此为避免重复，继电器部分不再重述，与切换电阻的方法是完全一样的。为了简化电路，我们采用两个量级的基准电感10mH和10 。电路如图表10
4
在我们的万用表中，各种各样的器件都需要稳定的不同的电源供给，而我们可用的电压只有 ，为了得到这些不同的电压，我们自己搭建了几个稳压电路。
I、5V电压
在实际中应用很广泛的是7805芯片，在此我们选用该芯片提供5V电压。
I I、-5V电压
我们采用7660来提供-5V电压
I I I、12V电压
由于我们可用的电压只有 一种，如果直接从15V稳压到5V，不仅稳压效果不好，而且7805会严重发热，甚至芯片被烧坏。为此，我们采用多级稳压，先将15用7812稳压到12V在将12V电压稳到5V。稳压模块的电路图如图表4
程序框图：
图表15
五、设计效果
经过测试，我们可以测量100 -1M ，误差在%以内；
可以测量1-20 的小电阻，误差在5%以内；
可以测量100
误差分析
本系统误差主要由恒流源、AD真有效值转换、双积分ADC器件等几个方面所带来的误差。AD真有效值转换，在误差允许的范围内可以将所测交流电压转换成对应的真有效值，但不可避免地受到环境温度的影响，造成转换时可能引起误差；由于环境温度的改变，在用恒流法测电阻时，会引起恒流源不为一个定值，导致所测电阻流过恒流源所产生的电压有所偏差，特别是在测小电阻时，插槽与被测小电阻之间的接触电阻会引起测量的较大误差；双积分ADC器件与前端处理电路同样受到温度、电磁场、工频干扰的影响，会引起数据的不稳定。
数字台式万用表ut803使用简易说明
数字台式万用表ut803使用简易说明一、仪表显示界面简介1．有效值提示符 2．数据保持提示符 3．自动关机提示符 4．显示负的读数 5．交流测量提示符 6．直流测量提示符 7．交流+直流测量提示符 8．超量程提示符 9． 单位提示符10．二极管测量提示符号11．电路通断测量提示符号12．自动或手动量程提示符13．最大或最小值提示符14．RS232接口输出提示符15．电池欠压提示符16．三极管放大倍数测量提示符二、测量操作说明１．交直流电压测量１）将红表笔插入“Ｖ”插孔，黑表笔插入 “COM ”插孔。
并将功能旋钮开关置于“Ｖ”电压测量档，按SELECT 键选择所需测量的交流或直流电压。
２）将表笔并联到待测电源或负载上。
红表笔接正相端，黑表笔接被测电路中的地端。
３）读出测量显示值。
交流测量显示值为有效值。
４）注意测量交流加直流电压的有效值，必须按下AC/（DC+AC ）选择按钮。
5 ）当被测信号的电压值小于600.0mv 时，必须将红表笔改插入“Hz ΩmV ”插孔，同时，利用“RANGE ”按钮，使仪表处于“手动”600.0mV 档（LCD 屏有“MANUL ”和“mV ”显示）。
２．交直流电流测量１）将红表笔插入“A mA μ ”或“A ”插孔，黑表笔插入 “COM ”插孔。
２）将功能旋钮开关置于电流测量档“A μ ” “mA ” 或“A ”，按SELECT 键选择所需测量的交流或直流电流，并将表笔串联到待测回路中。
３）读出测量显示值。
交流测量显示值为有效值。
４）注意测量交流加直流电流的真有效值，必须按下AC/（DC+AC ）选择按钮。
３．电阻测量１）将红表笔插入“Ω”插孔，黑表笔插入 “COM ”插孔。
２）将功能旋钮开关置于 “Ω” 测量档，按SELECT 键选择电阻测量，并将表笔并联到待测电阻两端上。
测量电阻元器件时也可通过转接插座再插入万用表。
３）注意测量被侧回路中元器件电阻值时，不得带电测量。
简易万用表的设计与制作实验报告
简易万用表的设计与制作实验报告简易万用表的设计与制作实验报告导言：实验目的：本实验旨在设计和制作一款简易的万用表，用于测量电压、电流和电阻。
实验原理：万用表是一种测量电压、电流和电阻的仪器。
它由电压测量部分、电流测量部分和电阻测量部分组成。
