数字万用表原理
万用表 nplc原理
万用表nplc原理
万用表是一种用于测量电压、电流和电阻的电子设备。
在数字万用表中，NPLC（Normal Power Line Cycles）是一个重要的参数，它代表了测量时间周期的长度。
NPLC的原理和数字万用表的工作方式密切相关。
当使用数字万用表进行测量时，它需要将输入的模拟信号转换为数字信号，然后进行处理和显示。
在这个过程中，NPLC决定了测量时间周期的长度，从而影响了测量的精度和稳定性。
具体来说，NPLC表示一个电网周期的数量，即在一个完整的电网周期内，万用表会进行多少次测量。
例如，在50Hz的电网频率下，一个电网周期是20ms。
如果设置NPLC为1，那么万用表会在20ms 内进行一次测量；如果设置NPLC为10，那么万用表会在200ms内进行10次测量，并将结果平均。
增加NPLC的值可以提高测量的精度和稳定性，因为更多的测量次数可以减少噪声和干扰的影响，使得测量结果更加准确。
然而，增加NPLC的值也会增加测量的时间，因此在选择NPLC的值时需要权衡精度和时间的要求。
总之，NPLC是数字万用表中的一个重要参数，它决定了测量时间周期的长度，从而影响了测量的精度和稳定性。
通过合理设置NPLC 的值，可以在保证测量精度的同时，尽可能减少测量的时间。
dt830b数字万用表工作原理
dt830b数字万用表工作原理
DT830B数字万用表是一种便携式电子测试仪器，用于测量电压、电流和电阻等电学量。
它的工作原理可以分为几个方面：
1. 电压测量：DT830B数字万用表通过使用内部电源，如电池，提供一个已知电压，然后将测量对象与表的测量端子相连接。
通过内部的电压分压电路，将测量对象的电压降低到可以测量的范围，并将其转换成与已知电压相关的电压指示。
2. 电流测量：DT830B数字万用表在电流测量时，需要将测量
对象与表的测量端子相连接，并通过内部的电流分流电阻，将电流分流为可以进行测量的范围。
然后，通过内部的电压测量电路测量分流电阻上的电压，从而获得电流指示。
3. 电阻测量：当进行电阻测量时，DT830B数字万用表通过将
测量对象与表的测量端子相连接，并通过内部的电流产生电路，将已知电流通过测量对象，测量对象上产生电压与已知电流成正比。
随后，通过内部的电压测量电路，测量产生的电压，并通过计算获得电阻值。
总体而言，DT830B数字万用表通过使用内部电源和相应的电路，将电学量转换为易于测量的信号，并通过内部计算和显示装置显示测量结果。
数字万用表测量原理介绍讲解
24小时
ANK YOU
RIGOL TECHNOLOGIES, INC.
数字万用表测量原理—通断性
原理同2WR测量，固定使用2kΩ量程。 将电阻测量结果与用户设定的短路电阻（ 1Ω~ 2kΩ ）相比较后 输出测量结果。
数字万用表测量原理—传感器
根据用户定义的曲线测量相应的物理量。不同传感器类型（电压型， 电流型，电阻型）采用前述的对应测量方法。
数字万用表性能指标
位数 Digits
数字万用表测量原理—电容
C q It UU
用充放电的方法测量电容大小。将参考电流源输入到电容，然后 计算电压变化率。
具体方法：先将电容放电到初始状态，然后用恒定电流给电容充电到终 止状态。测量初始状态和终止状态电容两端的电压差，充电过程中同时 测量充电的时间；用电压差除充电时间即得电压变化率。
数字万用表性能指标
测量范围 Measurement Range
GBT 13978-2008
例如：对于直流电压测量
测量范围：-1050V至1050V 量程：200mV(±220mV)，2V( ±2.2V )，20V( ± 22V)，200V( ±220V )，1000V( ±1050V) 超量程：1000V量程时为5%，其他量程时为10%。
GBT 13978-2008
例如： 位数：3 ½位、4 ½位、5 ½、5 ¾位、6 ½位 计数：±1999, ±19999, ±199999,±399999,±1999999
数字万用表性能指标
位数 Digits
为什么有半位?
