發布日期：2022-05-30 點擊率：68
數字多用表具有測量直流電壓/電流，交流電壓/電流及電阻等多種功能的數字測量儀器。
數字多用表以測量直流電壓的直流數字電壓表為基礎，并通過交流一直流（ACHDC)電壓轉換器、電流一電壓（HU)轉換器、電阻一電壓（RHU)轉換器，把交流電壓、電流和電阻轉換成直流電壓。
（數字多用表的組成方框圖）
一、交流一直流(AC/DC)轉換器
由于直流數字電壓表是線性化刻度的儀器，因此同數字電壓表配接的所有各種轉換器，應能把被測量線性地轉換成直流電壓。 這就是說，若要對交流電壓進行高精度的數字測量，則AC/DC轉換器必須是線性的。常用二極管檢波器構成簡單的AC-DC轉換器，但這種AC—DC轉換器的轉換特性是非線性的。這種非線性在模擬式電壓表中可以用非線性的刻度來校正。可是直流數字電壓表本身沒有辦法做這樣的校正，因此這種簡單的AC/DC轉換器不適于用交流電壓的數字測量。
交流電壓的幅度可用平均值、有效值、峰值三個量來表示，相應地，AC-DC轉換器也有平均值轉換器、有效值轉換器和峰值轉換器之分。目前，以前兩者常見。
在DMM中，AC-DC的變換主要按真有效值的數學定義用集成電路實現。因為直接用繼承電路的乘，除法器能進行均方根運算，從而構成均方根式的有效值。AC-DC轉換器的原理如下圖。
（均方根法的AC-DC轉換器圖）
乘，除法器對X，Y，Z三個輸入量進行X Y Z的運算，被測信號μ送入到X,Y輸入端，從X Y Z端輸送額電壓經平均值再送回Z輸入端。故直流輸入電壓為：
（直流輸入電壓圖）
現在已有多種型號的真有效值轉換器RMS-DC變換的專用集成芯片。
二.電流一電壓(I-U)轉換器
將電流轉換成電壓的一種簡單的方法是讓被測電流Ix，流過標準電阻Rs,則標準電阻兩端的電壓為UX=IXRS。測量出這個電壓，便能決定被測電流的大小。
為了減小轉換器的內阻，Rs—般選得很小，常在幾歐姆以下。因此，UX—般不太大。 為了測量小電流，需要對1^進行放大，如圖(大信號I-U轉換器)所示。這里采用高輸入阻抗的同相 放大器，以減小轉換器對Rs的旁路作用而帶來的附加誤差。
在測量幾毫安以下的小電流時，更多的是采用圖（基本I-U轉換電路）所示的F-U轉換電路。由 于運算放大器的輸入阻抗非常高，因此，可以認為被測電流Ix全部流入反饋電阻。同時，又由于運算放大器的增益非常大，因此運算放大器的輸出電壓為：
(運算放大器的輸出電壓)
因為這種電路是一種帶有強負反饋的并聯電壓反饋放大器，所以這種轉換器的內阻 接近于零。但由于運算放大器的輸出電流等于輸入電流Ix，因此這種KU轉換器不適于 測量大電流，否則可能超過放大器的容許功耗。由式中可以得知，改換電阻Rs，則可改換I-U轉換器的量程。
(大信號I-U轉換電路)
(基本I-U轉換電路)
三.電阻-電壓（R-U）轉換器
1）恒流法
在被測的未知電阻RX中流過已知的恒定電流IS時，在RX上產生的電壓降為U=RXIX，故通過恒定電流可實現R-U轉換。
2）電阻比例法
由下圖中可以看出，用電租比例法構成的R-U轉換器的電路，它與雙斜積分式A/D轉換器配合，可實現電阻-數字轉換。
電阻比例法電路
為了測出RX上的電壓UX，可讓雙斜積分式A/D轉換器先在固定時向T1內對UX積分，然后再對US進行反向積分。當積分器的輸出電壓回到0時，第二次積分結束，則第二次積分的時間為：
用T2去打開與門G,則計數器對時鐘計得的數字即代表RX的數字量。由于在電阻 RX、RS中流過同樣的電流，因此電阻比例法不需要精密的基準電流。
以上是關于數字多用表三種轉換器說明，希望此篇文章能讓大家多產品有更多的認識。
標簽: 數字多用表
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