实验材料和仪器：1. 电阻器2. 电池3. 电流表4. 电压表5. 电线6. 示波器7. 万用表外壳实验步骤：1. 首先，我们需要将电阻器、电池、电流表和电压表连接起来，构成一个简单的电路。
2. 将电阻器连接到电池的正负极上，以形成一个电阻电路。
3. 将电流表的正极连接到电阻器上，负极连接到电池的负极上。
这样，电流表就可以测量电路中的电流。
4. 将电压表的正极连接到电阻器上，负极连接到电池的负极上。
这样，电压表就可以测量电路中的电压。
5. 将示波器连接到电路中，以观察电路中的电压波形。
6. 将以上所有仪器和电路安装到万用表的外壳中，确保连接牢固。
实验结果：通过以上步骤，我们成功地设计和制作了一款简易的万用表。
在实验中，我们可以通过电流表测量电路中的电流，通过电压表测量电路中的电压，通过示波器观察电路中的电压波形。
这样，我们可以方便地进行电路的测试和测量。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了万用表的原理和结构，并成功地设计和制作了一款简易的万用表。
万用表在电路测试和测量中起到了重要的作用，可以方便、准确地测量电压、电流和电阻。
通过实验，我们不仅掌握了万用表的使用方法，还提高了对电路的理解和实践能力。
实验中可能遇到的问题及解决方法：1. 电路连接错误：在连接电路时，可能会出现连接错误的情况。
解决方法是仔细检查电路连接，确保每个仪器和电阻器的正负极正确连接。
2. 仪器故障：在实验过程中，仪器可能出现故障。
解决方法是更换故障仪器或修理仪器。
展望：本次实验只是设计和制作了一款简易的万用表，还有许多改进的空间。
未来，我们可以考虑增加更多的功能，如温度测量、电容测量等。
同时，我们还可以进一步研究和改进万用表的精度和稳定性，使其更加准确和可靠。
指针式万用表 1109s 使用说明
使用说明指针式万用表MODEL 1109S目录1. 安全警告2. 特点3. 规格4. 各部件名称5. 测试准备工作6. 测试方法6-1 DC电压测试6-2 AC 电压测试6-3 低频输出(dB) 测试6-4 AC 输出电压测试（使用输出端口）6-5 DC 电流测试6-6 15A AC 电流测试6-7 电阻测试6-8 端口间电流LI, 端口间电压LV 的测试6-9 晶体管h FE的测试7. 保险丝与电池的更换8. 其他1. 安全警告●按国际安全规格IEC414标准进行设计和试验。
●为了避免触电等事故，正确使用仪器，使用前请阅读本说明书。
●本说明书使用危险和注意标志来表示使用中必须注意的事项，请仔细阅读。
危险是指避免引起触电等事故的注意事项，注意是指避免损坏仪器的注意事项。
●为确保安全请遵守以下注意事项。
(1) 测试前请确认选择了适当的测试量程。
特别是使用电流量程和电阻量程时请注意不要测试电压。
(2) AC15A端口和-COM端口插入测试线的状态时请不要测试电压。
(3) 电流测试中，测试棒离开回路时，测试棒与回路间可能产生高压。
请保证两者确实连接。
(4) 请将测试线的插头全车插入端口。
(5) 各量程上，请勿施加超过该量程的最大刻度值的电量。
(6) 测试物连接测试线的状态下，请勿更换量程。
(7) 测试仪的端口和接地间请勿施加超过AC/DC1000V的电压。
(8) 请勿在易燃场所测试（特别是电流测试）。
若产生火花容易导致爆炸。
(9) 使用中，测试仪本体和测试线若发现龟裂或金属部分暴露，请停止使用。
(10)更换电池，保险丝而打开后盖时，请先将测试线取下，量程开关设置为OFF。
(11)使用后请将量程开关设置为OFF。
(12)除了更换电池，保险丝之外请勿打开后盖。
(13)请使用指定保险丝。
(14)请勿测试250V以上工业用电力线。
(15)请勿长期放置于高温多湿，结露的场所和直射阳光下。
