数字式电度表.doc

一、数字式万用表的测量线路及特点，芯片
1、直流电压测量电路
在数字电压表头前面加一级分压电路(分压器)，可以扩展直流电压测量的量程。如图2所示，U0为电压表头的量程(为200mV)，r为其内阻(如10mΩ)，、为分压电阻，U10为扩展后的量程。

图2分压电路原理

图3多量程分压器原理

由于r1>>r2，所以分压比为

扩展后的量程为

多量程分压器原理电路见图3，5档量程的分压比分别为1、0.1、0.01、0.001和0.0001，对应的量程分别为2000V、200V、20V、2V和200mV。
采用图3的分压电路虽然可以扩展电压表的量程，但在小量程档明显降低了电压表的输入阻抗，这在实际使用中是所不希望的。所以，实际数字万用表的直流电压档电路为图4所示，它能在不降低输入阻抗的情况下，达到同样的分压效果。

图4实用分压器电路
2.直流电流测量电路
测量电流的原理是：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。如图5，由于r<<R，取样电阻上的电压降为即被测电流 。

图5电流测量原理

图6多量程分流器电路
若数字表头的电压量程为U0，欲使电流档量程为I0，则该档的取样电阻(也称分流电阻)为

如U0=200mV，则I0=200mA档的分流电阻为。
多量程分流器原理电路见图6。图6中的分流器在实际使用中有一个缺点，就是当换档开关接触不良时，被测电路的电压可能使数字表头过载，所以，实际数字万用表的直流电流档电路为图7所示。
图7中各档分流电阻的阻值是这样计算的：先计算最大电流档的分流电阻R5

再计算下一档的R4

依次可计算出R5、R2和R1。

图7实用分流器电路
3.交流电压、电流测量电路
数字万用表中交流电压，电流测量电路是在直流电压、电流测量电路的基础上，在分压器或分流器之后加入了一级交流-直流(AC-DC)变换器，图8为其原理简图。

图8 AC-DC变换器原理简图
该AC-DC变换器主要由集成运算放大器、整流二极管、RC滤波器等组成，还包含一个能调整输出电压高低的电位器，用来对交流电压档进行校准之用。调整该电位器可使数字表头的显示值等于被测交流电压的有效值。
同直流电压档类似，出于对耐压、安全方面的考虑，交流电压最高档的量限通常限定为700V(有效值)。
4.电阻测量电路
数字万用表中的电阻档采用的是比例测量法，其原理电路见图9。

图9电阻测量原理

数字万用表多量程电阻档电路见图10。

图10电阻测量电路
数字式万用表的特点
数字式万用表也称为数字式多用表(DMM),它是一种数字化的新型测量仪表。数字式万用表输入阻抗高、测量项目多、量程范围宽、读数显示准确直观、使用方便、体积小巧、便于携带。
数字式万用表可以测量直流电压(DCV)、交流电压(ACV)、直流电流(DCA)、交流电流(ACA)、电阻(Ω)、二极管正向压降(VF)、晶体三极管共发射极电流放大系数(hFE)以及用蜂鸣器进行电路通断快速检查等。有的数字式万用表还能测量电容量、电感量、频率、温度等电参数。例如,图3.1显示的型号为DT890C+的数字式万用表,不仅有测量交、直流电压,交、直流电流,电阻,二极管,晶体三极管,进行电路通断快速检查等基本功能,还可以测量电容量、温度以及电导(ns)。
内部芯片
AD芯片7129
二、数字式电度表
机械式三相四线制有功电度表的常用接法，如下图
1、直接接入法
如果负载的功率在电度表允许的范围内，那么就可以采用直接接入法。

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2010-5-27 14:15
2、经互感器接入法
度 表测量大电流的三相电路的用电量时，因为线路流过的电流很大，例如300-500A，不可能采用直接接入法，应使用电流互感器进行电流变换，将大的电流变 换成小

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的电流，即电度表能承受的电流，然后再进行计量。一般来说，电流互感器的二次侧电流都是5A