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3204數(shù)字電壓表

2524223 2017-05-04 | exe | 64KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

在電量測(cè)量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個(gè)被測(cè)量，其中電壓量的測(cè)量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測(cè)量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表是一種必不可少的測(cè)量?jī)x器。數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)不方便。不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，其精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信等優(yōu)點(diǎn)。目前，由各種單片A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力

DVM的種類有多種，分類方法也很多，有按位數(shù)分的，如3/2位、5位、8位；有按測(cè)量速度分的，如高速、低速；有按體積、重量分的，如袖珍式、便攜式、臺(tái)式。但通常是按A/D轉(zhuǎn)換方式的不同將DVM分成兩大類，一類是直接轉(zhuǎn)換型，也稱比較型；另一類是間接轉(zhuǎn)換型，又稱積分型，包括電壓－時(shí)間變換（VT變換）和電壓－頻率變換（V-f變換）。

（1）逐次逼近比較型逐次逼近比較型電壓表是利用被測(cè)電壓與不斷遞減的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，通過(guò)比較最終獲得被測(cè)電壓值，然后送顯示器顯示的。雖然逐次比較需要一定時(shí)間，要經(jīng)過(guò)若干個(gè)節(jié)拍才能完成，但只要加快節(jié)拍的速度，還是能在瞬間完成一次測(cè)量的。

（2）電壓－時(shí)間變換型所謂電壓－時(shí)間變換型是指測(cè)量時(shí)將被測(cè)電壓值轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔△t，電壓越大，△t越大，然后按△t大小控制定時(shí)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)值即為電壓值。電壓－時(shí)間變換型又稱為V－T型或斜坡電壓式。

（3）電壓--頻率變換型所謂電壓－頻率變換型是指測(cè)量時(shí)將被測(cè)電壓值轉(zhuǎn)換為頻率值，然后用頻率表顯示出頻率值，即能反映電壓值的大小，這種表又稱為V－f型。

數(shù)字電壓表之所以倍受青睞是有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

（2）準(zhǔn)確度高：數(shù)字電壓表的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)優(yōu)于模擬式電壓表。例如，3?位、4?位DVM的準(zhǔn)確度分別可達(dá)±0.1%、±0.02%

（3）分辨率高：分辨率是指所能顯示的最小數(shù)字（零除外）與最大數(shù)字的百分比。數(shù)字電壓表在最低電壓量程上末位1個(gè)字所代表的電壓值反映儀表靈敏度的高低，且隨顯示位數(shù)的增加而提高。

（4）擴(kuò)展能力強(qiáng)：在數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上可擴(kuò)展成各種通用及專用數(shù)字儀表、數(shù)字多用表（DMM）和智能儀器，以滿足不同的需要。如通過(guò)轉(zhuǎn)換電路測(cè)量交直流電壓、電流，通過(guò)特性運(yùn)算可測(cè)量峰值、有效值、功率等，通過(guò)變化適配可測(cè)量頻率、周期、相位等?。

（5）測(cè)量速率快：數(shù)字電壓表在每秒鐘內(nèi)對(duì)被測(cè)電壓的測(cè)量次數(shù)叫測(cè)量速率，單位是“次/s”。主要取決于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率，其倒數(shù)是測(cè)量周期。3?位、5?位DVM的測(cè)量速率分別為幾次每秒、幾十次每秒。8?位DVM采用降位的方法，測(cè)量速率可達(dá)10萬(wàn)次/s?。

（6）輸入阻抗高：數(shù)字電壓表的輸入阻抗通常為10MΩ～10000MΩ，最高可達(dá)1TΩ。在測(cè)量時(shí)從被測(cè)電路上吸取的電流極小，不會(huì)影響被測(cè)信號(hào)源的工作狀態(tài)，能減小由信號(hào)源內(nèi)阻引起的測(cè)量誤差?。

（7）抗干擾能力強(qiáng)：5?位以下的DVM大多采用積分式A/D轉(zhuǎn)換器，其串模抑制比（SMR）、共模抑制比（CMR）分別可達(dá)100dB、80dB～120dB。高檔DVM還采用數(shù)字濾波、浮地保護(hù)等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步提高了抗干擾能力，CMR可達(dá)180dB?。

（8）集成度高，微功耗：新型數(shù)字電壓表普遍采用CMOS大規(guī)模集成電路，整機(jī)功耗很低