(16)请勿在超过50°温度的场所放置。
万用表设计实验
北京交通大学大学物理实验设计性实验实验题目万用表的设计与组装学院班级学号姓名首次实验时间20１2年１１月6日指导教师签字万用表的设计与组装引言一实验任务：分析研究万用表电路，设计并组装一个万用表。
二实验要求：1．分析常用万用表电路,说明个挡的够功能和设计原理;2．设计组装并校验具有下列四档功能的万用表。
（1）直流电流挡:量程１.00mA;(２)以自制的1．0０mA电流表为基础的直流电压档：量程2．50V。
（3)以自制的１．00ｍA 电流表为基础的交流电压档：量程１０.0０V 。
(４）以自制的1.00ｍA 电流表为基础的电阻档(×100）电源使用1.5Ｖ电池。
3.给出将×１00电阻档改造为×10电阻档的电路。
三主要仪器：表头，导线若干，电阻箱若干,万用表。
四常用万用表电路的分析：1、图1是简易万用表及欧姆表的实验电路。
电流，电阻,电压等被测信号经过输入电路和变换电路后,变成微安级电流，再流经表头,使指针偏转,通过欧姆定律等电学公式的计算转换,从而指示出被测量值VmA 图12、直流电流挡原理如图１－1，在微安电流表头上并联一个适当的分流电阻R ，从而达到扩充量程的目的。
由公式可知，电流表的量程为原量程的倍。
μARgIgR直流电压挡原理如图1-２,在表头串联一个适当大的分压电阻,使经过表头的电压降低,扩充了它的量程。
由公式可知，串联一大小为R 的电阻，电表的量程变为原来的倍。
μARgIgR3、交流电压挡原理如图1-3，由于表头只能流过直流电,因此测量交流时还需要一个整流电路。
万用表中一般采用通过串并联的两个二极管半波整流的形式将交流变为直流。
当被测交流电处于正半周时，电流经分压电阻及整流二极管V ２流经等效表头，表针偏转;而在被测交流电的负半周。
电流直接从二极管Ｖ1流过分压电阻。
而不经过表头。
当外电路交流电压有效值为１0V 时，内电路直流电压为4.5V 。
考虑到二极管自身的电势降0.６／２=0.3V ，加在表头上的电压为4.2V 。
简易低功耗数字万用表电赛国一
简易低功耗数字万用表摘要本文是以16位的低功耗MSP430单片机为控制芯片的简易低功耗数字万用表的设计，整个系统包含CPU模块、电源DC-DC模块、交直流电压、电阻、电容和温度量数据采集处理模块、数据显示等模块。
本系统采用了TI公司生产的低功耗CPU、高输入阻抗LMC6484运算放大器、DC-DC电源芯片TPS54331等元件满足低功耗、高输入阻抗的设计要求，同时利用电源自动关闭电路模拟实现数字万用表的电源自动关闭功能，通过互锁按键选择测试功能并能实现量程自动切换功能。
通过整机试运行和利用标准元件校验测试精度等各项指标完全满足或超过设计要求。
关键词：MSP430单片机，DC-DC变换器,自动切换。
1 方案的论证与比较1.1控制模块的方案与选择方案一：采用ATMEL公司的51系列单片机方案二：采用TI公司的MSP430单片机方案选择：虽然51系列单片机具有工作稳定、高性能的特点，但其工作电源为+5V、内部没有A/D转换器，利用51系列单片机完成设计因此需要增加外部A/D转换器等外围电路，增加了电路的复杂性，降低了系统的可靠性。
而MSP430单片机内部有12位的A/D转换器、工作电源为+3.3V，并且内部资源丰富。
结合题目的低功耗及测试精度的要求，综合比较本系统使用了性能较高的MSP430单片机。
[1]1.2低功耗系统电源设计方案与选择方案一：采用常用的线性稳压芯片搭建的电源电路，设计方便简单，但是功耗比较大，不满足低功耗设计要求。
方案二：采用DC-DC电源模块功耗小，效率高。
其PWM开关控制方式，可极大地提高电源转换效率，可高达90%以上，并且输出电压可以很方便的调节，所以非常适合低功耗，电源要求高的产品。
