第十三章 数字万用表设计实例与装焊课件.ppt

四川大学 《电子系统设计与实践》第13章 数字万用表设计实例与装焊 13.1 数字万用表设计实例 数字万用表A/D译码驱动显示部分实际上是一套完整的数字显示直流电压表。这部分的设计电路如图13.1.1所示。 数字万用表通常采用的双积分型A/D转换器有MC14433、ICL7135、AME7106等，本节介绍的数字万用表采用MC14433。 13.1 数字万用表设计实例 13.1 数字万用表设计实例 数字万用表电阻、电流、电压测试部分原理电路图如图13.1.6所示。其中，DIP1开关部分为电压挡，可以测量交流和直流，挡位选择为4挡：2 V，20 V，200 V，500 V。DIP2部分为欧姆挡，可测量挡位选择为4挡：×2?k?，×20?k?，×200?k?，×2?M?。DIP3开关部分为电流挡，可以测量交流和直流，挡位选择为4挡：2 mA，20 mA，200 mA，2 A。 13.1 数字万用表设计实例 （1）电阻-电压变换电路（欧姆挡） 电阻-电压变换电路如图13.1.7所示。 可测量挡位选择为：×2?k?，×20?k?，×200?k?，×2?M?四挡。 13.1 数字万用表设计实例 13.1 数字万用表设计实例 13.1 数字万用表设计实例 IC3为精密半波整流电路。IC4为平均值-有效值变换电路。IC3的输入端电压是经过衰减器和电压跟随后得到的电压，此交流电压被限制在2V（A/D转换器标准最大值）以下，由IC3半波整流后，变换成平均值，再经过IC4修正使之成为电压的有效值V。 13.1 数字万用表设计实例 （3）电压跟随电路 电压跟随电路如图所示。 当Vi输入为交流或直流信号时，Vo=Vi，有很好的跟随性。 13.1 数字万用表设计实例 13.1 数字万用表设计实例 （4）电流、电压信号衰减电路（交直流电压挡，交直流电流挡） 电流、电压信号衰减电路 ① 电压衰减电路 ② 电流衰减电路Ii 13.1 数字万用表设计实例 （1）数字频率变换部分（频率电压变换器或频率计挡） 把不同的交流频率信号通过74LS132、74LS123转化为占空比不同的方波，再利用IC5所构成的积分电路将方波电压变为平均值电压，然后把此电压经IC6反相后输入A/D转换器，可从LED显示器上读出该频率。其中，74LS132为带施密特触发器的四重2输入与非门，74LS123为双可重触发单稳态触发器。数字频率变换部分电路图如图 13.1 数字万用表设计实例 13.1 数字万用表设计实例 （2）电容测量（电容测量仪或电容计挡） 利用两块555定时器，就可以把电容量转换成电压量，其电路如图。 13.1 数字万用表设计实例 13.1 数字万用表设计实例 （4）电桥测量 电桥测量电路如图所示 。 13.2 集成数字万用表装配调试 （1）主要技术指标 准确度：±%读数±字数。 环境温度：18℃～28℃。 环境湿度：80%。 最大显示值：1999。 测量方式：双积分模数转换。 过量程指标：“1”。 工作温度：5℃～35℃。 存储温度：?10℃～50℃。 电源：9?V干电池。 保险管：F250?mA/250?V。 13.2 集成数字万用表装配调试 13.2 集成数字万用表装配调试 （2）测量范围 直流电压测量范围、直流电流测量范围、交流电压测量范围如表13.2.1～13.2.3所示。二极管测试、电阻测试和晶体管测试如表13.2.4～13.2.6所示。频率测量范围为40～400?Hz。 13.2 集成数字万用表装配调试 （1）注意事项 仪表只能和所配备的测试笔一起使用才符合安全标准的要求。 切勿超过每个量程所规定的输入极限值。 当仪表正在测量时，不要触及没有使用的输入端。 在不能确定被测量的大小范围时，应将功能量程开关置于最大量程位置。 在功能量程开关转换之前，应使测试笔与被测电路处于开路状态。 进行在线电阻测量前，应关断电路中所有电源并将所有电容器放电。 在后盖未盖妥，螺钉未拧紧前，切勿使用仪表。 13.2 集成数字万用表装配调试 （2）使用方法 ① 将功能量程开关置于“DCV”量程范围所需量程上，测试笔并联接到待测电源或负载上，可测试直流电压，红表笔所接端的极性同时显示于显示器上。 ② 将功能量程开关置于“ACV”量程范围所需量程上，测试笔并联接到待测电源或负载上，可测交流电压。 13.2 集成数字万用表装配调试 ③ 将功能量程开关置于“DCA”量程范围所需量程上，测试笔串联接入到待测负载上，可测量直流电流，电流值显示的同时将显示红表笔连接的极性。当电流大于200 mA时，应将红表笔改插“10A”插孔。 ④ 将功能量程开关置于“?”量程范围所需量程上，可测量电阻