数字万用表应用技巧

所需积分/C币:5 2012-10-14 6.18MB PDF
评分

详细介绍数字万用表的工作原理,使用技巧以及注意事项。
日书在版国CP微据 数字万用表应用技巧/沙占友等著.一北京:国防工 业出版社,19973 sBN7-118-01642-X I,数…I,沙…■,效字式测量仪器-测量方法Ⅳ. TM938,112 中国版本图书馆CIP数据核字(96第15469号 鳳·乎≥产出版发行 〔北京市海淀区紫竹碗南路23号) 〔邮政码10004) 北永怀柔新华印剧厂印 新华书店纸督 开本787×10921/16印张16%375干字 197年3月1版19年3月北京第1次印聊 印数1-60册定价:20.38元 (本书知有印接错误我社负责训换) 前宫 数字力用表是目前国内外最常用的种数字仪表。其主要优点是准确度高,分辨力 强测试功能完善测量速率快,显示直观,过载能力强耗电省便于携带。进入90年代以 来数字万用表在我国获得迅速普及与广泛应用已成为现代电子测量与维修工作的必备 仪表,并正在逐步取代传统的模拟式(即指针式)万用表。 日前,有关数字万用表原理维修及调试方法的书籍较多,但国内尚来出版专门介绍 数字万用表扩展应用及测量巧的专著而这也是广大读者所迫切妥的。大量实戰证 明,数字万用表除用于常规测量之外还可以进步扩展其测量功能,在定程度上代替 许多专用电子测量仪器完成检测任务,满足专业和业余电子工作者的急为了推广数字 万用表应用领域的新技术,现将我们近年来在科研工作中积易的许多有推广价值的经验 和部分科研成果加以系统总绩撲成此书,以维广大该者。 本书由沙占友撰写了第一章、第三章的§3.26~§3.75第四章的§4.16~§4.25, 并完成了全书的统稿与审定工作。李学芝撰写了第二章。沙占为撰写了§3,1~§3.15 姚树玮撰写了§4.1~§415李凤学摸写了§3.16~325以及附录的内容。参加本书 揉写工作的还有邱凱、沙江、彭伸琪等同志。 由于作者水平有限,书中难免存在缺点和疏漏之处欢迎广大读者指正 作音 1996年3月 且录 第一章数字万用表综述 P亡晋鲁唱中雪自售曾音個僧會◆督鲁曾t份甲P学P曾曾十曾世·◆中鲁中÷鲁曾曾?中鲁 會會中鲁早◆ (1) 1T选择数字万用表的尿则 山4·↓备‘一↓一■喜山甲甲·↓古即喝↓↓如聊备山喜↓吾山·晶晶↓↓如↓↓↓号昂↓哥 §12数字万用表常用集成电降简介…,…,…,n”"…",,”*-…;…**〔5) §1.3单片A/D转换器基准电压与基本量程的对应关系……M"",(8) §].452种数字万用表的集成电路配置情况………,*+,,:4410) §15效字万用表发的新趋势 晕卩旱罩■罩■↓■■■冒冒昏 nrn,";nnr…r"us;…rr”〔L0) §16数宇万用表典型产品的技术指 16) §1?国内外就字万袤主要生产厂家及典型产品 鱼p国雪鲁會 會听冒■■會 ……………………,(19) 1,8字万用常限约校准仪表 警山甲P■专中古曾中中警 〔20) 第二章使用数字万用表的注意事项 ……,,……,…”…"…*,〔21) A21一般注意事项 司■↓画备罪鲁■↓聊4↓咖警,即看聊聊晶聊● 聊■自■鲁看甲器一喜■命■者t者囱自噜喜鲁 21 §22浏量注意事项…s…r………sssw(23) 823其他注意事项 ·如·ψ·(27 第三章数字万用表的扩展应用 29 33.1动关机电路 …………………(29 332提高基准电压稳定性的方法……… +4.+++++444++++4+4+FI(31) 3.3增加交流/直流电派变换器…·………(35) §34单电源/业电溟转换电路 ………(38 §35CMo不间断电源……………(4 §3.6无工频变压器式的开关电源……*s(43) §37单片可调式开关电源+* …45) §38液晶显示器标志符的驱动电路 r(48) s39增加液篇条图量示功能…s1(51) 3.10增加LED条图显示功能 會世节骨曾曾曾曾冒曾曾鲁雪伊曾曾曾會鲁曾 3,11改善数字万用表颜率特性的方法…….(57) 312利用单片A/D转换器完成超算功能 最量量量最 ……!