[2]方案选择：结合题目的要求，以及考虑低功耗的原则，选择了方案二。
1.3电压测量的方案与选择方案一：通过V/F专用芯片将电压转换为频率然后进行测量。
方案二：通过运放将电压线性转换满足量程的电压，通过CPU自带的A/D转换器进行测量。
简易万用表的使用方法
简易万用表的使用方法
简易万用表是一种常用的电子测量仪器，通过它可以测量电压、电流、电阻、频率和温度等参数。
下面是简易万用表的使用方法：
1. 测量电压：将测试探针插入表笔孔中的伏特档位，然后将红色测试探针接到被测电路的正极，将黑色测试探针接到被测电路的负极，读取表盘上的数值即为电压值。
2. 测量电流：将测试探针插入表笔孔中的安培档位，然后将红色测试探针接到被测电路的正极，将黑色测试探针接到被测电路的负极，根据所测电流的范围选择相应的档位，读取表盘上的数值即为电流值。
3. 测量电阻：将测试探针插入表笔孔中的欧姆档位，将待测电阻两端接到红色和黑色测试探针上，读取表盘上的数值即为电阻值。
注意，在测量电阻时，被测电路必须断开电源。
4. 测量频率：将测试探针插入表笔孔中的赫兹档位，将待测频率的信号源接到红色和黑色测试探针上，读取表盘上的数值即为频率值。
5. 测量温度：部分简易万用表可以测量温度，需要将温度传感器接入表笔孔中的温度测量口，选择温度测量档位，并将温度传感器接触待测物体，读取表盘上的数值即为温度值。
在使用简易万用表时，需要按照被测电路的特性选择相应的测
量档位，正确安装测试探针，保持探针与电路的良好接触，避免短路和虚接，以保证准确测量。
简易数字多用表
图 1—1—2 单片机实现框图 综合上面的比较，我们选取方案二。
1
（二） 具体方案选取 根据题目要求，可将系统划分为以下几个模块。 ◆ 频率测量电路 ◆ 小信号处理电路 ◆ 电容测量电路 ◆ 温度测量电路 ◆ 相差测量电路 ◆ 电压有效值测量电路 ◆ 软件控制部分 1． 频率测量电路 频率的测量是本系统的关键，因此选择合适的频率测量方法是很重要的。常用的频 率测量方法直接测频法，间接测周法，相关测频法： （1）直接测频法 直接测频法就是在给定门宽时间 T 内，对被测信号进行计数， 计数得 N ,根据频率的定义得 f = N/T。其相对误差为
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2． 小信号处理电路 小信号处理电路是对非标准 TTL 逻辑的被测信号进行前端处理。因为被测信号 的频率范围宽，前端放大采用了三极管，整形电路采用高速电压比较器 LM361。原 理图如图 3—2—1 所。
图 3—2—1
小信号处理电路
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3． 电容测量电路 电容测量电路采用 555 谐振回路，由于测量的范围宽，故将测量范围分为两 段，用 CD4052 选择每一档位的对应电阻。原理图如图 3—3—1 所示。
温 度 数 据 处 理
真 有 效 值 测 量
关闭定时中断， 关闭门控
结束中断
● 启动定势，打开 门控
图 4—1—2
定时中断流程
图 4—1—1 主程序流程图 除测量有效值使用 A/D 转换外，其他量的测量都是用测频的方法，而测频的定时信号 是单片机定时中断给的，因此当定时到时，需要将读数标志置位，说明定时结束。
硬 件 控 制 电 路
测量 电路 被测对象
反馈电路
图 1—1—1 硬件实现逻辑框图 方案二 ：由单片机系统控制测量并根据测量结果由软件进行量程的自动转换。此方案优 点是有良好的人机接口，可以自动调整测量参数并对测量结果进行软件校正。但 此种方案的测量速度较前者要慢。图 1—2—1 为单片机实现框图。 人 机 接 口 单 片 机 系 统 测 量 电 路 被 测 对 象
迷你型数字万用表使用说明
