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1、职教园地 数字万用表的功能电路分析 南京工业职业技术学院赵秋 许多高校的电子类专业都把装配数字万用表作为 一个基础实训项目 , 种型号数字万用表电路中含 有模拟电子技术和数字电子技术的内容 , 比如运放的 应用 、 刃转换芯片的使用 、 的知识 , 而电阻 、 电容 的测量 , 交直流电压 、交直流电流的测量, 二极管和三 极管的测量又涉及到电子测试技术的知识 , 装配前学 生需要学习过 佗 以更好的理解电路图的规范绘 制和掌握板的相关知识 , 是一个不错的项目 , 只是 能够找到的现行资料非常有限 , 仅有参考电路图和印 流电流 、电阻和电容等多种测量功能。 图是数字万用表的结构框图 , 它
2、分为输人与变 换部分 、 刃转换器部分 、显示部分。 输人与变换部分 , 主要通过电流一电压转换器 砂 、 交一直流转换器 心 、电阻一电压转换器 八 电容 一 电压转换器 那将各测量转换成直流电压量 , 再通过量程旋转开 关 , 经放大或衰减电路送入转换器后进行测量 。 姗 转换器电路气显示部分由和构成 。 我们可以看出数字万用表是以直流作基 制板图 , 而作为一个实训项目 , 除了要求学生装 配 、焊接和调试成功外, 还需要学生理解电路原 理 , 这样才能起到通过实训进一步理解专业知 识的作用 。 下面我们将份按照功能分解 画出各功能电路 , 并分析其工作原理 , 以期能对 当前的实训教学
3、有所帮助 。 一 、数字万用表的基本结构 数字万用表由数字电压表配上各 种变换器所构成的 , 因而具有交直流电压 、交直 功功功功功功功功功量量量 显显 能能能能程程程 不不 选选选选选选选选选选选选器器 择择择择择择择转转转转 换换换换换换换换换 图 红外接收头 门门门 驱动可控硅时 , 将继电器去除 , 串联一个 一 电阻至控制极双向可控硅 , 可控硅型号 为 , 如图所示 。 学生在实训中 , 通过解决遇到的实际问题和困难 , 提高了动手能力 。 通过对电路的改装 , 加深了对电路原 理的理解和知识的综合运用 , 使电子电工实训课教学效 果得以明显提高 。 图 电子翻作的年, 职教园地
4、本量程 , 配接与之成线性变换的直流电压 、 电流交流 电压 、 电流 , 欧姆 、 电容变换器即能将各自对应的电参 量用数字显示出来 。 抽 乱 阴阴 陛 闷代左 二 、 功能电路及工作原理 电阻测电路及小数点显示电路见图 姆姆 扣十 十 洲洲 图 为 一 直流电压 , 最后送人刃转换电路去显示 。 测量值越大 , 则分压送人的输人端的电压越大 档位从 一 以洲 变化时 , 相应的档位电阻减少 , 通 过计算可以看出能保证去的输人端电压不会超出 一定值 , 这样可以使各个量程保持平衡 如表 所示 。 而整个电路的核心部分就是组成的一个 量程为的电压表 。 出于电气安全考虑 , 量 程的后半段
5、 一 不推荐使用 。 表 , 采用比例法测量电阻 , 被测电阻和基准电阻 串联起来接在 十 和之间 , 产 十十 刃 。 测量 档位确定后 , 确定 , 则 、越大 , , 也越大档位从 一 变化时 , 相应的也增大 , 通过计算可 以看出能保证上的分压不会超出一定值 , 使各个量 程保持平衡 。 只有液晶笔端和背电极驱动端 , 为了显 示小数点 , 利用运放构成反相放大器形成小数点 显示电路 , 使得去的背电极点的脉冲 信号的方波 , 占空比位 ,保证交流电压有效值 为,延长的使用时间和相应去每个小数点巴 、 、 的脉冲信号反向 , 根据液晶的显示原理 , 此时正好点亮相应的小数点 。 直流
6、电压测电路及交流电压测电路见图 直流电压测量采用电阻分压器法测量电压 , 输入 的直流电压通过分压和转换开关将各个量程电压均变成 档档位 档档 二 总档档 说明明 二 基本量程程 二 衰减 二 衰减 二 衰减 二 衰减 交流电压测量输人端的测量原理同直流电压 测量电路 , 只是它相应的开关组合变为 一一一 , 输出 要经点送人瓜转换电路见图 , 经过二极管 整流后变成直流电压后再经点进人的输人端 , 去显示 。 可见输出是交流电压的平均值 。 直流电流测,电路及交流电流测电路 直流电流测量如图所示 。 当被测直流电流通 过电阻时 , 产生相应的电压降 , 送人的输人端 。 被 测电流越大则电压
