数字万用表电路图大全 模数转换电路/显示驱动电路

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数字万用表电路图(1)数字万用表是DC数字电压表的延伸，只有基本量程，相当于数字万用表的“表头”。原理如图1所示。在图1中，除了显示器之外，所有其他功能都可以集成在一个芯片上。具有这些功能的芯片称为A/D转换器，常见的有ICL7106、ICL7107等多种型号，其中有一部分属于双积分A/D转换器。虽然双积分模数转换器的内部电路非常复杂，但其原理可以根据图1中的电路来解释。它在一个测量周期中的工作过程如下：

在测试开始时，计数器清零，积分电容器C放电，然后控制逻辑关闭K2和K3并打开K1。积分器在正向上对测得的电压Vx进行积分，这也称为采样。在采样期间，积分输出V01线性增加，过零方波由零比较器获得。门G被控制逻辑打开，计数器开始计数时钟脉冲。当最高位为1时，溢出脉冲通过控制逻辑关闭K1和K3并打开K2。如果采样时间为T1，则积分输出V01=Vx1/RC …… (1)。K2开启参考电压VR后，积分器开始第二次积分(反向积分)，V01开始线性下降，计数器再次计数。当V01降至零时，比较器输出的负方波结束，控制逻辑关闭K2，开启K3，积分停止。同时，门G关闭，计数停止，一个测量周期结束。设反向积分过程的时间为T2，积分输出为v01-vrt2/rc=0 … (2)。从公式(1)和(2)可以得到Vx=VrT2/T1……(3)。转换波形见图2。

设时钟脉冲周期为T0，则T1=N1T0，T2=N2T0，N1和N2分别为正负积分周期内计数的时钟脉冲数，故VX=VRN2/N1…(4)。对于干式31/2位模数转换器，当采样周期内计数到1000个脉冲时，计数器溢出，因此N1=1000是一个固定值。如果再次指定VR=100.0mV，则VX=0.1N2……(5)。等式(5)表明，通过适当选择N1和VR的值，VX和N2的有效数字相同，但小数点位置不同。如果小数点设置在显示值N2的第十位，可以直接读取。例如，如果测量到VX=123.4毫伏，当反向积分期间计数到N2=1234个脉冲时，测量周期将结束，显示器应显示1234。但是，电路上的一位数前面出现了一个小数点，所以实际上显示的是123.4。

暂存在计数器中的N2值是一个二进制数，它可以被解码器解码，使数字显示器显示十进制数。

从上式(4)可以看出，VX的允许范围与VR的大小有关。对于31/2位A/D转换器，如果VR=100.00mV，最大显示为199.9mV如果VR=1.0V，最大显示可以是1.999V实际上VR不能太大，否则会损坏A/D转换器。如果VR=100.0mV，那么31/2位A/D转换器可以构成一个基本量程为0.2v V的DC数字电压表

许多流行的数字万用表都是用这种基本量程为0.2v的DC数字电压表扩展而成的，为了测量更高的DC电压，可以用分压器将被测电压降低到0.2v以下，以测量交流电压、交流、DC电流和电阻，可以用相应的转换器将其转换成DC电压。如果测得的电量较大，可以先分流(或分流)再转换，使转换后的DC电压在0.2V以下数字万用表原理框图如图3所示。

从双积分A/D转换器的工作过程也可以看出数字万用表的特点：首先，从上面的公式(4)可以看出，被测电压只与参考电压和计数器的计数值有关，两者的精度都可以很高，所以数字万用表具有很高的测试精度。其次，叠加在VX上的瞬态干扰将在积分过程中被积分。如果T1是工频信号的周期(20ms的整数倍)，叠加在VX上的工频干扰也会被积分，因此具有很强的抗串扰能力。第三，分辨率高。31/2位数字万用表的最高分辨率为0.1mV。然而，它也有缺点。从双积分A/D转换器的工作过程可以知道，如果VX是一个变量，正反向积分和计数就不能正常进行，显示就会紊乱，所以数字万用表无法测量连续的蛮力电。

数字万用表电路图(二)万用表是用来测量交流和DC电压、电阻、DC电流等的仪器。它是电工和无线电制作的必备工具。乍一看，万用表很复杂。其实它是由一个安培计(俗称表头)、一个刻度盘、一个探针组成，测量电阻的原理和测量DC电压的原理差不多，只是测试时必须加一组电池。当选择开关指向电阻范围时，只需在刻度盘上寻找特定电阻刻度读数的第一行。

数字万用表电路图(3)数字测量将部分测量信号转换成DC电压信号，再通过模数转换电路转换成数字信号，再通过计数器计数。最后直接用数字显示测量结果。它不仅可以测量DC电压、交流电压、DC电流、交流电流和电阻，还可以测量信号的频率、容量、放大倍数等参数。还具有自动校零、自动极性转换、过载指示、保持读数和显示计量单位符号的功能。系统框图。

数字万用表系统框图，如图所示：

测量原理DT830万用表采用LSI芯片7106(或7107)作为模数转换电路和显示驱动电路。引脚的功能如下。

(1) DC电压测量电路

DC电压级电路原理图，如图所示：

(2)交流电压测量电路

交流电压档位电路原理图，如图所示：

(3) DC电流测量电路

DC齿轮电路示意图，如图所示：

图5电流档位电路示意图

(4)电阻测量电路

电阻块电路原理图，如图所示：

数字万用表电路图(四)图2是数字万用表DC电流测量电路的原理图。在图中，VD1和VD2是保护二极管。当基础表IN+和IN两端电压大于ZOOmV时，VD1导通，当被测电位端接入IN时，VD2导通，保护基础表正常工作，起到“看门人”的作用。

R2 ~ R5，RC。分别是每个档位的采样电阻，共同构成电流电压转换器(I/U)，即测量时，被测电流在采样电阻上产生一个电压，输入到IN+和IN-两端，从而得到被测电流的大小。如果合理选择每个电流范围的采样电阻，基本表可以直接显示被测电流。

图2数字万用表DC电流测量电路原理图

好了，对于上述问题的回答就结束了，希望能让你有所启发或者能所帮助，小二将再未来的文章更加努力，希望你喜欢！