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數(shù)字電壓表的特點(diǎn)和工作原理

   2012年05月30日 09:24  
1.數(shù)字電壓表的特點(diǎn)

數(shù)字電壓表(DVM )是將被測的電壓模擬量自動(dòng)轉(zhuǎn)換成開關(guān)量,然后進(jìn)行數(shù)字編碼、譯碼,以數(shù)字形式顯示出來的一種電測儀表,它具有如下主要特點(diǎn):

(1)準(zhǔn)確度高:目前可達(dá)到10^-6數(shù)量級,因此用它代替直讀儀表,可大大提高測量精度。

(2)靈敏度高:一般可做到10微伏至1微伏,目前已有10^-9伏數(shù)量級的儀表。

(3)輸入阻抗高:一般可達(dá)1000兆歐以上,而且工作時(shí)零電流很小,一般可達(dá)10^-10安。

(4)測量速度快:采樣速度一般每秒種為幾十次到上萬次,甚至可達(dá)百萬次。

(5)讀數(shù)準(zhǔn)確:因是數(shù)字顯示,所以讀數(shù)準(zhǔn)確,可以消除人為的讀數(shù)誤差。

(6)使用方便用途廣:開機(jī)預(yù)熱預(yù)調(diào)后即可使用,可配接打印機(jī)自動(dòng)記數(shù).還可配接相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器,用來測量交流電壓、直流電流、電阻和溫度等參量。

2.數(shù)字電壓表的工作原理

數(shù)字電壓表按工作原理可分為:比較式、斜波式、積分式和復(fù)合式等。這里只介紹具有代表性的逐次比較式的數(shù)字電壓表的工作原理。圖9-9為原理框圖,它主要由程序控制線路、比較放大器、數(shù)碼寄存器、數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)及基準(zhǔn)源等單元組成。各單元的作用如下:

(1)程序控制線路:是實(shí)現(xiàn)整個(gè)儀表按一定節(jié)拍工作的邏輯線路。

(2)數(shù)碼寄存器:是暫時(shí)存放被測摸擬量大小的數(shù)碼部件。

(3)數(shù)碼網(wǎng)絡(luò):是將數(shù)碼變成相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)參考電壓UN(權(quán)電壓)的電阻解碼網(wǎng)絡(luò)。

(4)比較器:是一個(gè)電壓幅度比較放大器,用以鑒別被測電壓Ux與UN差值的極性。

(5)基準(zhǔn)源:是供給數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)電壓的,使數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)輸出與被測電壓Ux相對的標(biāo)準(zhǔn)參考電壓UN。

被測電壓Ux在比較器.單元與電數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)送來的標(biāo)準(zhǔn)參考電壓UN(權(quán)電壓)相比較.其輸出△<0時(shí),說明權(quán)電壓大. 應(yīng)舍去,對應(yīng)數(shù)碼寄存器的狀態(tài)為“0'';當(dāng)△>0時(shí),說明權(quán)電壓小,應(yīng)保留,數(shù)碼寄存器對應(yīng)為"1”態(tài)。這樣基準(zhǔn)電壓通過數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)變成權(quán)電壓.山高位到低位逐位回碼比較,大者舍.小者留,逐次積累.逐步逼近,zui后保留的權(quán)電壓的總和即可近似等于Ux。數(shù)碼寄存器所寄存的狀態(tài),就是被測電壓摸擬量的相應(yīng)數(shù)字量.經(jīng)譯碼顯示器顯示出來。

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