最新ZX830B数字万用表原理及装配

讲座内容
1 万用表发展 2 基本概念及原理 3 ZX830B功能与原理 4 ZX830B安装及调试
数字万用表的基本原理
功
能
输
选
入
择
I-V 转换 AC-DC 转换
直流数字电压表
（基本表）
量
A/D
逻
显
程
转
辑
示
选
换
电
器
择
器
路
Ω-V 转换
电源
数字万用表工作原理框图
电路的基本概念
电流I：电荷的定向移动叫做电流。 电压U：电荷之所以能够流动，是因为有电位
数字万用表
数字式万用表
1.准确度高 2.分辨力高（模拟式万用
表的灵敏度） 3.输入阻抗高 4.过载能力强 5.功耗低（16mW） 6.抗干扰能力强
高精度数字万用表
非常高的精度和准确 度，达到５位半或６ 位半
更多的测量功能 高速高精度的数据采
集 集成各种通信接口
RIGOL DM3000 高精度数字万用表
ICL7106型3½ 位A/D转换器
A/D转换器的功能是将模拟量转换成数字量，是数字式电压表的核心。
1、ICL7106的主要特点 采用单电源供电，电压范围7——15V。 直接驱动31/2位LCD显示器。 低功耗。 输入阻抗极高，典型值是10MΩ，对输入信号无衰减作用。 外围电路简单，整机组装方便。 内设时钟电路，可采用频率稳定度很高的石英晶体震荡器 能通过内部模拟开关自动调零。
差。电位差也就是电压 。
电阻R：电路中对电流通过有阻碍作用并且造 成能量消耗的部分叫做电阻。
周期T：交流电完成一次完整的变化所需要的 时间叫做周期。
频率f：交流电在1s内完成周期性变化的次数 叫做频率。
欧姆定律
导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和 导体的电阻R成反比，即
I=U/R
这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、 电阻三个量中的两个，就可以根据欧姆定律求 出第三个量。
+10V
2mA 200uA 2uA 20uA 200nA
H i
C
U
ADC
Lo
T
-10V
数字万用表常用术语
准确度 指显示数值与真实值之间的一致程度。
分辨力 最低量程上末位1个字所对应的数值称为分辨力，它反映 出仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。
分辨率 仪表所能显示的最小数字（零除外），与最大数字之比，
ZX830B数字万用表原理及装配
万用表基础
指针式万用表功能
基本电物理量测量： 电压/电流/电阻， 俗称三用表
指针式万用表小巧结 实，经济耐用，灵敏 度高，但读数精度差
模拟万用表原理
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。但在表头不 能通过大电流，所以，必须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。
输入阻抗
输入阻抗越大，对被测系统的影响就越小，测 量的结果就越准确
被测系统
万用表
Hi
50Ω
V
v
Lo
输入阻抗
讲座内容
1 万用表发展 2 基本概念及原理 3 ZX830B功能与原理 4 ZX830B安装及调试
ZX830B工作原理
仪表的核心是一片大规模集成电路，该芯片 (7106)内部包含双积分A/D转换器，显示锁存器 ，七段译码器和显示驱动器。
有效值
定义：若某一交流电与另一直流电在相同时间内 通过同一电阻产生相等的热量，则这一直流电的 电压、电流的数值分别是该交流电的电压、电流 的有效值。
任何周期量的有效值,定义为它的均方根值
A
1
Tf
2
(t) dt
T0
测量直流电压原理
原理图
大的量程时采用分压测量，小的量程时采用放大电 路．
DCV(2V)
(调整用，使VREF100.0mV） 模拟输入端高频滤波器:R15，C3 ; 限流电阻:R16。
R1
AMP
DCV>2V
R2
A/D
DSP
测量直流电流原理
运用欧姆定率：I=U/R 电流通过电阻，在电阻上产生压降，此时可以
通过测量此时的直流电压，换算后就可以得到 支流电流值．
DCI
R
DC
V
交流测量——真有效值测量
真有效值交流/直流转换芯片 计算复杂输入信号的有效值并且给出一个与之 等效的直流输出电平
二极管有多种类型，按制作的材料不同，分为 锗二极管和硅二极管
对二极管进行检测
主要是鉴别它的正、负极性 二极管管型
硅二极管的I 一般正向压降一般为0.6~0.7V 锗二极管的正向压降为0.1~0.3V
Hi
ຫໍສະໝຸດ Baidu
I
Vx
v
Lo
电容测试
用冲放电的方法测量电容的大小，根据充电时 间和电压变化换算出电容的大小．
通常用百分数表示。 显示位数
数字万用表的显示位数通常为3½ ——8½ 位 整数位表示能显示从0-9中所有数字的位; 分数位的分 子表示最大显示值中的最高位;分母表示满量程时最高位 数字。
输入阻抗
阻抗是电路或设备对交流电流的阻力，输入阻 抗是在入口处测得的阻抗
对于直流DMM，输入阻抗用输入电阻表示，一般在 10MΩ~1000MΩ之间。
（4）电阻分为五档: 200,2k ,20k ,200k,2M
三、电路原理
A/D转换电路； 小数点及低电压指示电路； 直流电压测量电路； 直流电流测量电路； 交流电压测量电路； 电阻测量电路; 晶体管hFE测量电路; 二极管测量电路。
A/D转换电路
A/D转换电路A/D转换器：IC（7106）； 时钟振荡器阻容元件:R13，C1; 积分电阻:R12;积分电容:C5； 自动调零电容:C4;基准电容：C2; 基准电压源分压器：R17，R18，R14，RP
2.ICL7106管脚图
3.ICL7106的工作原理 ——双积分式A/D转换器
3.ICL7106的工作原理
3.ICL7106的外围电路
二、DT830B数字万用表测量范围
（1）直流电压分为五档: 200mV,2V,20V,200V,1000V。
（2）交流电压分为两档: 200V,750V。
（3）直流电流分为五档: 200V,2 mA,20mA,200mA,10A。
ACV RMS DCV A/D
DSP
电阻测量——比例法测量电阻
利用一个内部电压源加在一个己知电阻值的系列电阻 和串联在一起的被测电阻上。被测电阻上的电压与己 知电阻上的电压的比值为阻值比。 Rwire Hi
RDUT
Vx
v
Rwire Lo
二极管测试
半导体二极管（以下简称二极管）是内部具有一个PN 结，外部具有两个电极的一种半导体器件