《劳动出版社精品课件 《电工仪表与测量（第五版）》 A041149第四章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《劳动出版社精品课件 《电工仪表与测量（第五版）》 A041149第四章（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节,第二节,第三节,4-1 数字式电压基本表,1 .熟悉数字式电压基本表的组成及各部分的作用。 2.了解CC7106型A/D转换器的作用和组成。 3.了解数码显示器的分类和用途。,数字式电压基本表的结构方框图,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，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,该端
2、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。,TEST测试端:,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。,CC7106型A/D转换器的主要特点:,三、数码显
3、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。,1.发光二极管式数码显示器,LED显示器笔段,2.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
4、液晶材料发生电解，出现气泡而变质。,液晶显示器,液晶显示器的外形图,液晶显示器的内部接线图,液晶显示器必须用交流(频率在30200Hz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。,四、数字式电压基本表,位数字式电压表的典型电路图,1.何谓数字式仪表?数字式仪表的核心是什么? 2.数字式电压基本表的基本结构由几部分组成? 3.A/D转换器的作用是什么? 4.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,思考与练习,4-2 数字式万用表,1.了解数字式万用表的组成。 2.熟悉数字式万用表直流电压测量电路的工作原理。 3.
5、熟悉数字式万用表直流电流测量电路、交流电压测量电路、电阻测量电路 以及晶体三极管hFE测量电路的工作原理。 4.掌握数字式万用表的使用方法。,一、数字式万用表的组成及工作原理,数字式直流电压表原理,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。,1.直流电压测量电路,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 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
6、输入电阻为10M（即要求RsrRV1RV210M），求分压电阻的值。 解：先求得分压比 再求得分压电阻 分压电阻RV19M，RV2 11M 。,RV1Rsr RV21019M,RV2KRsr=1M,数字式电压基本表示例电路,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。,2.直流电流测量电路,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。,数字式直流电流表结构,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。
7、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）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。,3.交流电压测量电路,AC/DC转换器,交流电压测量电路,4.电阻测量电路,比例法测电阻的原理,电阻测量电路,5.晶体三极管hFE测量电路,PNP型晶体管测量电路,NPN型晶体管测量电路,对于上述晶体三极管hFE测量电路，由于测量电源提供的测试电压低，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
8、000，最好在500以下。,二、数字式万用表的使用,DT830B型数字式万用表面板图,测量电阻两端电压,测量电池电动势,1.测量直流电压,测量交流电压,2.测量交流电压,3.测量直流电流,测量交流电流,4.测量电阻,测量电阻,5.测量二极管,测量二极管的正向电阻,测量二极管的反向电阻,6.测量三极管,测量三极管,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
9、防止产生电弧，烧毁开关触点。,使用万用表的注意事项：,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。,1.数字式万用表由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 2.试述数字式万用表测量电流的原理。 3.为什么数字式万用表测量交流电要用线性ACDC转换器？线性
10、ACDC转换器有什么优点？ 4.试述数字式万用表测量电阻的原理。,返回章目录,思考与练习,4-3 数字式频率表,1.了解数字式频率表的组成及原理。 2.会使用数字式频率表。,fU转换器,数字式频率表的工作方框图,数字式频率表的工作波形图,安装式数字频率表,一、数字式频率表的组成,数字式频率表一般由频率/电压(f/U )转换器和数字式电压基本表配合组成。f/U转换器的作用是将被测频率信号转换成直流电压，然后送入数字式电压基本表进行测量。,数字频率表的工作方框图,二、数字式频率表的工作原理,被测信号fX 经放大整形后成为计数脉冲CP送到控制门。由石英晶体振荡器产生的振荡信号经分频器分频后输出时间基
11、准信号Ta，并打开控制门。如果控制门打开的时间正好是1s，则通过控制门送入计数器的CP脉冲个数就是被测信号的频率。这就是数字式频率表的基本工作原理。显然，频率表显示的是在Ta 这段时间内被测信号的平均值。,数字频率表工作波形图,三、数字式频率表的使用,使用时应注意： （1）按照要求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(注意被测信号幅值不得超过输入端的额定电压)，即可进行测量。刚开始测量时，仪表数字会出现跳数现象，应等显示值稳定后再读数。 （2）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，以避免外来信号的干扰。,该数字式频率表的特点是将f/U 转换器与200mV 数字式电压表配合使用。它与数字式频率计有着本质的区别。数字式频率计是由数字电路构成，不作AC/DC转换。,1.数字式频率表一般由哪几部分组成？各自的作用是什么？ 2.怎样使用数字式频率表测量电源频率？,返回章目录,思考与练习,
