【正文】 西南科技大學 直流數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 1. 交流電壓 直流電壓（ ACDC）轉換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 1. 交流電壓 直流電壓（ ACDC）轉換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 直流電壓（ RU）轉換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 直流電壓（ RU ）轉換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 多用型數(shù)字電壓表 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 頻率的測量 在電子領域， 頻率 與 電壓 一樣是基本的參數(shù)?；玖砍掏ǔ?1V或10V，也有 2V或 5V等其他值。有些資料將非完整顯示位統(tǒng)稱為半位 (1/2位 )。 測量時須選擇合適的量程！ 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 DVM的術語 DVM的測量范圍包括 顯示位數(shù) 、 量程劃分 和 超量程能力 ，還可包括量程的選擇方式是手動、自動或遙控等。 %Ux177。 1個字分別代表 V 2V2 ?????? U V 9 9 9 92 0 0V200 ?????? U DVM的測量誤差 用 2V檔和 200V檔測量時的示值相對誤差分別為 % 0 0 0 % ??????? xxxUUU?%%% % ???????????xx UU?電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 [例 2] 用 4189。 1個字和 177。當量程選定后，顯示結果末位 1個字所代表的電壓值也就一定，因此滿度誤差通常用正負幾個字表示。此外，積分可以有效消除各種干擾電壓的影響，尤其是工頻干擾（由于積分時間為工頻周期 20ms的整倍數(shù)），所以具有良好的抗干擾能力。有 DVM的主要類型 0N21N2omo23??????RCUTUTURCTUUxtN12N12 UNNUTTUx ??得(1) 雙斜積分式 DVM的工作原理 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 (b)工作波形 圖 雙斜積分式 DVM ? 準備階段（ t0~t1） ? 采樣階段（ t1~t2） ? 比較階段 （ t2~t3）： DVM的主要類型 N12N12 UNNUTTUx ??若取 UN=N1，則 Ux=N2。 ? 準備階段（ t0~t1） ? 采樣階段 （ t1~t2）： 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 (b)工作波形 圖 雙斜積分式 DVM ? 準備階段（ t0~t1） ? 采樣階段（ t1~t2） ? 比較階段 （ t2~t3）： “ 邏輯控制 ”使開關S2( 或 S3)閉合，其他開關斷開，基準信號 UN（或 UN， UN0）送入積分器，進行反向積分。 雙斜積分式 DVM屬于 UT變換型。它利用對分搜索原理，依次按二進制遞減規(guī)律減小，從數(shù)字碼的最高位(MSB，相當于滿度值FS的一半 )開始，逐次比較到低位，使 Uo逐次逼近 Ux。 用 DVM進行測量時的共模干擾如圖 。外部干擾可分為 串模干擾 和 共模干擾 兩種。 可以將今后的儀器歸納成一個簡單的公式：“ 儀器 =AD/DA+CPU+軟件 ”， A/D芯片將模擬信號變成數(shù)字信號，再經過 CPU及軟件處理變換后由 D/A輸出 。 無論高檔還是低檔儀器，數(shù)字化越來越普及。 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 二、重點 與 難點 重點 1. UT 積分型 DVM的組成和工作原理 2. 電子計數(shù)式頻率計的工作原理 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 數(shù)字量是信號幅度隨時間做離散型變化的物理量。 一、本章內容 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 一、本章內容 7. 能分析 ACDC轉換器， RU 轉換器， IU 轉換器的組成和工作過程 。 3. 了解 DVM的主要類型 ，結合圖 式 DVM的電路組成和工作原理；結合圖 和敘述 UT 積分型 DVM的組成和工作原理。 2. 了解 DVM的特點。 6. 多用型數(shù)字電壓表的組成。 1誤差 （ 2） 標準頻率誤差 10. 測量時間、相位的工作原理，能詳細分析其測量誤差 。因此， 必須學習和掌握數(shù)字化測量方法。 隨著各類儀器裝上了 CPU，數(shù)字化儀器比模擬儀器的功能更強，精度更高，應用更方便靈活，能用數(shù)字測量方法就不用模擬測量方法 。 方便進行數(shù)字化測量的量 ? 直流電壓 數(shù)字電壓表 ? 頻 率 電子計數(shù)器 第 4章 數(shù)字測量方法 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 ? 數(shù)字萬用表 電阻、電壓、電流、電容、溫度 …… ? 電子計數(shù)器 頻率、周期、時間間隔 …… ? 數(shù)字示波器 波形及其參數(shù)顯示、存儲 …… ? 其他數(shù)字化儀器 …… 第 4章 數(shù)字測量方法 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 數(shù)字式儀表的結構 數(shù)字式儀表的結構框圖 被測量轉為直流電壓 被測量轉為頻率 被測量轉為數(shù)字 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 輸入 電路 A/D 轉換器 數(shù)字 顯示器 邏輯控 制電路 時鐘 發(fā)生器 Ux 電壓測量的數(shù)字化方法 直流電壓表 （ Digital Voltage Meter——DVM）由模擬部分和數(shù)字兩部分電路構成 模擬部分 數(shù)字部分 直流 DVM的組成原理框圖 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 電壓測量的數(shù)字化方法 DVM的特點 ? 數(shù)字顯示 消除視覺誤差 ? 準確度高 測量誤差小，準確度達 107，靈敏度達 μV ? 測量范圍 量程，位數(shù)，超量程能力 ? 分辨力高 達 μV級 ? 測量速度快 達 μs級 ? 輸入阻抗高 一般 10MΩ，最高達 10GΩ ? 抗干擾能力強 串模、共模 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 電壓測量的數(shù)字化方法 由于 DVM的靈敏度很高，因而對外部干擾的抑制能力就成為保證它的高精度測量能力的重要因素。 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 電壓測量的數(shù)字化方法 DVM對串模干擾的抑制能力用串模抑制比（ SMR）來表示 ms m plg20)dB(S M RUU??圖 串模干擾電壓波形 電子測量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學 電壓測量的數(shù)字化方法 (2)共模干擾 圖 共模干擾示意圖 當被測信號源地端與 DVM機殼間存在電位差即共模干擾電壓Ucm時，將產生干擾電流 I1和 I2，分別串入兩根信號引線，由于(R1+Z1)≠(R2+Z2)，所以 Ucm的作用等效于信號通道中的串聯(lián)干擾源而對測量結果發(fā)生影響。 ?????????比較式積分式變換A / D?????? 變換式脈沖調寬式雙斜式、多斜式FU???余數(shù)循環(huán)比較式逐次比較式???