√在使用仪表之前，请详细通读本说明书1.本系列仪表是一种便携的、3 ½ LCD驱动的数字万用表。
她拥有测量直流电流、交流电压、直流电压、电阻、二极管、线路通断及温度测量等功能。
是电工、技术人员、维修人员和业余爱好者的理想工具。
2.以下的特性除非特别说明均为出厂一年内，操作温度18°C ~ 28°C（64°F ~ 82°F），相对湿度小于80%条件下测量。
2.1输入阻抗：=1MΩ过载保护：直流1000V或交流峰值750V量程量程2.8 环境条件(64°F-82°F)推荐工作温度：18°C-28°C(32°F-122°F)适用工作温度：0°C-50°C(30°F-140°F) 存储条件： -20°C-+60°C移去电池且相对湿度小于80% 相对湿度：小于80%2.9 功能属性测量方法：双积分式A/D转换采样速率：每秒约3次极性指示：直流电压自动显示“-”号，正极性默认过载指示：只在最高位显示“1”供电要求： 9V叠层电池(NEDA 1604, 6F22).电池寿命：碱性电池的典型时间为连续150小时以上碳锌电池的典型时间为连续100小时以上低电显示：当电池电压≤7.2V时显示“”显示方法： 3 ½ 液晶显示，最高显示19992.10 标准附件操作说明书………………………………………一本测试表笔…………………………………………一对国际标准K型热电偶……………………………一付**有温度功能的仪表才有配！3.3.1直流及交流电压测量1) 将功能量程旋钮开关拨到所需要的电压量程位置。
2) 把黑表笔接在仪表的“COM”插孔，红表笔接在仪表的“VΩmA”插孔。
3) 将测试表笔连接到待测电压或电源上，便可读出显示值，红色表笔所接端的极性将同时显示于显示器上。
DT-830B万用表说明书
√在使用仪表之前，请详细通读本说明书1.本系列仪表是一种便携的、3 ½ LCD驱动的数字万用表。
她拥有测量直流电流、交流电压、直流电压、电阻、二极管、线路通断及温度测量等功能。
是电工、技术人员、维修人员和业余爱好者的理想工具。
2.以下的特性除非特别说明均为出厂一年内，操作温度18°C ~ 28°C（64°F ~ 82°F），相对湿度小于80%条件下测量。
2.1输入阻抗：=1MΩ过载保护：直流1000V或交流峰值750V2.8 环境条件(64°F-82°F)推荐工作温度：18°C-28°C(32°F-122°F)适用工作温度：0°C-50°C(30°F-140°F) 存储条件： -20°C-+60°C移去电池且相对湿度小于80% 相对湿度：小于80%2.9 功能属性测量方法：双积分式A/D转换采样速率：每秒约3次极性指示：直流电压自动显示“-”号，正极性默认过载指示：只在最高位显示“1”供电要求： 9V叠层电池(NEDA 1604, 6F22).电池寿命：碱性电池的典型时间为连续150小时以上碳锌电池的典型时间为连续100小时以上低电显示：当电池电压≤7.2V时显示“”显示方法： 3 ½ 液晶显示，最高显示19992.10 标准附件操作说明书………………………………………一本测试表笔…………………………………………一对国际标准K型热电偶……………………………一付**有温度功能的仪表才有配！3.3.1直流及交流电压测量1) 将功能量程旋钮开关拨到所需要的电压量程位置。
2) 把黑表笔接在仪表的“COM”插孔，红表笔接在仪表的“VΩmA”插孔。
3) 将测试表笔连接到待测电压或电源上，便可读出显示值，红色表笔所接端的极性将同时显示于显示器上。
简易万用表的设计与制作实验报告
简易万用表的设计与校准物理学院物理学类 2009301020162 沈港博摘要：万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。
它可用不同的量程测量直流电流、直流电压、交流电压及电阻。
有的万用表还可以测量阻抗、容抗和音频功率等。