(59 §313MAX133/134A/D转换器的传殊应用4…466 §314增加擒数保持功能的方法…ssss(63) §315增加峄值保持功能的方法r如(64) §316蛐加肯动换量漫功能的方法(65) §317从MC143上获得并行BCD码的方法…………*…(67) §3.18反译码器在数宇万用表中的应用 tD·即中4D即咖山咖D电即包电山自电电咖咖◆自如●◆咖命即如即● (68 53.19蜂鸣器电路 ●暑县■■喝量郾■■↓ 69) §3.20邂量程闪烁报警电略…………*……**-*-*…:(9 §321增加电池低电压检测电路 Pp鲁4p中即P鲁伊中甲曾唱曾即位中個曹啁费唱中位世p中曾导曾鲁曾罾鲁噜鲁鲁 (72) 322增加电池测试电路……………………………………(73) §323利屏数字万用表兼作信号发生需……4(74) §324增设方渡信号发生器挡 b·略可中自电号命器自白命p自息●非自也电聊血●鲁鲁自●自自身即·血 (77) §3.25占空比可调的矩形渡信号发生器………………………*…**……“…(78) §326附加高艇精宙函数波形发生器……(79) §3273%位数字电压表献印制板设计………………a“(85 §328效字万用丧的印制板投计 329单片A/D转换器功能检查的方法………*…………(91) 330利用频率合成技术获取多种晶据频率的方法……(93 §331利用簧相时钟提高抗电网干扰的能力……sa……(95) 3.32利用电噪声滤波器抑制噪声千扰p“*(97) 83.33提高电压挡灵敏度的方法·*本,(98 3.34扩展电压挡测量范的简便方浓 44·!参(100 §335测量高内阻信号源电压的方法s………*…………(102 8336平均值响应的交流/直流转换器…(103) 8337葡易平均值响应的交流/直流转换器 鲁■鲁咖皛鲁鲁音即ψ唱辛即毛■哥鲁咖■西音备噜聊 n4…(105) 338测量真有效值电压的方法 (106) ·◆如山··血中中·甲早●甲P啁◆即唱◆甲中音音学◆即唱自中中自喜◆◆◆島音鲁↓◆鲁中号p◆ §339真有效值效字电压表减小交流误差的方法tw 111) 340多量程真有效值数字电压表(112) 83,4k测量真有效做电平的方法“4.·4…4…”+(114 §342多量程真有效值数字电压/电平表 ·中··自中肀中·上青自中會音會會即曾中會會會曾曾曾曾管骨曾鲁曾唱 §3.43单片真有效值/直流转换器的使用找巧…………(118 容3.44给CL7149增加ACDC转换器的方法...4,(120) 8345测量逻辑电平的方法……………211) 346交流/直流测量功能自动转换电路…s·""(123 §347测量低阻的方法s….-4(124) A3.48测量在线电阻的方法 ●斗 b+中ψ山早◆P十中曾p會+亡 (25) 李349测量高阻的方法………………“*·,,…"""”…(126) §350测量电阻比值的方法…………(128) F351测量电导的方法 ●噜·····辛自自申县鲁↓噜罪昌ψ晷看↓▲晶鼻晶命鼎‘如白4山…。即··● 129 s352用脉宽调制法测量电容………………4·"“(132) 秀353用容抗法测量电容t…………*(135) §354借用电容挡测量电感的简方法…·… s(139) 秀355测爱率的方法 …(141) §356单片10MHz字率计实验仪…………………(144) 5357.测量转的方法.·◆4·…(147) 晷358数字式占空比测量仪………….(150) §3.59准确测量占空比的简便方法……………………………"(155) 浮360二极管测量电路 ·●■●D鲁·申·■ψψψ·●命■曲即咖曝血·自晷噜ψ事·昌凸晷 (158 361晶体管测量电路 ●↓·晶·晶ψb“晶·b▲+晶甲●·目●D血晷●自略命事备品银占晶甲吾吾●吾十会中ψ睿中即· (159) 乎362PN结测温电路 4串…。