1. 数字式电压表是如何完成测量的
指针式电压表其实就是一个电流表,它无法使得输入电阻特别大,必须得要有电流流入;数字式电压表则不同了,电压的采样工作是交个ADC来完成的,不是游戏中的ADC,ADC是模数转换模块,可以将随时间变化的十进制电压值,转换为随时间变化的二进制电压值,ADC的大致工作原理是通过N个比较器来完成的,所谓比较器则有一个小的半导体电路模块,可以实现当输入到比较器的电压大于比较器上的基准电压时,输出电源电压,也就是逻辑1;小于基准电压时,输出0V,也就是逻辑0,这样就可以将十进制电压转换为二进制电压了。
比较器的特性就是,输入电阻很大,这是在设计比较器的半导体电路时,就决定了的,输入电阻越大,采样越准确,测量也就越精确了。
2. 数字电压表的测量范围
答:显示位数完整显示位:能够显示O~9的数字。非完整显示位(俗称半位):只能显示0和1(在Z高位上)。如4位DVM,具有4位完整显示位,其Z大显示数字为9999。而4位半DVM,具有4位完整显示位,1位非完整显示位,其Z大显示数字为19999。
2.量程基本量程:无衰减或放大时的输入电压范围,由A/D转换器动态范围确定。通过对输入电压(按10倍)放大或衰减,可扩展其他量程。如基本量程为10V的DVM,可扩展出0.1V、1V、10V,100V、1000V5挡量程;基本量程为2V或20V的DVM,可扩展出200mV、2V、20V、200V、1000V5挡量程。
3.分辨力分辨力是指DVM能够CY7C136-35JI分辨Z小电压变化量的能力,反映了DVM的灵敏度。用每个字对应的电压值来表示,即V/字。不同的量程上能分辨的Z小电压变化的能力不同,显然,在Z小量程上具有Z高分辨力。例如,3位半的DVM,在200mVZ小量程上,可以测量的Z大输入电压为199.9mV,其分辨力为0.1mV/字(即当输入电压变化0.1mV时,显示的末尾数字将变化“1个字”)。
分辨率:用百分数表示,与量程无关,比较直观。
4.测量速度测量速度是指每秒钟完成的测量次数。它主要取决于AlD转换器的转换速度。一般低速高精度的DVM测量速度在几次/秒~几十次/秒。
5.测量精度测量精度取决于DVM的固有误差和使用时的附加误差(如:温度等)。固有误差由两部分构成:读数误差和满度误差。
读数误差:与当前读数有关。主要包括DVM的刻度系数误差和非线性误差。
满度误差:与当前读数无关,只与选用的量程有关。
有时满度误差将等效为“±竹字”的电压量表示。当被测量(读数值)很小时,满度误差起主要作用,当被测量较大时,读数误差起主要作用。为减小满度误差的影响,应合理选择量程,以使被测量大于满量程的2/3以上。
6.输入阻抗输入阻抗取决于输入电路(并与量程有关)。输入阻抗宜越大越好,否则将影响测量精度。
对于直流DVM,输入阻抗用输入电阻表示,一般在10Mfl~l000MΩ之间。对于交流DVM,输入阻抗用输入电阻和并联电容表示,电容值一般在几十到几百皮法之间。
3. 电压表的测量方式
一、电流的大小用电流表测量,测量流程如下:
1、电流表要与被测用电器串联。
2、正负接线柱的接法要正确:使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,俗称正进负出。
3、被测电流不要超过电流表的量程(否则会烧坏电流表),可用试触的方法确定量程。
4、因为电流表内阻太小(相当于导线),所以绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
5、确认使用的电流表的量程。
6、确认每个大格和每个小格所代表的电流值。
二、电压的大小用电压表测量,测量流程如下:
1、测量时,应将电流表串接于被测电路的低电位一侧。
2、测量直流时,需要注意电流表端钮的符号,对单量限电流表,被测量电流应从标有 “+”的端钮流人电流表,从标有“—”的端钮流出电流表;对多量限电流表,标有“*”的是公共端钮;
如果其他端钮标有“+”符号.则应使被测电流从“+”端钮流入,从“*”端钮流出;如果其他端钮标有“—”符号,则连接正好与上述情况相反。
4. 数字表测电压方法
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。第二,使用前观察一下表针是否指在零位。如果不指零位,可用螺丝刀调节表头上机械调零螺丝,使表针回零(一般不必每次都调)。红表笔要插入正极插口,黑表笔要插入负极插口。
电压的测量将量程选择开关的尖头对准标有V的五档范围内。若是测交流电压则应指向V处。依此类推,如果要改测电阻,开关应指向Ω档范围。测电流应指向mA或UA。测量电压时,要把电表表笔并接在被测电路上。根据被测电路的大约数值,选择一个合适的量程位置。干电池每节最大值为1.5V,所以可放在5V量程档。这时在面板上表针满刻度读数的500应作5来读数。即缩小100倍。如果表针指在300刻度处,则读为3V。注意量程开关尖头所指数值即为表头上表针满刻度读数的对应值,读表时只要据此折算,即可读出实值。除了电阻档外,量程开关所有档均按此方法读测量结果。在实际测量中,遇到不能确定被测电压的大约数值时,可以把开关先拨到最大量程档,再逐档减小量程到合适的位置。测量直流电压时应注意正、负极性,若表笔接反了,表针会反打。如果不知遭电路正负极性,可以把万田表量程放在最大档,在被测电路上很快试一下,看笔针怎么偏转,就可以判断出正、负极性,
测220V交流电。把量程开关拨到交流500V档。这时满刻度为500V,读数按照刻度1:1来读。将两表笔插入供电插座内,表针所指刻度处即为测得的电压值。测量交流电压时,表笔没有正负之分。
指针表和数字表的选用:
1、指针表读取精度较差,但指针摆动的过程比较直观,其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小(比如测电视机数据总线(SDL)在传送数据时的轻微抖动);数字表读数直观,但数字变化的过程看起来很杂乱,不太容易观看。
2、指针表内一般有两块电池,一块低电压的1.5V,一块是高电压的9V或15V,其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档,指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多,用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声,用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管(LED)。
3、在电压档,指针表内阻相对数字表来说比较小,测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准,因为其内阻会对被测电路造成影响(比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多)。数字表电压档的内阻很大,至少在兆欧级,对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响,在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。
4、总之,在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表,比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表,比如BP机、手机等。不是绝对的,可根据情况选用指针表和数字表。
万用表的使用的注意事项
(1)在使用万用表之前,应先进行“机械调零”,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。
(2)在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。
(3)在测量某一电量时,不能在测量的同时换档,尤其是在测量高电压或大电流时
,更应注意。否则,会使万用表毁坏。如需换挡,应先断开表笔,换挡后再去测量。
(4)万用表在使用时,必须水平放置,以免造成误差。同时,还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。
(5)万用表使用完毕,应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用,还应将万用表内部的电池取出来,以免电池腐蚀表内其它器件。
目前的万用表分为指针式和数字式,它们各有方便之处,很难说谁好谁坏,最好是能够备有指针和数字式的各一个。业余电子制作有一个指针式的MF30型万用表也就可以了,这可是一种经典型号。还有元老级的MF500型万用表,廉价的MF50万用表,一般都可以在电讯商店买到。
万用表的三个基本功能是测量电阻、电压、电流,所以老前辈们叫它三用表。
现在的万用表添加了好多新功能,尤其是数字式万用表,如测量电容值,三极管放大倍数,二极管压降等,更有一种会说话的数字万用表,能把测量结果用语言播报出来。数字式万用表也有许多经典型号,如DT830C,DT890D等,后面的后缀表示功能上的区别,其中DT830C已经买到了三十多元一个,够便宜的。
万用表最大的特点是有一个量程转换开关,各中功能就是*这个开关来切换的。基本上,用A-来表示测直流电流,一般毫安档和安培档各又分几档。V-表示测直流电压,高级点的万用表有毫伏档,电压档也分几档。V~是用来测交流电压的。A~测交流电流。Ω欧姆档测电阻,对于指针式万用表,每换一次电阻档还要做一次调零。调零就是把万用表的红表笔和黑表笔搭在一起,然后转动调零钮,使指针指向零的位置。hFE是测量三极管的电流放大系数的,只要把三极管的三个管脚插入万用表面板上对应的孔中,就能测出hFE值。注意PNP、NPN是不同的。
以下以MF30型万用表为例,说明万用表的读数。第一条刻度线是电阻值指示,最左端是无穷大,右端为零,当中刻度不均匀。电阻档有R×1、R×10、R×100、R×1K、R×10K各档,分别说明刻度的指示再要乘上的倍数,才得到实际的电阻值(单位为欧姆)。
例如用R×100档测一电阻,指针指示为“10”,那么它的电阻值为10×100=1000,即1K。第二条刻度线是500V档和500mA档共用,需要注意的是电压档、电流档的指示原理不同于电阻档,例如5V档表示该档只能测量5V以下的电压,500mA档只能测量500mA以下的电流,若是超过量程,就会损坏万用表
5. 数字电压表测量原理
液晶电压表是通过内部的A/D转换器将检测得到的模拟数量转变成数字量,并通过液晶显示屏显示出来。数字电压表的内部结构,分为模拟数字电路和数字电路两部分。在模拟电路中,主要包括输入电路和A/D转换器,A/D转换器完成模拟信号到数字信号的转换。
在数字电路中,包括计算器、显示器、逻辑控制器和时钟发生器,用于完成整机的逻辑控制、计数和显示工作。
6. 绘制数字电压表
4位半的电压表的意思是:
四位半显示的意思是共有五位可显示数的位,可最高位一个位只可显示0~1,其余低四个位可显示完整的0~9的数。
四位半数字电压表就是数字表的一种。 四位半数字电压表的精度比普通常用的三位半要高出一个等级,它最高可以显示到19999,也就是万分之一,普通三位半得只能显示到1999,是千分之一,这一下就差了10倍,