学习制作和设计万用表非常重要，还有利于我们大学同学提高电路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解，提高自身的动手能力。
关键字：万用电表、表头、测量电路、转换装置。
1 实验目的（1）通过万用表组装实验，进一步熟悉万用表结构、工作原理和使用方法。
（2）了解电路理论的实际应用，进一步学会分析电路，提高自身的能力。
2 实验原理万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。
指示器俗称表头，用来指示被测电量的数值，通常为磁电式微安表。
表头是万用表的关键部分，万用表的灵敏度、准确度及指针回零等大都决定于表头的性能。
表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的，满刻度偏转电流越小，灵敏度越高。
一般万用表表头灵敏度在10~100μA 左右。
测量电路的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微小直流电流，它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。
分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小电流，分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所需的低电压；整流电路将被测的交流，通过整流转变成所需的直流电。
万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现，转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。
转换开关有固定触点和活动触点，它位于不同位置，接通相应的触点，构成相应的测量电路。
万用表基本原理，如下图1-1所示。
图1-1万用表基本原理图下面以MF-47型万用表为例，分部介绍电路参数的测量原理。
1、直流电流的测量万用表的直流电流档，实质上是一个多量程的磁电式直流电流表，它应用分流电阻与表头并联以达到扩大测量的电流量程。
根据分流电阻值越小，所得的测量量程越大的原理，配以不同的分流电阻，构成相应的测量量程。
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功能及组成简介
本作品为”简易万用表”,各部件从作用上可分为六大部分,依次为:电源,输入部分,A/D转换器,校正电路，单片机和显示电路部分..它们的关系可如下图简单表示.
AC/DC电源:通过变压，整流，滤波和稳压作用，将交流220V的市电转化为+5V和-5V直流电压，为各个组成芯片提供工作电源，是整个器件的能源部分。
输入部分：它的作用是将不同类型的，大小各异的待测输入信号转化为幅值在0~2V之间的模拟电压，该电压作为A/D转换器的输入。
A/D转换器：用来将模拟输入部分输入的电压转化为对应的数字量，实现待测信号的模数转换，转换结果供给单片机处理。
校正电路：为了减小各种不利因素的影响，提高测量精度，特别引入了该校正电路，它的输出引入到单片机，通过软件处理，减小误差。
单片机：是简易万用表的核心部分，首先它控制输入部分的3线—8线译码器74138的选通，使74138能够正确选择输出通道将信号输出；其次，单片机8051为A/D转换器7135提供时钟信号，使7135能够正常地工作，同时，它读取7135的输出信号，以及校正电路的输出，内部处理后送往数码管；最后，单片机控制显示部分各个数码管的导通或截止，并送入处理后的数据使之正确显示。
显示电路：由单片机控制，把处理的结果显示出来在七段数码管上显示出来，为整个器件的最终输出，数码管的显示，即为待测输入信号的测量值。