同样是测量12V的电压：
最大显示 使用档位
3 ½ digits 1999 10V档
数字万用表测量原理—交流电流
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。
数字万用表测电容原理
数字万用表测电容原理
在数字万用表测量电容的原理中，使用了一种称为RC振荡电
路的方式。
RC振荡电路由一个电阻（R）和一个电容（C）串
联组成。
当数字万用表测量电容时，它会通过内部的电路将电容器与
RC振荡电路连接起来。
首先，数字万用表会将一个已知频率
的电压信号输入到RC振荡电路中。
这个电压信号会导致RC
振荡电路开始振荡。
然后，数字万用表会测量RC振荡电路输出的振荡频率。
由于
振荡频率与电容值成反比，因此可以通过测量振荡频率来间接测量电容值。
数字万用表会根据振荡频率和已知的电压信号频率之间的关系，计算出电容器的电容值。
具体而言，数字万用表会测量RC振荡电路的振荡周期，即振
荡一个完整周期所需的时间。
然后，它会通过将振荡周期除以已知的电压信号周期来计算出电容值。
需要注意的是，为了获得准确的测量结果，需要保证已知的电压信号频率稳定且准确。
此外，数字万用表在测量电容时还会考虑其他因素，如内部电路的漏电流等，以提高测量的精确度。
数字多用表的测量原理和应用实验原理
数字多用表的测量原理和应用实验原理数字万用表是测量电路中电阻、电流和电压的一种电子仪器，它可以将模拟量信号转化为数字信号，实时地显示出来，方便了电子工程师或者电气工程师进行电路设计、测试和维修。
数字多用表的测量原理和应用实验原理是工程师们在使用该仪器时需要了解的知识点。
数字多用表的测量原理：数字多用表主要是依靠一些传感器来获取电路中的基本物理量，然后经过处理后，显示在多用表的数字显示屏上。
不同的传感器可以通过不同的测量原理来实现。
下面是数字多用表所使用的常见传感器的测量原理：1. 电流传感器电流传感器是一种通过磁感应原理来测量电流的传感器。
当电流通过一根导线时，会在其周围产生一个磁场。
电流传感器可以将这个磁场检测出来，然后将检测到的信号转换为电流大小的数字信号。
2. 电压传感器电压传感器主要是通过利用分压原理来测量电路中的电压。
电压传感器几乎是以相同的方式构造的，它们都有两个电极。
当它们接触到电路的两端时，可以生成一个分压信号，这个信号可以通过与分压器电阻配对来测量电路中的电压。
3. 电阻传感器电阻传感器可以通过测量电路中的电阻来计算电路中的其它物理量。
它们的测量原理是通过使用代表性电流来测量材料的电压差和电位差。
通过将材料的电压和电位差组合起来，可以计算出电路中的电阻。
数字多用表的应用实验原理：数字多用表的应用实验原理主要围绕着它的应用场景进行说明。
数字多用表在电力工程、电气工程、电子工程等方面都有广泛的应用。
其中，以下是常见的几种应用场景：1. 电路参数的测量数字多用表可以用来测量电路中的电压、电流、电阻等参数。
在电子工程领域，数字多用表经常用来测量电路中电子元件的参数，例如电容器、电感器和晶体管。
使用数字多用表可以快速准确地测量电路中的参数。
2. 故障诊断数字多用表可以用来检测电路中是否存在问题，例如短路、开路、接触不良等。
在电气工程中，数字多用表可以用来诊断电路中发生故障的原因。
如果电路中存在故障，数字多用表可以用来定位这个故障并找到修复它的方法。
数字万用表原理
数字万用表原理数字万用表是一种用来测量电压、电流、电阻和其他电学量的仪器。
它是电子测量仪器中的一种，由数字显示屏、旋钮、测量插口等部分组成。
数字万用表原理是基于电子测量技术和电路原理，通过测量电压、电流和电阻来实现对电路及电器设备的检测和分析。
首先，数字万用表的原理是基于电压、电流和电阻的测量。
在测量电压时，数字万用表通过将待测电路与测量插口相连，利用电压测量电路将电压转换为相应的数字信号，并在显示屏上显示出来。
