【文章內(nèi)容簡介】 解電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)知識和相應(yīng)的裝配技巧。 DT832 型萬用電表的主要 性能指標 性能指標 直流電流 顯示 3 1/2 位 LCD 自動極性顯示 量程 分辯力 精度 超量程顯示 最高位顯示 “1”其它位空白 200uA ?%讀數(shù) ?.3 字 最大共模電壓 500V峰值 2020uA 1uA ?%讀數(shù) ?.3 字 儲存環(huán)境 15176。C 至 50176。C 20mA 10uA ?%讀數(shù) ?.3 字 溫度系數(shù) 小于 準確度 /176。C 200mA 100uA ?%讀數(shù) ?5 字 電源 9V疊層電池 10A 10mA ?%讀數(shù) ?10 字 外形尺寸 1287524mm 交流電壓 直流電壓 量程 分辯力 精度 量程 分辯力 精度 200V 100mV ?%讀數(shù) ?10 字 200mV ?%讀數(shù) ?2 字 750V 1V ?%讀數(shù) ?10 字 2020mV 1mV ?%讀數(shù) ?3 字 電阻 20V 10mV ?%讀數(shù) ?3 字 量程 分辯力 精度 200V 100mV ?%讀數(shù) ?3 字 200Ω ?%讀數(shù) ?10 字 1000V 1V ?%讀數(shù) ?3 字 2020Ω 1Ω ?%讀數(shù) ?2 字 晶體管檢測 20KΩ 10Ω ?%讀數(shù) ?2 字 量程 測試電流 開路電壓 /測試電壓 200KΩ 100Ω ?%讀數(shù) ?2 字 二極管 2020KΩ 1KΩ ?%讀數(shù) ?2 字 三極管 Ib=10uA Vce=3V 表 1：萬用電表的主要性能 DT832 型萬用電表的主要功能和簡要工作原理 . . 一、 主要功能 DT832 型萬用電表 [2]可用于： 測量交直流電壓、交直流電流、電阻、二極管、三極管（多量程） 有測通斷的功能，當被測兩點連通時，蜂鳴器鳴叫。 可以輸出方波信號 二、簡要工作原理 基本原理及結(jié)構(gòu) DT832 儀表的方框圖如圖 2。 該儀表的心臟是一片大規(guī)模集成電路，該芯片（ 7106）內(nèi)部包含雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器，顯示鎖存器，七段譯碼器和顯示驅(qū)動器，它的工作原理框圖見圖 3。輸入儀表的電壓或電流信號經(jīng)過一個開關(guān)選擇器轉(zhuǎn)換成一個 0 到 。 例如輸入信號 100VDC，就用 1000： 1 的分壓器獲得 ；輸入信號 100VAC，首先整流為 100VDC，然后再分壓成 。電流測量則通過選擇不同阻值的分流電阻獲得。采用比例法測量電阻，方法是利用一個內(nèi)部電壓源加在一個己知電阻 值的系列電阻和串聯(lián)在一起的被測電阻上。被測電阻上的電壓與己知電阻上的電壓之比值，與被測電阻值成正比。 輸入 7106 IC 的直流信號被接入一個 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送入譯碼器轉(zhuǎn)換成驅(qū)動LCD 的 7 段碼。 A/D 轉(zhuǎn)換器的時鐘是由一個振蕩頻率約 48KHz 的外部振蕩器提供的，它經(jīng)過一個四分之一分頻獲得計數(shù)頻率，這個頻率獲得 次 /秒的測量速率。四個譯碼器將數(shù)字轉(zhuǎn)換成 7 段碼的四個數(shù)字，小數(shù)點由選擇開關(guān)設(shè)定。 開關(guān)選擇器 輸入信號 交流整流電路 電流分流電路 電阻轉(zhuǎn)換電路 分壓器 開關(guān)選擇器 A /D 轉(zhuǎn)換器 顯示驅(qū)動 液晶顯示 V Ω A V 小數(shù)點 直流 模擬電路 示意圖 1 圖 2 DT832 型萬用表的方框圖 . . 圖 3 DT832 萬用電表工作原理框圖及 ICL7106 數(shù)字電路圖 數(shù)字電路 . . 數(shù)字電路亦稱邏輯電路， ICL7106 數(shù)字電路如圖 3 所示，數(shù)字電路主要包括 8 個單元電路（ 1）時鐘振蕩器 ，（ 2）分頻器，（ 3）計數(shù)器，（ 4）鎖存器，（ 5）譯碼器，（ 6）異或門相位驅(qū)動器，（ 7）控制邏輯，（ 8） 3 1/2 位 LCD 顯示器，圖中虛線框內(nèi)表示 7106 的數(shù)字電路，框外是外圍電路。 雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作原理 A/D 轉(zhuǎn)換器的每個測量周期分成三個階段：自動調(diào)零（ AZ），正向積分（ INT），反向積分（ DE）。 第一階段，自動調(diào)零 AZ（ AUTOZERO）：在此階段， SAZ 閉合， SINT、 SDE 斷開，完成以 下工作：第一，將 IN+， IN的外部引線斷開，并將緩沖器的同相輸入端與模擬地短接，使芯片內(nèi)部的輸入電壓 VIN=0V；第二，反積分器反相輸入端與比較器輸出端短接，此時反映到比較器的總失調(diào)電壓對自動調(diào)零電容 CAZ 充電，以補償緩沖器，積分器和比較器本身的失調(diào)電壓，可保證輸入失調(diào)電壓小于 10uV，第三，基準電壓 VREF 向基準電容 CREF 充電，使之被充到 VREF，為反向積分做準備。 第二階段，正向積分（亦稱信號積分或采樣） INT（ integral）：此時 SINT 閉合， SAZ 和SDE 斷開， 切斷自動調(diào)零電路并去掉短路線， IN+， IN端分別被接通，積分器和比較器開始工作。被測電壓 VIN 經(jīng)緩沖器和積分電阻后送至積分器。積分器在固定時間 T1 內(nèi)，以 VIN /（ RINTCINT）的斜率對 VIN 進行定時積分。令計數(shù)脈沖的頻率為 FCP，周期為 TCP，則 T1=1000TCP。當計數(shù)器計滿 1000 個脈沖數(shù)時，積分器的輸出電壓為 ? ??? T0 INI NTI NT 1INI NTI NT0 VCR KTdtVCR KV （ ） 式中， K 是緩沖放大器的電壓放大系數(shù)， T1 也叫采樣時間。在正向積分結(jié)束時， VIN 的極性即 被判定。 第三階段，反向積分，亦稱解積分 DE（ Depose Integral）：在此階段， SAZ， SINT 斷開， SDE+， SDE閉合?？刂七壿嬙趯?VIN 進行極性判斷之后，接通相應(yīng)極性的模擬開關(guān)，將CREF 上已充好的基準電壓接相反極性代替 VIN，進行反向積分，斜率變成 VREF/（ RINTCINT）。經(jīng)過時間 T2，積分器的輸出又回到零電平，參見圖 4，該圖分別繪出對負極當反向積分結(jié)束時，有關(guān)系式 V0 K VREFdt=V0 KVREF =0 （ ） RINTCINT RINTCINT ∫T02. . 圖 4 雙積分輸出電壓示意圖 及 A/D 轉(zhuǎn)換器的時序波形圖 將式（ ）代入式（ ）中整理后得到 T2= T1 VIN （ ） VREF 假定在 T2 時間內(nèi)計數(shù)值（即儀表顯示值，不考慮小數(shù)點）為 N，則 T2 為 NTCP，代入式（ ）中得到 N= T1 VIN （ ） TCP VREF 分析式（ ）可知，因 T1， TCP， VREF 均是固定不變的，故計數(shù)值 N 僅與被測電壓 VIN 成正比，由此實現(xiàn)了模擬量 數(shù)字量轉(zhuǎn)換。 在測量過程中， ICL7106 能自動完成下述循環(huán) A/D 轉(zhuǎn)換器的時序波形如圖 4 所示，每個階段的時間分配如下 ： 自動調(diào)零時間： 1000TCP3000TCP 正向積分時間 T1： 3000TCP4000TCP（ T1=1000TCP） 反向積分時間 T2： 02020TCP 每個 A/D 轉(zhuǎn)換周期為 4000TCP，折合 16000T0 需作幾點說明： . . A) 自動調(diào)零時間是可變的，必須等上一次反向積分結(jié)束后才開始。舉例說明，若在 01850TCP 時間 內(nèi)完成反向積分（ T21850Tcp），就從 1851TCP3000TCP 的 時間內(nèi)自動調(diào)零，此時調(diào)零時間為 3000TCP 1851TCP=1149TCP B)T1 是固定不變的， T2 則隨 VIN 的大小而變化，因為 T1/TCP=1000，選基準電 =VREF=， 所以由式（ ）得到 N= 1000 VIN = 1000 VIN=10 VIN （ ） VREF 即 VIN= （ ） 只要將小數(shù)點定在十位后邊便可直讀結(jié)果。 滿量程時 N=2020， VIN=VM，由式（ ）可導(dǎo)出滿量程電壓 VM 與基準電壓的關(guān)系式