各部分具体介绍：
一：电源
组成：匝数比为N1/N2=220/18，中间有抽头的变压器，三端集成稳压器L7805CV和L7905CV，电解电容1000ūF×2，整流二极管IN4007×4
因为使用的三端固定输出式集成稳压器7805的输入电压范围为7.5V~35V，7905的输入电压范围为-7V~-35V，所以变压器的匝数比取N1/N2=220/18，中间有公共地，通过变压作用，输出有效值为18V的交流电压，该电压作为整流电路的输入。
四个型号为IN4007的二极管组成桥式全波整流电流，两端的输出分别接7805和7905的输入管脚，由于变压器中间有抽头接地，所以整流电路的输出电压能同时满足7805和7905。
7805和7905的GND 管脚接在一起共地。
在输入管脚和GND管脚之间连接的电解电容是用来滤波，大小为1000ūF。
该整流滤波电路输出的正电压为（+5±5%）V，负电压为（-5±5%）V，能够满足集成芯片的电源电压要求。
二：输入部分
组成：10欧姆×1，90欧姆×1，300欧姆×2，0.5M欧姆×1，1M欧姆×1，13.5M 欧姆×1的电阻，PA1a-5V/APA3319继电器×6，发光二极管×7，反向器74HC04×1，七路达林顿驱动器MC1413×1，3线—8线译码器74138×1。
输入部分包括测量类型选择电路和测量档位选择电路，其中类型选取为手动，档位选取受单片机控制，即能够自动选择合适的档位供测量使用。
由于该作品完成了电压和电流的测量，只有电流档和电压档供选择使用，因此类型选择用一个具有自锁功能的微动开关控制即可，当开关输出为“1”时，经过反向器74LS04的反向和达林顿管MC1413的驱动作用，使指示测量为电压量的发光二极管导通。
该状态下，MC1413的输出为高电平，因此跨接在VCC和MC1413输出管脚的继电器线圈不能导通，其常开开关仍处于断开状态，由电路图（————————）可知，此时输入电流支路截止，而输入电压支路导通。
完成了电压档的选择。
同理可知，当微动开关输出为“0”时，输入电压支路截止，而输入电流支路导通。
完成了电流档的选择。
而通过不同颜色的指示灯的指示作用，使用者可以正确判断出目前使用的测量类型。
档位的选取受单片机8051的控制。
3线—8译码器的输出控制管脚MUXA，MUXB，MUXC分别接8051的P2.0，P2.1，P2.2输出管脚。
测量开始时，单片机先选通最大量程对应的输出管脚（电压档对应为P20，P21，P22为“011”，而电流档对应为“101”），8051通过读取A/D转换器的BUSY输出管脚，可以知道目前的选通输出管脚对应的档位是否合适，如果合适，就使该管脚一直导通；如果档位偏大，则8051自动选通下一量程，直至选通最佳档位止；而如果待测信号超出最大量程，单片机会输出超量程信号，输出并显示在数码管上，提示使用者该待测信号超量程。
如果待测信号没有超出最大量程，且目前的档位正合适，则8051的P20，P21，P22管脚输出稳定的选通信号，将待测信号经处理后进入A/D转换器。
具体处理过程为：因为7135能正确转换的输入信号为0~2V的电压量，所以无论待测信号是电流量还是电压量，都要经过合理的变换或缩小，使之转换为7135能正确读入使用的电压量。
由附图（--------）可以看到，当待测电压在0~2V范围内时，Y0输出管脚被选通，输出低电平，经74LS04反向和MC1413反向驱动作用，接在该支路上的继电器线圈导通，其对应的常开开关闭合，待测信号被引到输出端，输入到7135供处理；当待测电压在2~20V范围内时，Y1输出管脚被选通，输出低电平，经74LS04反向和MC1413反向驱动作用，接在该支路上的继电器线圈导通，其对应的常开开关闭合，此时，待测电压并不直接输出，而是经过13.5M欧姆和0.5M+1.0M欧姆的电阻分压，由欧姆定律计算得，待测电压范围为2~20V，经分压作用，输出到输出端的电压为0.2~2.0V，符合要求。