而测量电流时，数字万用表需要将待测电路中断，然后将数字万用表与待测电路串联，通过电流测量电路将电流转换为相应的数字信号，并在显示屏上显示出来。
在测量电阻时，数字万用表需要将待测电阻与测量插口相连，利用电阻测量电路对电阻进行测量，并在显示屏上显示出来。
其次，数字万用表的原理还涉及到测量插口的选择和旋钮的调节。
不同的测量需要选择不同的测量插口，如测量电压需要选择电压测量插口，测量电流需要选择电流测量插口，测量电阻需要选择电阻测量插口。
而旋钮则用来调节测量范围和测量模式，以确保测量结果的准确性和可靠性。
另外，数字万用表的原理还包括其内部电路结构和工作原理。
数字万用表内部包含模拟电路、数字电路、显示电路等部分，通过这些电路来实现对电压、电流、电阻等电学量的测量和显示。
数字万用表工作时，会根据测量插口的选择和旋钮的调节，自动切换相应的测量电路和显示电路，从而实现对待测电学量的准确测量和显示。
总之，数字万用表原理是基于电子测量技术和电路原理，通过测量电压、电流和电阻来实现对电路及电器设备的检测和分析。
它的工作原理涉及到测量插口的选择、旋钮的调节，以及内部电路结构和工作原理。
掌握数字万用表的原理对于正确使用和维护数字万用表具有重要意义，也有助于对电路和电器设备进行准确的测量和分析。
数字式万用表的工作原理
数字万用表种类很多，但基本工作原理则是大同小异。
都是把被测的模拟量转化成数字量显示。
所以最关键的是模数转换电路。
它主要由直流数字电压表DVM(Digital Vo1tMeter)，它由阻容滤波器、前置放大器、模数转换器A／D(Anal0g一to—Digital)、发光二极管显示器LED(LiGht EnittingDiode)或液晶显示器LCD(Light Crystal Disdiay)及保护电路等组成。
在数字电压表的基础上再增加交流一直流转换器AC／DC、电流一电压转换器I ／v和电阻一电压转换器Ω／V，就构成了数字万用表的基本部分。
当然，由于具体结构的不同，功能的强弱不同，每种表还有其各自复杂程度不同的特殊附加电路万用表是用来测量交直流电压、电阻、直流电流等的仪表。
是电工和无线电制作的必备工具。
初看起来万用表很复杂，实际上它是由电流表(俗称表头)、刻度盘、量程选择开关、表笔等组成。
使用时如果把量程选择开关指向直流电流范围时，电流表M 并接一些分流电阻来实现扩大量程之目的，使它成为一个具有几个大小不同量程的电流表。
测量结果要看刻度盘上直流电流刻度来读数。
通常刻度盘上第二行为电流刻度。
同样，如果量程选择开关指向直流电压范围时，表头串接另外一些电阻(用串联电阻分压的原理，使它成为一个多程量的电压表)。
读数要看刻度盘上直流电压刻度。
大多数的万用表电压和电流合用一刻度。
如果在测量直流电压的电路中接入一个整流器，便可测交流电压了。
测电阻的原理与测直流电压相仿，只是测试时还须加一组电池。
选择开关指向电阻范围时，刻度盘上找第一行电阻专用刻度读数即可。
万用表的型号很多，但其基本使用方法是相同的。
现以MF30型万用表为例，介绍它的使用方法。
使用前的准备第一，使用万用表之前，必须熟悉量程选择开关的作用。
明确要测什么?怎样去测?然后将量程选择开关拨在需要测试档的位置。
切不可弄错档位。
例如：测量电压时误将选择开关拨在电流或电阻档时，容易把表头烧坏。
数字万用表的原理
数字万用表的原理首先，数字万用表的原理基于电压测量。
当我们需要测量电路中的电压时，我们将数字万用表的两个探针分别连接到电路中的两个点，数字万用表内部的电路会将电压转换为相应的数字显示在屏幕上。
这是因为数字万用表内部有一个模拟-数字转换器（ADC），它会将输入的模拟电压信号转换为数字信号，然后显示在屏幕上。
其次，数字万用表的原理还基于电流测量。
