数字万用表ppt课件.pptx

数字万用表课件数字万用表课件1实训目的实训目的通通过过对对一一台台正正式式产产品品数数字字万万用用表表的的安安装装、调调试试，让让学生了解电子产品的生产工艺流程，学生了解电子产品的生产工艺流程，掌掌握握常常用用元元器器件件的的识识别别和和测测试试及及电电子子产产品品生生产产基基本本操作技能，培养学生的动手能力。操作技能，培养学生的动手能力。2实训要求实训要求(1)能能看看懂懂数数字字万万用用表表的的原原理理框框图图、电电原原理理图图及及装配图。装配图。(2)熟悉数字万用表的装配工艺流程。熟悉数字万用表的装配工艺流程。(3)独立完成一台数字万用表的安装、调试。独立完成一台数字万用表的安装、调试。(4)分析、排除调试过程中所遇到的问题。分析、排除调试过程中所遇到的问题。3数字万用表原理数字万用表原理框图由框图由:1).功功 能能、量量 程程 选选 择择,2).参参 数数 转转 换换 电电 路路，3).ICL7106集成电路集成电路,4).液晶显示器液晶显示器4部分组成。部分组成。1)功能、量程选择功能、量程选择功能、量程选择由手动转换开关实现。功能、量程选择由手动转换开关实现。2)测量参数转换电路测量参数转换电路通通常常被被测测量量参参数数除除了了直直流流电电压压无无需需转转换换，其其他他被被测测量量都都须须经经过过转转换换电电路路转转换换成成相相应应的的直直流流电压，电压，然后送人然后送人ICL7106，最后得到显示结果。，最后得到显示结果。数字万用表的各类转换电路一般由一些数字万用表的各类转换电路一般由一些分压或分压或分流电阻分流电阻网络构成，网络构成，而交直流转换电路由而交直流转换电路由有元器件有元器件(二极管二极管)等实等实现现，数字表的功能和量程选择由转换开关实现。，数字表的功能和量程选择由转换开关实现。3)ICL7106集成电路集成电路ICL7106是是把把双双积积分分式式AD转转换换，七七段段译译码码，LCD显显示示驱驱动动，基基准准源源和和时时钟钟等等电电路路都都集集成成在在同同一一块块芯芯片片上上的的集集成成电电路路，它它有有40个个引引脚脚，采采用用双双列列直插式封装直插式封装.在在袖珍式数字万用袖珍式数字万用表表DT830B中用电路板中用电路板一体化封装的芯片，体一体化封装的芯片，体积小，成本低廉。积小，成本低廉。AD转换器原理图转换器原理图:一个测量周期工作过程可分为两个阶段来描述。一个测量周期工作过程可分为两个阶段来描述。在在a,b间间加加一一电电压压ud=u+-u-，可可得得输输出出uo和和输输入入ud之之间间的的转转移移特性曲线如下：特性曲线如下：分三个区域：分三个区域：线性工作区：线性工作区：|ud|则则uo=Usatud-则则uo=-Usat.运算放大器的静特性运算放大器的静特性 是是一一个个数数值值很很小小的的电电压压，例例如如Usat=13V,=13V,A=10=105 5，则，则=0.13mV=0.13mV。Usat-Usat-Uo/VUd/mVO实际特性实际特性近似特性近似特性au+u-uoo+_ud_+A+b根据理想运放的特性分析：根据理想运放的特性分析：(1)根据根据“虚短虚短”：（2）根据）根据“虚断虚断”：(1)(1)当当R1和和 Rf 确确定定后后，为为使使 uo不不超超过过饱饱和和电电压压(即即保保证证工作在线性区工作在线性区)，对，对u ui i有一定限制。有一定限制。(2)(2)运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区;工作在闭环工作在闭环状态，输出电压由外电路决定。