自早令导罗导·( 61) 363熟电偶测漫屯路……………(163) 364自动溫度补供式测温电路 ●↓鲁●申·如●·自自·D·日自·自↓—·暴·晷咖喝咖备备西晶晶如命◆ 16) 365由集成温皮传暑构成的测温电路4t…(169) s3663位教字照度计*M ◆辛自■·咖咖自。●中自聊·。鲁中哗鲁阜·自各鲁昏自彭自都 (172) 3673%位数字显示报警仪……………………………-.-(175) §3.68礅型4位可预工定时器………(177) §369微型6位通用加计数器·4 §3.70宽频带不失真阻答分压器的设计 (181) §3,71判定交流电源火的方法 (184) §3.72测量静电的方法·……娘佩…(185) §373集成稳压器的散热器设计方法“4+*+4+44(186) §374开关电源高颗变压器的设计方法… 十會曾即會曾會音·命自章自命自自命自歌命看自。·自●即自目 (190) A375数字刀用表中的保护电路………n*……………………(195) 第四章数字万用表的测量技巧→……4199 341检测二极管以及鉴别硅管与错管444(199) §42检恻流桥“………………4·!4(200) 4.3检测变容二极管的方法··…4………·*·*”(202) §4.4识别肖特基二微管的方法!(204) §45检测品体管以及鉴别硅管与管丶s44444444(26 §46利用复测法消除是档的测量误差 ↓号旱昌晶中昏曾會寺音中曾曾倡會冒骨个自自會食咖 (208) §47扩展电阻挡的测量范围4↓如自… 4■西·晶录斗争如 (29) 48利用h挡应急测量电阻的方法t(210) 9检测场效座管的方法4*+……·………“…(211) s410检浏Ms管的方法 十哈自『曾曾号?自自自卡晕台鲁命◆●命冒自·即咖自口·聊《中鲁争◆中单曾◆鲁◆唯會噜管管鲁鲁 214) 411洲单结品体管的方法*……(215) s4.12检测晶闸管的方法 画晶西晶晶斗旱命p卓+4◆中p甲曾饣昏曾冒曾自q 】8) §4,13检测双向品刺管的方法……………………(220) §4·14测电容器容量的方法 曾冒冒冒谭冒冒晕词冒暑罪b↓●b 命…(222) §415查电解电容器的方法 学·4卓等中令◆中吾晋吾吾吾+自备吾吾通古山山血中中甲中哈争·个争 〔225) §416检查压电脚瓷片的方法 …:(225) §417测发光二镢管的方法…·4*6……””14 争聊●●↓b44 〔226) §4.18檢测闪烁发光二极管的方法·…4“(229) 4,19橙测LED数码管的方法……*…,1……(230) 420检查液晶显示器的方法 …………,,4(1) §4.21橙测光电剩合器的方法…444(233) 22检测面态继电器的方法………………………(4 §423精确测量表头的内阻…………………*……*…"*…(236) §424测青磁饱和隐压器的稳压性能………·**…"·∵(236) §425检测开关电源的方法44(9 录……..4(42) 录一本书主要符号表44·8"…**(242) 附录二常用电量符号及单位换算……………………"…""…(245) 附录三DT830BDT390C+DT9生0CM83B塑数字方用表的总电路 246) 参专文献 每吾昌晷山画中西↓如当如即·一··中学·仲中曾◆食号曾曾督自自自會命聊申自咖自岛鄂●卩物口即卓聊 253) 第一章数字万用表综述 本章重点锕述选择数字万用表的原则并对数字万用表常用集成电路作一综述。此 外还介绍了各种教字万用丧的集成电路配置情况数字万用表的发展新趋势以及典型产 品的技术指标。 §11选择数字万用表的原则 数字万用表亦称数字多用表DMM),其种类紫多,型号各异。每个电子工作者都希 望有一块较理想的数字万用表。选择数字万用表的原则很多有时甚至会因人而异。但对 于手持式(袖珍式)数字万用表而言,大致应具备以下特獻:显示清嘶准确度高分辨力 强测量范围宽测试功能齐全抗干扰能力强保护电路比较完善,外形美观、大方,操作 简便、灵活,可聿性好功耗较骺便于携带价格适中。现分别叙述如下。 1.显示位微 数字万用表的显示位数道常为3位~8位。具体讲,有3为位、3%位、3位、4 位、4位、5%位、6%位、位、8位共9种。 