当我们需要测量电路中的电流时，我们需要将数字万用表的电流测量档位选择到合适的档位，然后将数字万用表的两个探针分别连接到电路中的两个点。
数字万用表内部的电路会通过测量电路中的电阻来计算电流的大小，并将结果显示在屏幕上。
最后，数字万用表的原理还基于电阻测量。
当我们需要测量电路中的电阻时，我们将数字万用表的两个探针分别连接到电路中的两个端点，数字万用表内部的电路会通过流过电路的电流和电压的关系来计算电阻的大小，并将结果显示在屏幕上。
总的来说，数字万用表的原理是基于电压、电流和电阻的测量原理，通过内部的电路和传感器来实现对这些电学参数的测量，并将结果显示在屏幕上。
它的使用简单方便，可以满足不同场合的测量需求，是电工和电子工程师必不可少的工具之一。
在使用数字万用表时，我们需要注意一些细节，比如选择合适的测量档位、正确连接探针、避免测量过大的电压和电流等，以确保测量的准确性和安全性。
另外，数字万用表也需要定期校准和维护，以保证测量的准确性和稳定性。
总之，数字万用表是一种基于电压、电流和电阻测量原理的电工测量仪器，它通过内部的电路和传感器来实现对这些电学参数的测量，并将结果显示在屏幕上。
它的使用简单方便，可以满足不同场合的测量需求，是电工和电子工程师必不可少的工具之一。
希望本文能够帮助大家更好地了解数字万用表的原理和使用方法。
数字万用表原理
双积分电路 计数器 时钟
LCD显示驱动
(1) A/D转换原理
UIN 双积分电路
计数器
T1T2
N1N2
UREF
T1
T2
0
t
N1
N2
1000
UIN
N2
UREF
N1
N2：计数器第二次计数值 N1=1000
从上式可知：被测电压只与基准电压及计数值有关，而这 两者的准确度都可以做得较高，所以数字万用表的测量准 确度较高
DCV
ACV
测量
DCA
hFE
时，UREF=100mV
测量二极管正向压降时UREF=1V
测量R时，UREF不一定为100mV
（2）LCD显示器
a .七段显示
b .采用几十赫兹(50Hz)的交流电压驱动
某一笔段 背电极（BP极）
若某一笔段电压与BP 电压相位差1800该笔 段显示；若同相，该 笔段不显示
DT830B特点：
3 1/2 （三位半）：第一位只能显示0或1， 其它位能显示0～9。
基本量程为200mV，表头最大显示值为199.9。
测量参数
DCV：直流电压 ACV：交流电压 DCA：直流电流 R：电阻 UF：二极管的正向导通电压
hFE：三极管放大倍数
2 原理框图
输入 功
能
量
程
被测量
选 择
R03
UIN C4
UREF+ UREFUIN+
UIN-
UX 1000K
=
UIN
1K
当UX=100V UIN=0.1V=100mV
UIN
N2
而
=
UREF
N1
数字万用表的工作原理
数字万用表的工作原理
数字万用表是一种用于测量电压、电流和电阻等电学参数的便携式电子仪器。
其工作原理基于电流和电压的测量。
以下为数字万用表的工作原理：
1. 电压测量：数字万用表通过连接测量的电路与待测试电路，并将内部的高输入阻抗电压测量电路与待测点串联，测量电压信号通过输入电阻和操作放大器进入内部的模数转换器，转换为数字信号后，在显示屏上显示出电压值。
2. 电流测量：数字万用表通过将内部的负载电阻与待测电路串联，将电流流经负载电阻，然后通过内部的电压测量电路测量电压降，并计算出流经负载电阻的电流值。
该电流值通过模数转换器转换为数字信号，在显示屏上显示出电流数值。
3. 电阻测量：数字万用表在电阻测量时，会通过内部的恒流源产生一个已知大小的电流，然后将电阻与该恒流源串联，通过测量电阻两端的电压降，计算出电阻的数值。
同样，通过模数转换器将测量得到的电压转换为数字信号，在显示屏上显示出电阻值。
总的来说，数字万用表的工作原理是将被测电路与数字万用表内部的测量电路相连，通过测量电压降和电流大小，并经过模数转换器转换为数字信号，最终在显示屏上显示出电压、电流和电阻等参数的数值。
