數(shù)字電壓表應(yīng)用..培訓(xùn)課件.ppt

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1、數(shù)字電壓表應(yīng)用..隨著半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字儀表迅速發(fā)展。概述數(shù)字電壓表是將被測(cè)對(duì)象離散化，數(shù)據(jù)處理后以數(shù)字形式顯示的儀表。數(shù)字電壓表在原理、結(jié)構(gòu)、測(cè)量方法上完全不同于模擬式儀表。數(shù)字電壓表的種類數(shù)字電壓表(DVM)；數(shù)字電流表；數(shù)字電阻表；數(shù)字功率表；數(shù)字電能表；數(shù)字電橋；…；數(shù)字溫度表；數(shù)字轉(zhuǎn)速表；數(shù)字位移表；…數(shù)字多用表(DMM)；校準(zhǔn)器(Calibrator)；直流電壓參考(DCVReference)；熱電轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)(ThermalTransferStandard)題1、數(shù)字電壓表是將被測(cè)對(duì)象離散化

2、，數(shù)據(jù)處理后以數(shù)字形式顯示的儀表。一、數(shù)字電壓表的特點(diǎn)準(zhǔn)確度高——電壓可達(dá)10-6數(shù)量級(jí)；一般的DVM很容易達(dá)到10-4輸入阻抗高——DVM的輸入阻抗一般都達(dá)到100兆歐；測(cè)量范圍寬靈敏度高——DVM的分辨率可達(dá)0.01?V；測(cè)量速度快讀數(shù)清晰，直觀方便測(cè)量過程自動(dòng)化——極性判斷；量限切換；自動(dòng)校零…；可組成測(cè)試系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)復(fù)雜；成本高；線路復(fù)雜；專業(yè)維修；題2：數(shù)字電壓表的主要特點(diǎn)準(zhǔn)確度高，輸入阻抗高，測(cè)量范圍寬，靈敏度高，測(cè)量速度快，讀數(shù)清晰直觀。二、數(shù)字儀表的發(fā)展過程1952：第一臺(tái)DVM問世，電子管司服比較式；

3、1956：電壓-時(shí)間(V/T)式；1961：全晶體管式逐次逼近比較式；1966：雙斜積分式。(1)數(shù)字化階段——50~60年代中期，運(yùn)用各種原理實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)儀表數(shù)字化，顯示位數(shù)(2)高準(zhǔn)確度階段——復(fù)合型A/D-C原理，顯示位數(shù)達(dá)八位，準(zhǔn)確度百萬分之幾。1971：三次采樣積分式(日本TR6567)；1973：兩次采樣電感分壓比較型(英國SM-215)；(3)智能化階段——內(nèi)嵌?P的DVM，除完成原有DVM功能外，還能自校、自檢，完成數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化和可編程，通過標(biāo)準(zhǔn)接口組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。代表的產(chǎn)品有Fluk

4、e、Datron、Solartron等公司的產(chǎn)品。三、數(shù)字電壓表的一般結(jié)構(gòu)1.數(shù)字電壓表的通用框圖(P為脈沖數(shù)；V為直流電壓；)V/f-CV/T-CV/P-CT/P-C?/T-Cx/f-Cx/V-Cx/P-C被測(cè)量x(U,I,P,R,L,C...)被測(cè)頻率被測(cè)相位頻率計(jì)計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器譯碼器顯示器被測(cè)量?直流電壓?頻率——V/F式DVM；被測(cè)量?直流電壓?脈沖數(shù)碼?頻率——反饋比較式DVM儀表核心：直流電壓的測(cè)量被測(cè)量?直流電壓?時(shí)間間隔——V/T式DVM；邏輯控制電路數(shù)字顯示器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源電子計(jì)數(shù)器A/D轉(zhuǎn)換輸入

5、模擬電路數(shù)字電路輸入電路包括衰減器、前置放大器、切換開關(guān)等。為增強(qiáng)電表功能，數(shù)字電路中還可包含微處理器。2.直流數(shù)字電壓表框圖題3：數(shù)字電壓表輸入電路包括衰減器、前置放大器、切換開關(guān)等中高檔DVM——AC220V交流電源供電；小型手持式DMM——電池供電無電源線，提高了共、串模抑制比；液晶顯示，CMOS芯片保證了低功耗；保證電能消耗；對(duì)便攜性要求不高；顯示器的種類：輝光數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、磷光體數(shù)碼管、發(fā)光二極管、等離子體數(shù)字顯示器、液晶顯示器顯示方式：十進(jìn)制數(shù)碼方式；分段式；矩陣式。3.數(shù)字電壓表的電源4.數(shù)字電壓

6、表的顯示題4：數(shù)字電壓表的顯示方式：十進(jìn)制數(shù)碼方式；分段式；矩陣式。5.數(shù)字電壓表的主要技術(shù)參數(shù)(1)測(cè)量范圍和量程(2)分辨力指DVM能夠讀取的被測(cè)電壓的最小變化值，或顯示器末位跳一個(gè)字所需的輸入電壓值。(3)抗干擾能力各量程的測(cè)量范圍、誤差大小；超量程能力；量程切換方式多量程的劃分基本量程——誤差最小的量程(被測(cè)量在表內(nèi)不經(jīng)放大和衰減)；非基本量程——基本量程以外的量程；(4)輸入阻抗輸入阻抗指DVM在工作狀態(tài)下，從輸入端看進(jìn)去的輸入電路的等效電阻。DVM在基本量程的輸入電阻可達(dá)10G?，對(duì)于非基本量程，由于使用

7、了分壓器，一般為10M?。(5)顯示位數(shù)DVM的顯示位數(shù)是以完整的顯示數(shù)字的多少來確定的。0000~1999——3位;0000~8999——3位0000~9999——4位(6)測(cè)量速度測(cè)量速度指在單位時(shí)間內(nèi)，儀表以規(guī)定的準(zhǔn)確度完成的最大測(cè)量次數(shù)。它主要取決于A/D轉(zhuǎn)換速度和運(yùn)放響應(yīng)時(shí)間。(7)誤差的表示題5：數(shù)字電壓表的測(cè)量速度指在單位時(shí)間內(nèi)，儀表以規(guī)定的準(zhǔn)確度完成的最大測(cè)量次數(shù)。它主要取決于A/D轉(zhuǎn)換速度和運(yùn)放響應(yīng)時(shí)間。主要技術(shù)特性：量化誤差；模擬誤差；偏移誤差；增益誤差；非線性誤差；轉(zhuǎn)換時(shí)間；偏移誤差增益誤差非線

8、性誤差A(yù)/D轉(zhuǎn)換器分類：逐次逼近式；間接式：雙斜積分式；壓頻轉(zhuǎn)換式；復(fù)合式；特點(diǎn)：直接比較式：轉(zhuǎn)換速度快；抗干擾性差：間接式：轉(zhuǎn)換速度慢；抗干擾性強(qiáng)；題6：數(shù)字表A/D轉(zhuǎn)換器的分類：逐次逼近式；間接式：雙斜積分式；壓頻轉(zhuǎn)換式；復(fù)合式；一、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器輸入電路標(biāo)準(zhǔn)電壓源比較器輸入脈沖分配器譯碼顯示器數(shù)碼寄存器D/A轉(zhuǎn)換時(shí)鐘基于電位差計(jì)原