數字萬用表的設計研究

數字萬用表的設計研究

目   錄
中文摘要…………………………………………………………………………………………………1
前言………………………………………………………………………………………………………1
1  數字萬用表的原理構成和測量理論 ………………………………………………………………1
1.1  數字萬用表的基本構成………………………………………………………………………1
1.2　數字萬用表的測量理論……………………………………………………………………………3
1.2.1  測量理論 ………………………………………………………………………………3
1.2.2  直流電壓測量電路 ……………………………………………………………………4
1.2.3  直流電流測量電路 ……………………………………………………………………5
1.2.4  交流電壓測量電路 ……………………………………………………………………6
1.2.5  交流電流測量電路 ……………………………………………………………………6
2  模擬量轉換為數字量的誤差問題分析………………………………………………………………7
3　數字萬用表測電壓的誤差問題………………………………………………………………………9
3.1　由萬用表內阻引起的誤差分析 ………………………………………………………………9
3.2　由被測量的電壓的波形引起的誤差分析 ……………………………………………………9
4  數字萬用表的設計 …………………………………………………………………………………10
4.1　TSC815的主要特點 …………………………………………………………………………10
4.2　TSC815性能概述 ……………………………………………………………………………11
4.3　TSC815各管腳功能概述 ……………………………………………………………………11
4.4  由TSC815構成的單片自動量程數字萬用表設計電路………………………………………13
4.5  由TSC815構成的單片自動量程數字萬用表的測量原理 ………………………………………13
結論………………………………………………………………………………………………………14
參考文獻…………………………………………………………………………………………………14
英文摘要…………………………………………………………………………………………………15
致謝………………………………………………………………………………………………………15

數字萬用表的設計研究

摘要：數字萬用表是由數字電壓表配上相應的功能轉換電路構成的，它可對交、直流電壓，交、直流電流，電阻，電容以及頻率等多種參數進行直接測量。本文主要通過對現有通用數字萬用表的測量理論和實現電路的研究，詳細分析了直流電壓、直流電流、交流電壓、直流電阻的測量理論和實現電路，研究了模擬量轉變為數字量的誤差問題，詳細闡述了現有通用數字萬用表測電壓的誤差問題，設計出1種數字萬用表的測量電路——由TSC8l5構成的3 1/2位自動量程數字萬用表電路。此電路量程廣，并且具有手動/自動量程兩種模式和讀數保持、相對值測量、蜂鳴器驅動等功能，能顯示超量程、負極性、低電壓指示符以及各種標志符（含單位符號），并且功耗小。
關鍵字：數字萬用表；模擬量；數字量；A/D 轉換

前言
數字儀表是把連續的被測模擬量自動地變成斷續的、用數字編碼方式并以10進制數字自動顯示測量結果的1種測量儀表。這是1種新型儀表，它把電子技術、計算機技術、自動化技術與精密電測量技術密切地結合在—起，成為儀器儀表領域中1個獨立的分支。數字萬用表(DMM)是指可直接測量電壓、電流、電阻或其他電參量的儀表，其功能可任意組合并以10進制數字顯示被測量的結果，應用10分廣泛。在傳統的電工和電子測量中廣泛使用的模擬測量儀表，雖然具有觀察者可直觀看出表針偏轉了多個格或滿刻度的百分之幾等優點，但要對讀數加以換算或說明，尤其是不可避免地要帶來人為的“視差”，不同的觀察者會得到不同的結果。數字儀表則不同，它可以將測量結果直接用數字顯示出來。然而，要對模擬量測量的結果直接用數字顯示出來，無疑首先要解決如何將模擬量轉變為數字量的問題，這個轉換過程還有很多值得研究的地方，如準確度、取樣速率、抗干擾能力、分辨力等。本課題通過對現有通用數字多用表的測量理論和實現電路的研究，研究模擬量轉變為數字量的誤差問題；并對現有通用數字多用表的測量理論和實現電路進行分析，設計出1種數字萬用表的測量電路，是1個密切關聯實際的課題，有比較大的現實意義。

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