数字万用表的工作原理
数字万用表的工作原理
数字万用表是一种用来测量电压、电流和电阻的便携式电子测量仪器。
它由一个数字显示屏、选择旋钮、连接线和测量槽组成。
数字万用表的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 电压测量：当数字万用表用于测量电压时，用户需要将电压源与数字万用表的正负极进行连接。
数字万用表内部的测量电路会将电压转换为相应的电压信号，并利用模数转换器将信号转换为数字形式。
最后，数字信号被送至显示屏上，以显示电压的数值。
2. 电流测量：当要测量电流时，数字万用表需要通过选择旋钮将测量模式选择为电流模式，并将连接线依次连接到电流源、数字万用表和电阻槽。
此时，数字万用表内部的测量电路会将电流信号放大，然后通过模数转换器将其转换为数字形式，最终在显示屏上显示出电流的数值。
3. 电阻测量：在电阻测量中，用户需要选择旋钮将测量模式选择为电阻模式，并将被测电阻连接到数字万用表的电阻槽。
数字万用表会在测量中施加一个已知的电压，并根据测量电阻和施加电压的比例关系计算出电阻值，并在显示屏上显示出电阻的数值。
总的来说，数字万用表通过测量电压、电流和电阻的数值，并将其转换为数字信号进行处理和显示。
其工作原理主要依靠内
部的测量电路和模数转换器，使得用户可以方便地进行电性能参数的测量和检测。
数字万用表测试原理
数字万用表测试原理
数字万用表测试原理
数字万用表是一种用于测试电路参数的测量仪器，它可以同时测量电压、电流、电阻等电学量。
在电子产品维修、电路实验等领域中，数
字万用表是一种常用的测试工具。
1. 测试电压原理
数字万用表测试电压是利用其内部的电路转换电压信号为数字信号，
再将数字信号进行放大、滤波等处理，通过显示装置将测试结果显示
出来。
2. 测试电流原理
数字万用表测试电流是利用其内部的电路将电流通过电阻变换为电压
信号，再将电压信号转换为数字信号，并通过显示装置将测试结果显
示出来。
3. 测试电阻原理
数字万用表测试电阻是利用其内部电路中的电压源给待测电阻加电压，同时进行电流、电压测量，并通过数学运算获得待测电阻的值。
4. 其他测试原理
数字万用表还可以进行其他电学量的测试，如频率、电容等，具体原
理类似于测试电压、电流、电阻。
总之，数字万用表通过内部电路进行电学量转换及处理，通过显示装置将测试结果显示出来。
其测试原理是通过电学量之间的相互作用及配合，进行多参数的测试，具有高效、精准、方便等特点。
在日常实验和维修工作中，数字万用表是一种不可或缺的测试工具。
数字万用表测电流原理
数字万用表测电流原理
使用数字万用表测电流有两种方式。
第一种方法是直接使用数字式万用表进行电流测量，需要将万用表与被测电路串联，这就意味着要将电路断开，并用数字式万用表的测试线形成完整电路。
这样，全部电路电流都流过数字式万用表的电路。
使用数字式万用表测量电流的另一种间接方法是使用万用表附件即电流探头。
将探头夹在导体外面，从而无需断开电路并可以测量大于10A 的大电流。
数字万用表测电流原理
万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。
当微小电流通过表头，就会有电流指示。
但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。
数字万用表整体原理介绍
数字万用表整体原理介绍
数字万用表是一种常用的电气测试仪器，可以测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻、电容、电感等电气参数。
数字万用表整体原理主要包括以下几个方面：
1. 测量基本原理：数字万用表的测量基本原理是利用电路中的电阻、电容、电感等元件与电源之间的关系，通过测量电路中所产生的电流、电压等参数来推算需要测量的物理量。
