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數字電壓表的特點和工作原理

   2012年05月30日 09:24  
1.數字電壓表的特點

數字電壓表(DVM )是將被測的電壓模擬量自動轉換成開關量,然后進行數字編碼、譯碼,以數字形式顯示出來的一種電測儀表,它具有如下主要特點:

(1)準確度高:目前可達到10^-6數量級,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伏數量級的儀表。

(3)輸入阻抗高:一般可達1000兆歐以上,而且工作時零電流很小,一般可達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,甚至可達百萬次。

(5)讀數準確:因是數字顯示,所以讀數準確,可以消除人為的讀數誤差。

(6)使用方便用途廣:開機預熱預調后即可使用,可配接打印機自動記數.還可配接相應的轉換器,用來測量交流電壓、直流電流、電阻和溫度等參量。

2.數字電壓表的工作原理

數字電壓表按工作原理可分為:比較式、斜波式、積分式和復合式等。這里只介紹具有代表性的逐次比較式的數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、數碼寄存器、數碼網絡及基準源等單元組成。各單元的作用如下:

(1)程序控制線路:是實現整個儀表按一定節拍工作的邏輯線路。

(2)數碼寄存器:是暫時存放被測摸擬量大小的數碼部件。

(3)數碼網絡:是將數碼變成相應標準參考電壓UN(權電壓)的電阻解碼網絡。

(4)比較器:是一個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)基準源:是供給數碼網絡基準電壓的,使數碼網絡輸出與被測電壓Ux相對的標準參考電壓UN。

被測電壓Ux在比較器.單元與電數碼網絡送來的標準參考電壓UN(權電壓)相比較.其輸出△<0時,說明權電壓大. 應舍去,對應數碼寄存器的狀態為“0'';當△>0時,說明權電壓小,應保留,數碼寄存器對應為"1”態。這樣基準電壓通過數碼網絡變成權電壓.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后保留的權電壓的總和即可近似等于Ux。數碼寄存器所寄存的狀態,就是被測電壓摸擬量的相應數字量.經譯碼顯示器顯示出來。

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