同理，当待测电压范围为20~30V时，经电阻分压得到的输出范围为0.67~1.0V，同样也符合要求。
当待测信号为0~20mA电流时，该电流信号经过90欧姆+10欧姆的电阻，被转换为0~2.0V的电压输出，符合要求，当待测信号为20~200mA的电流时，该电流信号经过10欧姆的电阻。
被转换为0.2~2.0V的电压输出，同样也符合7135对输入信号的要求。
至此，不同类型，不同幅值的待测输入信号经过输入电路的选择和转换作用，已经满足A/D转换器7135对输入信号的所有要求，下面将介绍输入信号在7135内的A/D变换。
三：A/D转换器
组成：8位A/D转换器芯片为ICL7135C，2.5V精密电压基准芯片MC1403，1000欧姆可变电阻器，分频计4040，1ūF电容×2，0.47ūF电容，0.1ūF电容，100K欧姆电阻×2。
先介绍A/D转换器周围器件，它们的存在使得A/D能够正常的，正确的工作。
2.5V精密电压基准芯片MC1403通过1000欧姆可变电阻器的分压作用，为7135的REF管脚提供精准的+1V参考电压；分频计4040为7135提供合适的时钟信号，本电路4040的时钟信号输入为（）
MHZ，（）分频后为7135提供频率为（）KHZ的时钟输入。
接在管脚4（INTOUT）上的0.47ūF电容，管脚5（AZ）上的1ūF电容，管脚6（BUFFOUT）上的100K欧姆的电阻，以及跨接在管脚7（Cref-）和管脚8（Cref+）上的1ūF电容，都是7135正常工作的典型接法。
输入管脚9（IN-）和输入管脚10（IN+）之间跨接0.1ūF电容，防止其他信号对输入信号的干扰，输入电压通过100K欧姆的大电阻引入7135。
ADC7135的模拟地和数字地采取单点共地接法，避免多点电位差引起地线上环流，影响精度。
A/D转换器7135是双积分型的，特点是精度高，抗高频干扰性好，但是二次积分的过程使它的速度比较慢，但作为数字万用表的核心，其速度足够了。
7135的转换原理如下图所示，其主要部分为积分器F1，检零比较器F2，计数器，控制逻辑和时钟信号等；
（a）原理框图(b)积分器波形图
图；双积分式A/D转换器的工作原理
7135有两个输入电压：一个是被测模拟量的输入电压VI，一个是标准电压V REF。
双积分式也称二重积分式，其实质是测量和比较两个积分时间，一个是对模拟输入电压积分的时间T0，此时间往往是固定的；另一个是以充电后的电压为初值，对参考电压V REF反向积分，积分电容被放电至零所需的时间T1。
模拟输入电压VI与参考电压V REF之比，等于上述两个时间之比。
由于V REF，T0固定，而放电时间T1可以测出，因而可计算出模拟输入电压的大小。
由计算可以得到
V I=-V RE F×T1/T0
由于T0，V REF的固定常数，因此反向积分时间T1与输入模拟电压VI在T0时间内的平均值成正比。
输入电压VI愈高，V A愈大，T1就愈长。
在T1开始时刻，控制逻辑同时打开计数器的控制门开始计数，直到积分器恢复到零电平时，计数停止。
则计数器所计出的数字即正比于输入电压VI在T0时间内的平均值，于是完成了一次A/D转换。
通过A/D转换器的工作原理可知，只要读取7135的二进制输出管脚，即可以得到转换得到的8位二进制数值N，N与输入电压的关系为：
但是这种常规做法需要八根数据线才能读到输出数值，连线比较复杂。
7135的BUSY
管脚可以解决这个问题，由于BUSY管脚的输出脉冲个数即等于N值，所以单片机完全不用费力的去读7135的数据输出管脚，而只需要记录BUSY输出的脉冲数，在转换开始时就开始计数，直至转换结束止。
这也是当前比较流行的做法，大大减小了对单片机管脚的占用。