2. 信号放大原理：数字万用表在测量中需要对电路中的电流、电压等信号进行放大处理，以便于准确测量。
其信号放大原理主要是基于放大器的工作原理，在放大器中将输入信号放大后输出，以提高灵敏度和准确度。
3. 模数转换原理：数字万用表的核心部件是模数转换器，它将模拟信号转换成数字信号，以便于后续处理和显示。
模数转换器的原理是将输入的连续模拟信号按一定时间间隔采样并量化，然后进行编码转换成数字信号。
4. 显示原理：数字万用表的数字显示部分采用液晶显示或LED 数码管显示。
液晶显示原理是利用液晶分子在电场作用下的旋转来控制透光性，以显示数字；LED数码管显示原理是利用LED灯管的发光原理，将数字以亮灭不同的方式显示出来。
总之，数字万用表整体原理是由测量基本原理、信号放大原理、模数转换原理和显示原理组成的电气测试原理。
这些原理相互配合，共同实现了数字万用表的准确、灵敏测量功能。
数字万用表的使用原理
数字万用表的使用原理
数字万用表是一种用来测量电流、电压和电阻的仪器。
它由一个数字显示屏和一组电路组成，可以方便地测量不同电参数。
数字万用表的使用原理是基于电路理论和电压分压原理。
当用数字万用表测量电流时，将被测电路与万用表的电流测量端连接，电流会通过万用表的电路，流过电流测量电路中的电阻。
根据欧姆定律，电流的大小与电阻成正比，万用表通过测量电阻的变化来间接测量电路中的电流。
当用数字万用表测量电压时，将被测电路与万用表的电压测量端连接，电压会在电路中产生一定的电压降，这个电压降就是被测电路的电压。
万用表通过测量电路中的电压降来直接测量电路的电压。
当用数字万用表测量电阻时，将万用表的电阻测量端连接到待测电阻的两端，电流会通过待测电阻，而万用表测量电路会根据电阻的大小产生一定的电压变化。
通过测量电压变化，万用表可以间接测量待测电阻的大小。
通过以上的原理，数字万用表能够对电流、电压和电阻进行精确的测量。
同时，数字万用表还可以通过切换不同的测量范围来应对不同的测量需求，确保测量的准确性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• （2）量程的范围 • 指测量电压范围的上限值与下限值之差，包括 基本量程和扩展量程。 • 基本量程：未经衰减器和放大器的量程称为基 本量程，如1V或10V，也有的为2V或5V，基本 量程的测量误差最小； • 扩展量程：借助于衰减器和输入放大器的适当 配合来完成量程扩大的。
• （3）超量程能力 • 指数字电压表所能测量的最大电压超出量程值 的能力。DVM有无超量程能力，要根据它的量 程分档情况和能够测量的最大电压情况来决定 ，其计算公式为：
用途:它不但可以测量交直流电压、交直流电流 和电阻，而且还可以测量电容及信号频率、判断 电路的通断等 。
• 数字万用表的组成原理框图
VDC VAC AC-DC变换器 K 数字电压表
I Ω
I-DC变换器
Ω -DC变换器
数字多用表的框图 • 整个电路主要由数字电压表DVM和交流电压/直流电压（AC/DC）转 换器、电流/直流电压（I/DC）转换器、电阻/直流电压（Ω /DC） 转换器等组成。
• 3．测量速率
• 指每秒钟对被测电压的测量次数，或者完成一 次测量所需的时间。 • 主要取决于A/D变换器的变换速度， 由比较式A/D变换器构成的DVM测速较快，由 积分式A/D变换器构成的DVM测速较慢。
• 4．输入特性
• 包括输入阻抗和输入零电流。 • 直流测量时,DVM输入阻抗Ri在10MΩ~1000MΩ之 间。 • 交流测量时,DVM输入阻抗用Ri∥Ci表示，Ci一般 在几十~几百pF之间。 • 输入零电流：是指未加入信号时，DVM输 入端短路时产生的电流。
• ½ 位和基本量程结合起来，能说明DVM有无超 量程能力。