状态，输出电压由外电路决定。(Rf 接在输出端和反相输接在输出端和反相输入端入端,称为负反馈称为负反馈)。注意注意u+=u-=0，i1=ui/R1 i2=-uo/Rfi-=0，i2=i1+_uo_+_uiR1RfRLi1i2u+u-6.6.积分运算积分运算u-=0i-=0iR=iCC+_uo_+_uiRiCi-u-iR(1)双积分式双积分式AD转换器的工作原理转换器的工作原理AD转转换换器器的的是是把把一一个个数数量量上上连连续续变变换换的的模拟量转换为一个数量上离散变换的数字量模拟量转换为一个数量上离散变换的数字量。数数字字万万用用表表,采采用用双双积积分分式式的的AD转转换换器器，它它把把输输入入模模拟拟电电压压Ui与与参参考考电电压压UREF作作比比较较，通过两次积分过程转换为两个时间间隔比较。通过两次积分过程转换为两个时间间隔比较。将将模模拟拟电电压压转转换换为为与与其其成成正正比比的的时时间间间间隔隔，然然后后用用时时钟钟脉脉冲冲计计数数器器测测量量这这一一时时间间隔，所得的计数值间间隔，所得的计数值为为AD转换结果。转换结果。AD转换工作原理转换工作原理第第一一阶阶段段t1：测测试试开开始始:计计数数器器清清零零，C放放电电，控控制制逻逻辑辑使使S2、S3断断开开，S1接接通通，积积分分器器对对被被测测电电压压Ui进进行行反反向向积积分分(也也叫叫采采样样)，采样期间积分输出，采样期间积分输出U01向负线性增加。向负线性增加。经经过过零零比比较较器器后后通通过过控控制制逻逻辑辑打打开开G，计计数数器器开开始始对对时时钟钟脉脉冲冲计计数数，当当计计数数到到1000个个脉脉冲冲时时，溢溢出出脉脉冲冲通通过过控控制制逻逻辑辑使使S1断断开开，S2接接通通，采采样样结结束束，计计数数器器置置零零。采采样样时时间间为为T1，则积分输出，则积分输出:第二阶段第二阶段T2：S2导通，接通导通，接通UREF,积分器开积分器开始第二次积分，始第二次积分，V01开始负线性减少，计数器也重开始负线性减少，计数器也重新计数，当新计数，当U01下降到零时，控制逻辑使下降到零时，控制逻辑使S2断开，断开，S3接通，积分停止，同时关闭门接通，积分停止，同时关闭门G，计数停止，一，计数停止，一个测量周期结束，反向积分时间为个测量周期结束，反向积分时间为T2则：则：第二阶段反向积分时间为第二阶段反向积分时间为T2则：则：由两式可得：由两式可得：模拟量模拟量ui转换为数字量转换为数字量T2：转换波形如图：转换波形如图：时钟脉冲周期为时钟脉冲周期为T,则则T1=N1T,T2=N2T,N1,N2分别是正反向积分别是正反向积分期间计数的时钟脉冲分期间计数的时钟脉冲个数，得：个数，得：N1=1000是个定值是个定值,VREF=100 mV ,则则:U i=0.1N2 mV 1.直流电压档：测量直流电压档：测量“2V”电压电压仿真图形及仿真曲线仿真图形及仿真曲线直流电压档：测量直流电压档：测量“1.5V”电压仿真图形及仿真曲线电压仿真图形及仿真曲线层电路具体内容层电路具体内容2.交流电压档：测量交流电压档：测量“220V”电压仿真图形及仿真曲线电压仿真图形及仿真曲线3.直流电流档，测量直流电流档，测量“2mA”电压仿真图形及仿真曲线电压仿真图形及仿真曲线4.电阻档：测量电阻档：测量“1M”电阻电阻仿真图形及仿真曲线仿真图形及仿真曲线5.三极管放大系数测量电路：仿真图形及仿真曲线三极管放大系数测量电路：仿真图形及仿真曲线