文档介绍：数字万用表设计资料
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1. 数字万用表的特性
与指针式万用表相比较，数字万用表有如下优良特性：
⑴ 高准确度和高分辨力
三位半数字式电压表头的准确度为％，四位半的表头可达％，而指针式万用表中使用的磁电系表头的准确度通常仅为％。
分辨力即表头最低位上一个字所代表的被测量数值，它代表了仪表的灵敏度。通常三位半数字万用表的分辨力可到达电压、电流〔指电流强度，下同〕、电阻，远高于一般的指针式万用表。
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⑵ 电压表具有高的输入阻抗
电压表的输入阻抗越高，对被测电路影响越小，测量准确性也越高。
三位半数字万用表电压档的输入阻抗一般为10MΩ，四位半的那么大于100MΩ。而指针式万用表电压档输入阻抗的典型值是20～100kΩ/V。
⑶ 测量速率快
数字表的速率指每秒钟能完成测量并显示的次数，它主要取决于A/D转换的速率。三位半和四位半数字万用表的测量速率通常为每秒2～4次，高的可达每秒几十次。
⑷ 自动判别极性
指针式万用表通常采用单向偏转的表头，被测量极性反向时指针会反打，极易损坏。而数字万用表能自动判别并显示被测量的极性，使用起来格外方便。
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⑸ 全部测量实现数字式直读
指针式万用表尽管刻画了多条刻度线，也不能对所有档进展直接读数，需要使用者进展换算、小数点定位，易出过失。特别是电阻档的刻度，既反向读数〔由大到小〕又是非线性刻度，还要考虑档的倍乘。而数字万用表那么没有这些问题，换档时小数点自动显示，所有测量档都可以直接读数，不用换算、倍乘。
⑹ 自动调零
由于采用了自动调零电路，数字万用表校准好以后使用时无需调校，比指针式万用表方便许多。
⑺ 抗过载才能强
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当然，数字万用表也有一些缺点，如：
⑴ 测量时不象指针式仪表那样能清楚直观地观察到指针偏转的过程，在观察充放电等过程时不够方便。不过有些新型数字表增加了液晶显示条，能模拟指针偏转，弥补这一缺乏。
⑵ 数字万用表的量程转换开关通常与电路板是一体的，触点容量小，耐压不很高，有的机械强度不够高，寿命不够长，导致用旧以后换档不可靠。
⑶ 一般数字万用表的V/Ω档公用一个表笔插孔，而A档单独用一个插孔。使用时应注意根据被测量调换插孔，否那么可能造成测量错误或仪表损坏。
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2. 数字万用表的根本组成
图1 数字万用表的根本组成
数字显示屏（LED或液晶）
模数转换，译码驱动
基准电压
小数点驱动
（配合被测量与量程）
过压过流保护
过压过流保护
分档电阻（量程转换）
分压器（量程转换）
分流器（量程转换）
交流直流变换器
（放大、整流、滤波）
直流
被测量
输 入
交流
VREF
电流
电压
电阻
VIN
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除了图〔1〕中的根本组成部分之外，数字万用表通常还有蜂鸣器电路、二极管检测电路、三极管hFE测量电路、低电压指示电路等〔如DT830A型〕。有的表还设有电容测量电路、温度测量电路、自动延时关机电路等〔如DT890C+、M890D、KT105等型号〕。更新型的还有电感、频率测量电路〔如DT930F+、KT102、VC9808等型号〕。
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〔A/D〕转换与数字显示电路
常见的物理量都是幅值〔大小〕连续变化的所谓模拟量〔模拟信号〕。指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进展显示。而对数字式仪表，需要把模拟电信号〔通常是电压信号〕转换成数字信号，再进展显示和处理〔如存储、传输、打印、运算等〕。
数字信号与模拟信号不同，其幅值〔大小〕是不连续的。就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值。就象人站在楼梯上时，人站的高度只能是某些分立的数值一样。这种情况被称为是“量化的〞。假设最小量化单位〔量化台阶〕为Δ，那么数字信号的大小一定是Δ的整数倍，该整数可以用二进制数码表示。但为了能直观地读出信号大小的数值，需经过数码变换〔译码〕后由数码管或液晶屏显示出来。
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A/D转换及数字显示已是很成熟的电子技术，且已经制成大规模集成电路，一般的仪器仪表消费者、使用者只要知道该类集成电路的管脚及特性，就能使用了。
本安装实验使用的数字万用表其核心是一个三位半数字表头，它由数字表专用A/D转换译码驱动集成电路和外围元件、液晶显示电路构成。该表头有７个输入端，包括２个测量电压输入端〔IN+、IN-〕、２个基准电压输入端〔VREF+、VREF-〕和３个小数点驱动输入端。
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4. 直流电压测量电路
在数字电压表头前面加一级分压电路〔分压器〕，可以扩展直流电压测量的量程。如图２所示，U0为数字电压表头的量程〔如200mV〕，r为其内阻〔如10MΩ〕，r1、r2为分压电阻，Ui0为扩展后的量程。