例如：某3½ 位DVM基本量程为1V，那么该DVM 具有超量程能力, 因为在1V挡上，它的最大显示 为1.999V。而对于基本量程为2V的DVM ，它就 不具备超量程能力，因为它在2V挡上的最大显示 仍是1.999V。
最高位只能取0~5的位称为¾ 位。5¾ 位DVM指数 字电压表的最大显示为599 999。
正弦波
脉冲波
方波
三角波
低频噪声波
阶梯波
2．交流电压的量值表示
• 一个交流电压的大小，可用多种方式来表示， 如平均值、峰值和有效值。
U
0.637
U
0.707
UP
1.00
UP-P
2.00
图5.2正弦波参数表示图
（1）峰值的基本概念
• 峰值UP ： 是指交流电压在所观察的时间内或一个周期 内所能达到的最大值，记为UP ， 峰值是从参考零电平 开始计算的，有正峰值UP+和负峰值UP-之分。正峰值 与负峰值包括在一起时称为峰峰值UP-P。 振幅Um：它是以直流 电压为参考电平的最大 瞬时值，记为UM。 电压中包含直流成分时 ，UP与Um 是不相同的 ，只有纯交流电压才有 UP＝Um。
• 当被测电压超过满量程时，若DVM具有超量 程能力，则测量结果不会降低精度和分辨率。 • 例如：被测电压13.04V,如果使用无超量程能 力的3位DVM，则须使用100V量程挡，显示 13.0V，测量结果的最低位舍掉了，精度降低 了；如果使用有超量程能力的三位DVM，即 3½ 位DVM，则仍可使用10V挡测量，显示结 果为13.04V。
数字电压表的分类
• 根据模/数转换器(A/D)的转换原理不同，可把 数字电压表分为： • 1．斜坡式数字电压表：U—T变换 • 2．双积分式数字电压表：U—T变换 • 3．比较式数字电压表：大者弃、小者留 • 4. 复合式数字电压表：U—T和U—F
数字电压表的主要技术指标
• 1．测量范围
• （1）显示位数：指能显示0～9共十个完整数码 的显示器的位数。 • 能显示0～9十个完整数码的显示器的位数称为完 整位或满位，否则称为不完整位，不完整位通常 是最高位 。 • 首位只能显示―1‖或―0‖，是不完整位，称之为1/2 位或半位。
基准电压Vref 模拟输入ux 模拟输入ux 模拟输入ux 时钟脉冲 逻辑控制电路 起始脉冲
_ A +
D/A转换器
逐次逼近寄存器 SAR
输 出 缓 冲 器
（MSB） （LSB）
并 行 数 字 输 出
逐次逼近比较式A/D转换框图
基准电压Vref
模拟输入ux 模拟输入ux 模拟输入ux _ A +
D/A转换器
数字电压表
一、概述
• 电压、电流和功率是表征电信号能量大小的三 个基本参数，其中又以电压最为常用。
• 要正确测量电压值，必须先了解被测电压的特 征和测试要求，选用适当的电压测量仪器、采 用切实可行的测量方法，才能较好地完成测量 任务。
1．电压的主要特征
①量值的范围宽 ②波形的多样化 ③频率各不相同 ④不同端点的输出阻抗不同 ⑤电压成分多样化
D/A转换器
输 出 缓 冲 器
（MSB） （LSB）
并 行 数 字 输 出
时钟脉冲 逻辑控制电路 起始脉冲
逐次逼近寄存器 SAR
逐次逼近比较式A/D转换框图
主要包含：比较器，D/A转换器，逐次逼近寄存器，逻辑控制 电路及输出缓冲 _
（2）工作原理——属于直接式A/D转换。
基本原理是用被测电压和一个可变的基准电压按照―大者弃、小者留‖的原则 逐次进行比较，直至逼近得出被测电压值。 工作过程类似于天平称量物体质量，图中的电压比较器相当于天平，被测 模拟电压相当于物体，基准电压Uref相当于砝码. 在时钟脉冲作用下，SAR提供代表不同基准电压的基准码，并通过D/A变 换器输出可变的基准电压，后者加到电压比较器与Ux相比较，根据―大者弃 、小者留‖，比较器有不同的高低电平输出，该输出用以确认逐次逼近寄存 器的各位数码是―留码‖还是―去码‖，通常以―1‖的形式记录 ―留码‖，以―0‖的 形式记录―去码‖。