判定效字仪表的显示位数有两条原则:其一是能显示从0~9中所有数字的位是整 数位;其二是,分数位的数值是以最大显示值中最高位数字为分子,用清量程时最高位数 字作分母。例如,某教字万用表的最大显示值为±1999满量程计数值为2000这表明该 仪表有3个整数位,而分数位的分子是1分母是2故称之为3均位读作“三位半其最 高位只能显示Q或10通常不显示) 3位读作“三又三分之二位外)数字万用表的最高位只能显示从0~2的数字故最 大显示值为±29在同样情况下,它要比3位DMM的量限高50%后者仅为士199 应当指出,目前也有人把3为位仪表仍称作3位仪表但必须指明其量限已扩巖50% 以免将二者混滑。 3x位读作“三又四分之三位”数宇万用表的最高位可显示从0~3的数字因此最 大显示值为士399其量限比3%位仪表高一倍。使用3%位教字万用表测量电网电压有 许多优越之处。例麵,普逝3%位DMM的次高交流电压挡为200V,若要测量20V或 380V电网电压,必须选择最高交流电压挡(通常为700V挡少数表为75V挡)该挡分 辨力仅1V。椭比之下,3%位DMM的次高ACV挡为400V最适宜测量工频电网电压 既不欠量程,也不超量程其测量准确度优于上述700V挡,而分辨力可提高10倍,达到 0,V,这与4%位DMM的700V挡分辨力相同。 普及型数字万用裘一般属于3位仪裘。4位效宇万用表分手持式、台式两种。5 位及5%位以上的仪表大多属于台式智能数字刀用表 2.显示特点 数宇万用表采用先进的数显技术,显示清晰直观,读数准确。它既保证了读数的客观 性,又符合人们的读数习惯,能够缩短读数或记录的时间。这些优点是传统的模拟式〔即指 针式)万用表(vOM)所不具备的。 常见的手持式数字万用表DMM果用宇高为125mm(0.5英寸)的液晶显示器 LCD。为提高观察滑晰度,新型数字万用表已采用字高18m(大约折合为英寸的大屏幕 LCD,部分产品还选用字高25mm(1英寸)的超大屏幕ICD90系列万用示波表则采用以 场致发光器件(EL)作背光源的超大屏幕LCD点阵。为提高显示亮度台式数字万用表大 多选用LED数鸡管或荧光数码管(vFD)。 新型数字万用表还增加了标志符显示功能,包括单位符号(例如nvp、 mv,vkV、 nA,FA、mA、Am、!、k、Mg、 nS,kHz, MHz,p、nF、、HmHH),测量项目符号 例如AC、DC、LOD、LOGC、MEM),特殊符号(如低电压指示符号 L O BAT读数保持 符号HOD或者H自动量程符号AUO10倍乘符号×10螈鸣器符号等)。有些数字 方用表还在液品显示器的小数点下面设置了量程标志符,例如当小数点下边显示200时, 表明所对应的量程为200,依次类推。 为解决数宇仪表不便于反映被测电量的连续变化过程及变化趋势的难题近年来带 模拟条图的欢显示数字万用表和多重显录数字万用表正相继问世。这类仪表兼有教字万 用表与模拟万用表之优点为用数字万用表完全取代模拟式万用表创造r条件。 准确度 效学万用表的准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。它表示测量值与真 倌的致程度,也反映测量误差的大小一般讲准确度愈高绸悬误差就意小,反之亦然。 准确度有三种表达方式分别如下 准确度=士(a%RG+b%FS) (1,1.1) 准确度=±(a%RDG+n个字) (1.1.2) 准确度=±(a%RDG十b%FS十个字) 〔11.3 式(11.1)中RDG为读数值(即显示值)FS表示满度值①,括弧中前一项代表A/D转 换器和功能转换器(例如分压器、分流器真有效值转换器的综合误差,后一项是由于数 字化处理面带来的误差.式(112中,是量化误差反映在末位数字上的变化量。若把n 个字的误差折合成满量程的百分数即变成式(111)。可见上述二式是完全等价的。式 (11.3)比较特殊例如英国舒力强公司生产的LM94型5%位DVM其准确度就表示 为士(0.002%RDG+0.001s+1V),式中第三项表示热电势引起的误差为士1V。 数字万用表的准确度远优于模拟式万用表。