【正文】 西南科技大學(xué) 直流數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 1. 交流電壓 直流電壓（ ACDC）轉(zhuǎn)換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 1. 交流電壓 直流電壓（ ACDC）轉(zhuǎn)換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 直流電壓（ RU）轉(zhuǎn)換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 直流電壓（ RU ）轉(zhuǎn)換器 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 多用型數(shù)字電壓表 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 頻率的測(cè)量 在電子領(lǐng)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(cè)量時(shí)須選擇合適的量程！ 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) DVM的術(shù)語 DVM的測(cè)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(dòng)、自動(dòng)或遙控等。 %Ux177。 1個(gè)字分別代表 V 2V2 ?????? U V 9 9 9 92 0 0V200 ?????? U DVM的測(cè)量誤差 用 2V檔和 200V檔測(cè)量時(shí)的示值相對(duì)誤差分別為 % 0 0 0 % ??????? xxxUUU?%%% % ???????????xx UU?電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) [例 2] 用 4189。 1個(gè)字和 177。當(dāng)量程選定后，顯示結(jié)果末位 1個(gè)字所代表的電壓值也就一定，因此滿度誤差通常用正負(fù)幾個(gè)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(shí)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(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) (b)工作波形 圖 雙斜積分式 DVM ? 準(zhǔn)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(zhǔn)備階段（ t0~t1） ? 采樣階段 （ t1~t2）： 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) (b)工作波形 圖 雙斜積分式 DVM ? 準(zhǔn)備階段（ t0~t1） ? 采樣階段（ t1~t2） ? 比較階段 （ t2~t3）： “ 邏輯控制 ”使開關(guān)S2( 或 S3)閉合，其他開關(guān)斷開，基準(zhǔn)信號(hào) UN（或 UN， UN0）送入積分器，進(jìn)行反向積分。 雙斜積分式 DVM屬于 UT變換型。它利用對(duì)分搜索原理，依次按二進(jìn)制遞減規(guī)律減小，從數(shù)字碼的最高位(MSB，相當(dāng)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(jìn)行測(cè)量時(shí)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(gè)簡(jiǎn)單的公式：“ 儀器 =AD/DA+CPU+軟件 ”， A/D芯片將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)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(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 二、重點(diǎn) 與 難點(diǎn) 重點(diǎn) 1. UT 積分型 DVM的組成和工作原理 2. 電子計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的工作原理 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 數(shù)字量是信號(hào)幅度隨時(shí)間做離散型變化的物理量。 一、本章內(nèi)容 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 一、本章內(nèi)容 7. 能分析 ACDC轉(zhuǎn)換器， RU 轉(zhuǎn)換器， IU 轉(zhuǎn)換器的組成和工作過程 。 3. 了解 DVM的主要類型 ，結(jié)合圖 式 DVM的電路組成和工作原理；結(jié)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(diǎn)。 6. 多用型數(shù)字電壓表的組成。 1誤差 （ 2） 標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差 10. 測(cè)量時(shí)間、相位的工作原理，能詳細(xì)分析其測(cè)量誤差 。因此， 必須學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字化測(cè)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(qiáng)，精度更高，應(yīng)用更方便靈活，能用數(shù)字測(cè)量方法就不用模擬測(cè)量方法 。 方便進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量的量 ? 直流電壓 數(shù)字電壓表 ? 頻 率 電子計(jì)數(shù)器 第 4章 數(shù)字測(cè)量方法 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) ? 數(shù)字萬用表 電阻、電壓、電流、電容、溫度 …… ? 電子計(jì)數(shù)器 頻率、周期、時(shí)間間隔 …… ? 數(shù)字示波器 波形及其參數(shù)顯示、存儲(chǔ) …… ? 其他數(shù)字化儀器 …… 第 4章 數(shù)字測(cè)量方法 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 數(shù)字式儀表的結(jié)構(gòu) 數(shù)字式儀表的結(jié)構(gòu)框圖 被測(cè)量轉(zhuǎn)為直流電壓 被測(cè)量轉(zhuǎn)為頻率 被測(cè)量轉(zhuǎn)為數(shù)字 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 輸入 電路 A/D 轉(zhuǎn)換器 數(shù)字 顯示器 邏輯控 制電路 時(shí)鐘 發(fā)生器 Ux 電壓測(cè)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(gòu)成 模擬部分 數(shù)字部分 直流 DVM的組成原理框圖 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 電壓測(cè)量的數(shù)字化方法 DVM的特點(diǎn) ? 數(shù)字顯示 消除視覺誤差 ? 準(zhǔn)確度高 測(cè)量誤差小，準(zhǔn)確度達(dá) 107，靈敏度達(dá) μV ? 測(cè)量范圍 量程，位數(shù)，超量程能力 ? 分辨力高 達(dá) μV級(jí) ? 測(cè)量速度快 達(dá) μs級(jí) ? 輸入阻抗高 一般 10MΩ，最高達(dá) 10GΩ ? 抗干擾能力強(qiáng) 串模、共模 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 電壓測(cè)量的數(shù)字化方法 由于 DVM的靈敏度很高，因而對(duì)外部干擾的抑制能力就成為保證它的高精度測(cè)量能力的重要因素。 電子測(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 電壓測(cè)量的數(shù)字化方法 DVM對(duì)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(cè)量與儀表（ Electronic Measurement and Instruments ） 西南科技大學(xué) 電壓測(cè)量的數(shù)字化方法 (2)共模干擾 圖 共模干擾示意圖 當(dāng)被測(cè)信號(hào)源地端與 DVM機(jī)殼間存在電位差即共模干擾電壓Ucm時(shí)，將產(chǎn)生干擾電流 I1和 I2，分別串入兩根信號(hào)引線，由于(R1+Z1)≠(R2+Z2)，所以 Ucm的作用等效于信號(hào)通道中的串聯(lián)干擾源而對(duì)測(cè)量結(jié)果發(fā)生影響。 ?????????比較式積分式變換A / D?????? 變換式脈沖調(diào)寬式雙斜式、多斜式FU???余數(shù)循環(huán)比較式逐次比較式???