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數(shù)字萬用表中的電壓及電流測量電路
[ 2018/1/16 16:38:54 ] [轉(zhuǎn)載請注明來源:就是要儀器網(wǎng)]

1.數(shù)字式萬用表中的直流電流測量電路
  直流電流測量電路共設(shè)7擋:20μΩ、200μΩ、2mΩ、20mΩ、200mΩ、2Ω和20Ω,其中20Ω擋專用一個輸入插孔。測量電路如圖所示。二極管起雙向限幅過壓保護作用,選用1N4148(1Ω/400V)硅塑封整流二極管。當輸入電壓低于桂二極管的正向?qū)▔航禃r,二極管截止,對測量毫無影響。一旦輸入電壓大于0.6~0.7V時,二極管就立刻導通,從而限制了儀表的輸入電壓。FU為2Ω/250V快速熔絲管,起過流保護作用。

多量程直流電流測量電路.jpg

  多量程直流電流測量電路

  R1~R7組成分流器,總電阻為10kΩ。其中,R1~R7選用精密金屬膜電阻(誤差為±0.5%),R5和R6采用精密線繞電阻。因為20Ω插孔的工作電流很大,所以分流電阻沁使用一根錳銅絲電阻(溫度系數(shù)?。?,其冷態(tài)電阻為0.01Ω,我們可以算出其滿量程時的耗散功率為4W。由于20Ω擋未加保護裝置,為避免損壞錳銅絲電阻,建議用該擋測量最大輸入電流(20Ω)時的時間應不超過15s為宜。
  設(shè)Im為量程電流,UIn為數(shù)字式表頭輸入電壓滿量程值,則各擋分流電阻(取樣電阻)的阻值可以根據(jù)下述公式計算:

計算公式.jpg

  2.數(shù)字式萬用表中的直流電壓測量電路
  數(shù)字式萬用表的直流電壓擋(DCV)—般用200mV、2V、20V、200V及1000V5擋,基本量程設(shè)計為200mV。直流電壓測量電路如圖所示。由R1-R5構(gòu)成精密電阻分壓器,總電阻為10MΩ可將0~1000V的被測直流電壓一律衰減到200mV以下,再送至200mV基本表進行測量。R1-R5均采用誤差為±0.5%的金屬膜電阻。

直流電壓測量電路.jpg

  直流電壓測量電路

  需要說明以下幾點:
 ?、俑麟妷簱醯妮斎腚娮杈鶠?0MΩ這是考慮到ICL7106型單片31/2位A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電阻RIN=102Ω=10000MΩ(典型值)。在設(shè)計多量程數(shù)字電壓表時,一般選儀表的輸入電阻RIN=0.001rIN=10MΩ,使RI》RIN,因此可完全忽略RIN對信號的分流作用。
 ?、跒榱斯?jié)省數(shù)字式萬用表中的元件,在測量交流電壓時也可借用
  直流電壓擋的精密電阻分壓器。此外,上述分壓電阻還兼作電阻擋的標準電路。考慮到直流電壓只有5擋,而電阻共有6擋(200Ω、20kΩ、200kΩ、2MΩ、20MΩ)R5實際上由100Ω和900Ω電阻串聯(lián)而成,其中的100Ω由電阻可用為200Ω電阻擋的標準電阻(電阻擋的標準電阻值應等于該電阻量程的一半)。
  ③由于R1的電阻值很高,為便于校準電阻值,經(jīng)常采用兩只配對電阻串聯(lián)成9MΩ;也有的數(shù)字式萬用表是用一只高阻值同定電阻和一只低阻值的可調(diào)電阻串聯(lián)成R1的。
 ?、転榱藶V除輸入端的高頻噪聲,某些數(shù)字式萬用表在直流電壓擋的分壓器上還并聯(lián)一只幾十皮法的小電容。


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