电工仪表与测量第4章ppt课件.ppt

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1、第一节,第二节,第三节,数字式仪表,数字式电压基本表,数字式电压基本表的结构方框图,数字部分,模拟部分,一、数字式电压基本表的组成,输入电路模拟部分 A/D转换器 基准电压源 电源 逻辑控制器数字部分 计数器 译码驱动器 数字显示器 时钟脉冲发生器,二、CC7106型A/D转换器简介,为了对模拟量（如电压）进行数字化测量，必须将被测的模拟量转换成数字量，我们把完成这种转换的装置称为模数转换器，即AD转换器。AD转换器是数字式电压基本表的核心。,CC7106型A/D转换器管脚排列图,TEST测试端,该端经内部500电阻接至数字电路的公共端，故亦称为“数字地”或“逻辑地”。此端可用来检查显示器有无

2、笔段残缺现象，具体检查方法是：将该端与V+短接后，LCD显示器的全部笔段点亮，显示值应为1888，否则表示显示器有故障。,CC7106型AD转换器的主要特点,采用单电源供电，电压范围较宽，规定为715V。低功耗。一节9V叠层电池可使用半年以上。输入阻抗高。对输入信号基本无衰减作用。内部有异或门输出电路，能直接驱动LCD液晶显示器工作。具有自动调零功能，能自动判定被测电压的极性。整机组装方便。只要配上5个电阻、5个电容和LCD显示器，就能组成一块数字式电压表。,三、数码显示器,数字式仪表所用的显示器一般采用发光二极管式（LED）显示器和液晶（LCD）显示器。LED数码显示器是用七个条状的发光二极

3、管组成。特点是发光亮度高，但驱动电流较大（约510mA），功耗大。适用于安装式的数字式仪表。,LED显示器笔段,液晶显示器,特点：工作时所需要的驱动电压低（310V），工作电流小（A级），可以直接用CMOS集成电路驱动。因此被广泛应用于数字式仪表、电子表和计算器中。液晶显示器属于无源显示器件。它本身不发光，只能反射外界光线。,液晶显示器,液晶显示器必须用交流(频率在30200Hz之间的方波)电压驱动。若采用直流驱动或用直流成分较大的交流驱动，将会使液晶材料发生电解，出现气泡而变质。,液晶显示器的外形图,液晶显示器的内部接线图,位数字式电压表的典型电路图,数字式仪表的准确度,数字式仪表的准确度反

4、映了测量结果与实际值的一致程度，通常采用以下两种表示方法。,准确度（rdg+n个字）式中rdg表示仪表读数值；表示综合误差系数；n表示最后一位数单位值的n倍。,准确度（rdgbfs）式中，fs表示仪表满度值，b 表示满度误差系数。,数字式仪表的灵敏度通常用分辨力来表示，它表示在最低量程末位上的一个字所对应的电压值。例如，位数字式万用表200mV挡的最大显示值为199.9mV，末位上的数字1表示0.1mV，即100V，因此其分辨力为100V，这比模拟式万用表高1 000倍。,数字式仪表的灵敏度,思考与练习,何谓数字式仪表?数字式仪表的核心是什么?数字式电压基本表的基本结构由几部分组成?A/D转换

5、器的作用是什么?液晶显示器是如何发光的?它为什么不能用直流电压驱动?,返回章目录,数字式万用表,数字式直流电压表原理,一、数字式万用表的组成及工作原理,数字式万用表直流电压测量电路是利用分压电阻来扩大电压量程的。,在计算分压电阻时，应遵照下列原则：由于数字式电压基本表的输入电阻极大，故可认为输入端开路。由于数字式电压基本表的最大显示值是1999，因此，量程扩大后的满量程显示值也只能是1999，仅仅是单位和小数点的位置不同而已。,例4 如图所示电路，欲将量程为200mV的数字式电压基本表扩大为量程是2V的直流电压表，若要求该表输入电阻为10M（即要求RsrRV1RV210M），求分压电阻的值。解