以DCW基本量程的准确庋指标〔不含数 字化误差为例,3炫位、4位DMM分别可达士05%士0.03%8%位顶MM可达士 0.00006% 4.分辨力 数字万用表在最低电压量程上末位1个字所对应的电压值称作分辨力。它反映出仪 表灵敏度的高低。数字仪表的分辨力随显示位数的增加而提高。不同位数DMM所能达 ①也有的仅表周U表示显示值阿用U或VMw,RMNC表示满度值。 到的最高分辨力指标如下:100V(3k位〕,10V(4%位),1V(5位),100nV(6%位) 10nv(7%位),1nV8位) 数字万用表的分辨力指标亦可用分辨率来表示。分辨率是指仪表所能显示的最小数 字(零除外)与最大数字的百分比。例如,3位数字万用表可显示的最小数字为1,最大数 字为199,分辨率等于1/1990.05%。同理可计算出,3当位、3%位、4互位、4列位、5 炫位、6、7均位、8均位DMM的分辨率依次为0.033%、0,025%、0,005%0.0025%、 00005%、0.00005%0,00005%0.000005% 要指出分辨力与准确度属于两个不同的概念。前者表征仪表的“灵敏性”,即对徽 小电压的“识别能力后者反映测量的“准确性”即测量结果与真的一致程度。二者无 必然的联系,因此不能混为一谈更不得将分辨力(或分辨率)误以为是类似于准确度的 项技术指标。实际上分辨力仅仅与仪表的显示位数有关,而准确度则取决于仪表内部 A/D转换器、功能转换器的综合误差以及量化误差。从测量角度看,分辨力是“虚”指标 (与测量误差无关)准确度才是“实指标(它决定测量误差的大小)。因此,任意增加显示 位数来提高仪表分辨力的方案是不可取的。原因就在于这样达到的高分辨力指标将失去 意义。换言之,从设计数字万用表的角度看,分辨力应受到准确度的制约。此外,某些高档 数宇万用表的显示位数是可变的例如7生位DMM可选6%位或5%位方式下工作,其 目的是提高测量速率,此时准确度与分辨力指标均已下降。 还应指出,分辨力与分辨率也有所区别。例如3%位3位、3位仪表的分辨力相 同,都是10V但三者的分辨率却不同分别为005%0033%和0025%这是由定义 式所决定的 5.仪表类型 数字万用表按照量程转换方式来分类可划分成3种类型:手动量程(MAN RANGE),自动量程( AUTO RANGE),自动/手动量程(AUTO/ MAN RANGE) 根据功能、用途及价格的不同数宇万用表大致可分成9大类:低挡数字万用表(亦称 普及型数字方用表),中档数字万用表,中高档智能数字方用表数字/模拟混合式仪表, 数字/模拟条图双显示仪表多重显示仪表,专用数字仪表,由特制集成电路(ASC)构成 的仪表万用示波表(将数字万用表数字存储示波器、函数发生器集于一身) 6.测量范副 以4场位手持式多功能数字万用表为例,其测量范围一般为:DCV(0.03m~ 1000V),ACV(0.01m~700V或?50V),DCA(a.1pA~20A)ACA(1pA~20A), (0.01~2Ma,少数仪表可达2oM),电导(0,1nS-100ns),电容C(1pF20F), 频率f(l0Hz~20kHz,部分仪表可达200kHz),kk(0~100),可满足常规电子测量之需 要。智能数字万用表的测量范围更宽进一步扩展了量程。 7.浏试功能 数字万用表不仅可以测量直流电压(DCv)交流电压(ACv)直流电流(DCA)、交流 电流(ACA)电阻(口)二极管正向压降(vp)晶体管共发射极电流放大系数(hFE)还能 测电容量(C)电导(n)、温度(T)、频率(∫),辫增加了用以检查线路通断的蜂鸥器挡 (Bz)低功率法测电阻挡(LO9)。有的仪裘还具有电感挡信号挡、AC/DC自动转换功 能,电容挡自动转换量程功能

...展开详情
立即下载 最低0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
举报 举报 收藏 收藏
分享
img
wen447226

关注 私信 TA的资源

上传资源赚积分,得勋章
相关内容推荐