数字万用表的设计研究

数字万用表的设计研究

目   录
中文摘要…………………………………………………………………………………………………1
前言………………………………………………………………………………………………………1
1  数字万用表的原理构成和测量理论 ………………………………………………………………1
1.1  数字万用表的基本构成………………………………………………………………………1
1.2　数字万用表的测量理论……………………………………………………………………………3
1.2.1  测量理论 ………………………………………………………………………………3
1.2.2  直流电压测量电路 ……………………………………………………………………4
1.2.3  直流电流测量电路 ……………………………………………………………………5
1.2.4  交流电压测量电路 ……………………………………………………………………6
1.2.5  交流电流测量电路 ……………………………………………………………………6
2  模拟量转换为数字量的误差问题分析………………………………………………………………7
3　数字万用表测电压的误差问题………………………………………………………………………9
3.1　由万用表内阻引起的误差分析 ………………………………………………………………9
3.2　由被测量的电压的波形引起的误差分析 ……………………………………………………9
4  数字万用表的设计 …………………………………………………………………………………10
4.1　TSC815的主要特点 …………………………………………………………………………10
4.2　TSC815性能概述 ……………………………………………………………………………11
4.3　TSC815各管脚功能概述 ……………………………………………………………………11
4.4  由TSC815构成的单片自动量程数字万用表设计电路………………………………………13
4.5  由TSC815构成的单片自动量程数字万用表的测量原理 ………………………………………13
结论………………………………………………………………………………………………………14
参考文献…………………………………………………………………………………………………14
英文摘要…………………………………………………………………………………………………15
致谢………………………………………………………………………………………………………15

数字万用表的设计研究

摘要：数字万用表是由数字电压表配上相应的功能转换电路构成的，它可对交、直流电压，交、直流电流，电阻，电容以及频率等多种参数进行直接测量。本文主要通过对现有通用数字万用表的测量理论和实现电路的研究，详细分析了直流电压、直流电流、交流电压、直流电阻的测量理论和实现电路，研究了模拟量转变为数字量的误差问题，详细阐述了现有通用数字万用表测电压的误差问题，设计出1种数字万用表的测量电路——由TSC8l5构成的3 1/2位自动量程数字万用表电路。此电路量程广，并且具有手动/自动量程两种模式和读数保持、相对值测量、蜂鸣器驱动等功能，能显示超量程、负极性、低电压指示符以及各种标志符（含单位符号），并且功耗小。
关键字：数字万用表；模拟量；数字量；A/D 转换

前言
数字仪表是把连续的被测模拟量自动地变成断续的、用数字编码方式并以10进制数字自动显示测量结果的1种测量仪表。这是1种新型仪表，它把电子技术、计算机技术、自动化技术与精密电测量技术密切地结合在—起，成为仪器仪表领域中1个独立的分支。数字万用表(DMM)是指可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量的仪表，其功能可任意组合并以10进制数字显示被测量的结果，应用10分广泛。在传统的电工和电子测量中广泛使用的模拟测量仪表，虽然具有观察者可直观看出表针偏转了多个格或满刻度的百分之几等优点，但要对读数加以换算或说明，尤其是不可避免地要带来人为的“视差”，不同的观察者会得到不同的结果。数字仪表则不同，它可以将测量结果直接用数字显示出来。然而，要对模拟量测量的结果直接用数字显示出来，无疑首先要解决如何将模拟量转变为数字量的问题，这个转换过程还有很多值得研究的地方，如准确度、取样速率、抗干扰能力、分辨力等。本课题通过对现有通用数字多用表的测量理论和实现电路的研究，研究模拟量转变为数字量的误差问题；并对现有通用数字多用表的测量理论和实现电路进行分析，设计出1种数字万用表的测量电路，是1个密切关联实际的课题，有比较大的现实意义。

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