7、降越大 。 表是各档位实际的计算 值 , 档位越大 , 对应的档位电阻越小 , 最大电流乘以档位 以拍年, 翔 电子侧作 林月 捺捺捺捺捺 一一沐一二川卜 卜卜卜 图 黔 土竺 人八 融融 门门 一一一一一一一一 匕匕匕匕匕匕匕匕 尹尹 月, 之油 ” 七 水 一 月礴 一一 理乃 书启理 一启 誉下 草 伽 月 分流钥丝 乃 几 内八 图 电阻均相同 ,保证相应的电田扣治超出 一定值 表 图 用是转换电路 , 二一 二 刃 , 说明 的输出信号正比于档位电阻被测电容的乘 积 。 由表可见量程每增大倍 , 反馈电阻减少 倍 , 这样就保证了对于各电容档输出电压 也就是 的输人的最大幅值相等电容
8、档确定后 , 的输出电 压与被测电容成正比是有源带通滤波器 , 其中 心频率华 二 低低 。 雌 ,二 , 只允许 的信号通过 , 这样的输出交流电压的幅值与被 测电容成正比 , 再经点送人用转换电路 , 变成 直流电压经点进人的输人端 ,送 显示 。 表 档档位位最大电流乘以档位电阻 二 电压压 二 的 切 加 二 二 二 交流电流测量输人端的测量原理同直流电流 测量电路 , 只是它的输出要经点送人用转换电 路 , 变成直流电压后再经点进人的输人端 , 去显示 。 交直流的档通过一个粗的铜 导线分流 , 以免大电流烧坏电路 。 电容测电路 图是容抗法电容测量电路 。 组成文式电桥 振荡器 ,
9、 其振荡频率华 二 故 组成反向放大器 , 电路中的为电容档的校准电位 器 , 此部分电路还起着隔离振荡电路和被测电容的作 档档位位档位反馈电阻 林 砰 刃 二 二极管档测电路 二极管档测量电路如图所示 。 电压使二极管 导通 , 再通过上的分压送人的输入端 , 用 以反映二极管的导通电压 。 当待测两点之间的阻值接 近时 , 控制运放使蜂鸣器发声 。 三极管放大倍数测 电路 三极管放大倍数测量电路如图所示 。 测试时不 论管还是管均能处于放大状态 , 将伽 管或管 点的电压送人的输人端 , 用以 反映三极管放大倍数 。 电子作年, , 翔 技术讲座 本刊套件供应 一 单片机从入门到精通系列讲
10、座 温度模块驱动 赵亮 单片机测量温度可以采用传感器模数转换的方 法 , 通过热敏电阻等模拟传感器 , 将外界的温度变化转 换成对应的电压变化 , 之后再利用模数转换器 , 将电压 值采集到单片机内部 , 进行查表比较 , 最后得出当前的 温度值其实还有一种方法 , 也是现在比较流行的 , 就 是利用数字温度传感器 , 通过单片机直接读取温度 , 模 数转换的过程在芯片内部完成 , 单片机只需要将数据 采集回来即可 。 众多的数字温度传感器中 , 以 芯片应用最为广泛 。 通过数字温度传感器测 量温度 , 实验简单易懂 、精度高、方便 自制 , 对初学者学 习有很大的帮助 , 同时在工业生产领
11、域也有 广泛的应用 。 以以以以以以以以 勺勺 二十十十 份份 一一丁 丁丁 电源供电电路 电源供电电路如图所示 。 首先要注意的是 , 是数字地 , 电位在左右 , 而不是 一 是模拟地 , 是 。 这也说明不能用数字万用表测量自身 的电路 , 只能用另一块万用表来测量 。 电源开关关闭时 , 电池给电容充电至 电源电路中的运放构成比较器 , 开关接通后 , 缓慢 地放电 , 此时比较器还是输出低电平 , 三极管 、 导 通 , 提供正常的和电位 。一旦 放电到一定 程度 , 比较器输出高电平 , 、 截止 , 万用表无法得 到正常的和电位 , 则自动关机 , 实现了开机 巧分钟后自动关机功能 , 解决了忘记关电源的问题 。 巴一 脚 十十 份份 一刹 早田 争 耀 二二二叹 阴 月加 即 孙 眼 溯 护 华 图 品 。 以拍年, 翔电子翻作