②数字式电压表
• 是指把被测电压的数值通过数字技术，变换成 数字量，然后用数码管以十进制数字显示被测 量电压值。 • 数字式电压表具有高精度、量程宽、显示位数 多、分辨率高、易于实现测量自动化等优点， 在电压测量中也占据了越来越重要的地位。
二、数字式多用表
数字万用表DMM —— （Digital Multimeter），又称数字多用表.是一种多用途 、多量程的电工仪表，它实际上是在直流数字电 压表DVM的基础上增加了一些转换器而构成。
• 6．固有误差和工作误差
固有误差主要是读数误差和满度误差。 ΔU = ±(α%· Ux+β%· Um) • 式中：α——误差的相对项系数 β——误差的固定项系数 Ux——被测电压读数 Um——DVM量程的满度值 工作误差是指在额定工作条件下的误差，通常也 用绝对误差的形式表示。
例5．3 某四位半数字电压表在2V量程上测得电 压1.2V，已知2V量程的固有误差为 ±(0.05%· Ux+0.01%· Um)V，试求由于固有误 差产生的测量误差？ 解：根据公式可得 ΔU = ±(0.05%· Ux+0.01%· Um) = ±0.05%×1.2±0.01%×2 =±0.0008V
（3）工作特点
1）测量速度快。取决于时钟脉冲频率和逐次逼 近寄存器的位数 。
2) 测量精度高。精度决定于基准电压源和电压 比较器，并且还与D/A变换器的位数有关。 3）抗串模干扰能力差。因为比较器输入的是被 测电压的瞬时值，而不是平均值，所以外界任何 干扰电压的串入都会影响测量结果。
3．双积分式DVM基本原理
数字电压表的工作原理
1．数字电压表的组成
数字部分
被测信号 输入电路 A/D变换器 计数器 显示器
逻辑控制 电路
模拟部分
时钟信号 发生电路
图 数字电压表的组成框图
DVM的核心是A/D转换器。
2.逐次逼近比较式DVM的基本原理
（1）电路组成框图
基准电压Vref 模拟输入ux 模拟输入ux 模拟输入ux _ A +
• 双积分型A/D转换器是在V-T变换型中用得最 多的A/D转换器。 • V-T变换原理是用积分器将被测电压转换为时 间间隔，然后用电子计数器在此间隔内累计脉 冲数，数字显示测量结果，计数的结果就是正 比于输入模拟电压的数字信号。
（1）电路模型
实际上是一个线性的积分器，利用电容和运算 放大器获得线性的充放电电压。
U
T
0
u (t ) dt
•
（a）未检波前的电压波形
（b）半波整流后的波形
（c）全波整流后的波形
•
•
• 一般如果不加特别说明时，平均值都是指全波平 均值 。
（3）有效值的基本概念
• 有效值U：指均方根值，用U或Urms表示。
U rms
1 T
T
0
u 2 (t )dt
• 物理意义： 一个交流电压和一个直流电压分 别加在同一电阻上，若在相同的时间内它们产生 的热量相等，则交流电压的有效值U等于该直流 电压值。
• 在测量时先把被测量通过不同的转换器转换成直流电压 ，然后再用数字电压表进行电压测量，从而得到被测量 的数值. • 因此说DMM的核心是直流数字电压表DVM 。
直流数字电压表DVM
• DVM（Digital Voltmeter）的测量过程是利 用A/D（模/数）变换器将被测的模拟电压变 换成相应的数字量，然后通过电子计数器计数 ，最后把被测电压值以十进制数字形式直接显 示在显示器上。
• 举例：设被测电压Ux = 3.285V ，逐次逼近寄存器和 D/A变换器都为6位，基准电压Uref = 10V 。 解：最后输出010101，显示3.281V 由于D/A变换器输出的基准电压是量化的，因此经 变换后显示的数值3.281V比实际电压值低0.004V，这 就是A/D变换的量化误差。 减小量化误差的方法是增加比较次数，即增加逐次 比较式A/D变换器的位数。 目前常见的集成逐次比较式A/D变换器有8位、10位 及12位等几种形式 。