6、：先求得分压比 再求得分压电阻分压电阻RV19M，RV21M。,RV1Rsr RV21019M,RV2KRsr=1M,直流电压测量电路,数字式直流电流表是由数字式电压基本表和分流电阻并联组成的。,数字式直流电流表原理,由于数字式电压基本表的输入阻抗极高，可视为开路，对电流的分流作用近似等于零。所以，这里的分流电阻RA只起到将被测电流 I 转换为输入电压的作用。,例已知数字式基本表的电压量程为Um200mV0.2V，若要求将电流量程扩大为Im10A，求分流电阻的值。解：分流电阻值为,在数字式万用表中，为提高测量交流信号的灵敏度和准确度，一般采用先将被测交流电压降压后，经线性AC（交流）DC（直流

7、）转换器变换成微小直流电压，再送入电压基本表中进行显示的方法。,交流电压测量电路,交流电压测量电路,AC/DC转换器,利用AD转换器中的2.8V基准电压源向被测电阻Rx和基准电阻R0提供测试电流I，R0上的压降U0作为基准电压，Rx上的压降Ux作为输入电压，则当RxR0时，显示值为1000，当Rx2R0时满量程。通常，显示值 以200挡为例，取R0100，并代入上式，显示值10Rx，只要将小数点定在十位，即可直接读取测量结果。,电阻测量电路,比例法测电阻的原理,电阻测量电路,PNP型晶体管测量电路,NPN型晶体管测量电路,晶体三极管hFE测量电路,对于上述晶体三极管hFE测量电路，由于测量电源

8、提供的测试电压低，故仅适用于测量小功率晶体管。另外，该测量电路尽管理论上可测得hFE1 999，但hFE值过大会影响基准电压源的稳定性，故规定被测管的hFE值不宜超过1 000，最好在500以下。,DT830B型数字式万用表面板图,二、数字式万用表的使用,测量电阻两端电压,测量电池电动势,测量直流电压,测量交流电压,测量直流电流,测量电阻,测量二极管的正向电阻,测量二极管的反向电阻,测量二极管,测量三极管,使用数字式万用表的注意事项（一）,使用数字式万用表之前，应仔细阅读使用说明书，熟悉面板结构及各旋钮、插孔的作用，以免使用中发生差错。测量前，应校对量程开关位置及两表笔所插的插孔，无误后再进行

9、测量。测量前若无法估计被测量大小，应先用最高量程挡测量，再视测量结果选择合适的量程挡。严禁测量高压或大电流时拨动量程开关，以防止产生电弧，烧毁开关触点。,由于数字式万用表的频率特性较差，故只能测量45500Hz范围内的正弦波电量的有效值。严禁在被测电路带电的情况下测量电阻，以免损坏仪表。若将电源开关拨至“ON”位置，液晶显示器无显示，应检查电池是否失效，或熔丝管是否烧断。若显示欠压信号“”，需更换新电池。为延长电池使用寿命，每次使用完毕应将电源开关拨至“OFF”位置。长期不用的仪表，要取出电池，防止因电池内电解液漏出而腐蚀表内元器件。,使用数字式万用表的注意事项（二）,思考与练习,数字式万用表

10、由哪几部分组成?各部分的作用是什么?试述数字式万用表测量电流的原理。为什么数字式万用表测量交流电要用线性ACDC转换器？线性ACDC转换器有什么优点？试述数字式万用表测量电阻的原理。,返回章目录,数字式频率表,数字式频率表的工作方框图,fU转换器,数字式,数字式频率表工作波形图,安装式数字频率表,使用频率表注意事项,接通数字式频率表的电源（一般为交流220V），将输入端和被测频率信号接通（注意被测信号幅度不得超过输入端的额定电压），即可进行测量。测量时应等显示值稳定后再读数。被测信号与数字式频率表的连接应尽量采用带屏蔽的导线。,思考与练习,数字式频率表一般由哪几部分组成？各自的作用是什么？怎样使用数字式频率表测量电源频率？,返回章目录,