DT-830数字万用表电子版本

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DT-830数字万用表-DT-830数字万用表DT-830数字万用表（以下简称DT-830）是一种3位袖珍仪表。与一般针式万用表相比，该表具有测量精度高，显示直观，可靠性好，功能全，体积小等优点。另外，它还具有自动调零和显示极性，超量程显示，低压指示等功能，装有快速熔丝管过流保护电路和过压保护元件。一、工作原理图3-8是DT-830万用表原理方框图，模/数（A/D）转换是本仪表的主要部件，这里采用7106型单片CMOSA/D转换器，被测电压一律经分压折算成直流200mV以内送入7106进行A/D变换和测

2、量，交流电压还需经交/直转换后，变成直流电压方可送入7106；由于7106A/D转换器始终接受0-200mV直流电压信号，因此，交、直流电流测量时，需经过分流器，实现I/V转换。DT-830万用表的各种测试功能原理如下：直流电压的测量。直流电压的测量电路如图3-9所示，图中“IN+、IN-”是7106模拟量输入的正端和负端，斜线区域代表导电橡胶，用来连接7106和LCD。R7+W2,R8,R9,R10,R11+R12等电阻（含可调电阻W2）构成电阻分压器，它将基本量程200mV扩展成五个量程，使其最大量程为1000V。7106不仅含有双积分型A/D转换器，而且还有数据锁存器、译码器和驱动器等，

3、可直接驱动液晶式七段显示器（LCD）。它内部稳定性很高的基准电压源（典型值为2.8伏）。被测电压经电阻分压器送入7106后，使LCD显示出测量值。二、直流电压测量电路直流电压测量电路见图3.37。利用电阻分压器可将200mv的基本量程扩展成5量程直流数值电压表，5个电压量程依次为200mv，2v，20v，200v，1000v。为分压电阻，均采用误差为0.5%的精密金属膜电阻。分压器总阻值为10M，各档的分压比由量程开关来控制。2V档：2V=200mV20V档：20V=200mV200V档：200V=200mV1000V档：1000V=200mV三、直流电流测量电路直流电流测量电路见图3.38。

4、当被测电流流过分流电阻时可产生压降，以此作为200mv基本表的输入电压，即可I/V转换。利用数字电压表显示出被测电流的大小。各档的分流由量程开关来控制。直流电流测量电路6个电流量程依次为200A，2mA，20mA，200mA，2A和20A。分流器由组成，总阻值为1K。20A单独使用一个输入插孔。因20A插孔的工作电流很大，故分流电阻使用一根锰铜丝电阻，其冷态阻值为0.01。FU是2A/250V快速熔丝管，起过流保护作用。、组成双向限幅二极管，作过压保护。当输入电压低于硅二极管的正向导通压降时，二极管截止，对测量毫无影响。一旦0.60.7V，二极管就迅速导通，从而限制了仪表的输入电压。200A挡

5、：200A=200V=200mv2mA挡：2A100=200V=200mv20mA挡：20A10=200V=200mv200mA挡：200A1=200mv2A挡；2A0.1=200mv20A挡；20A0.01=200mv四、交流电压测量电路交流电压测量电路如图3.39所示该表采用平均响应的AC/DC转换电路，5个交流电压量程依次为200mV，2V，20V，200V，700V（有效值）。现将最高量程规定为700V，是因为量程转换开关的额定电压值为1000V，该档的最大峰值电压=700=990V，与1000V已经很接近。测量交流电压时人仍借用直流电压档的分压器。利用低漂移双运放TL062中的一组运

6、放和二极管，组成平均响应的线性半波整流电路。这种电路可避免二极管在小信号整流时引起的非线性误差，使输入电压（有效值）与输出电压(平均值)成线性关系，适于测量0200mv的交流电压。对半波整流而言，正弦波电压有效值与平均值的关系为=2.22这就是要求电路的电压放大倍数必须大于2.22倍，才有调整的余量。电路中、是负反馈电阻，可将偏置在线性放大区，并且控制运放的增益。为提高AC/DC转换器的输入阻抗，降低输入信号的损耗，接成同相放大器，其电压放大倍数由下式确定：=1+（3.3.5）现取=100K同相端的输入电阻=100K，代人式（3.3.5）中得到32.22（倍）。显然符合设计要求。尽管TL062

7、属于低飘移运放，但考虑到AC/DC转换器的输入电压很弱，即使失调电压很小，也会造成测量误差。为此需增加隔直电容和，不让直流成分（包括的失调电压）进入整流滤波电路。在正半周时导通，截止，的输出电流途径地（COM端），并且通过对进行充电。负半周时导通，截止，电流途径为地。此时缓慢地放电，放电时间常数=。是TSC7106地输入电阻，因其阻值极高，故可认为两端电压维持不变。由和组成地平滑滤波器可滤掉交流纹波，高频干扰信号则由、构成地高频滤波器滤除掉，从而获得稳定地平均值电压，再由TSC7106对进行A/D转换。是交流电压档地校准电位器。调整可使整个AC/DC转换器的电压放大倍数2.22倍，令仪表直接显

8、示出被测电压的有效值。在电路中起保护作用。负半周时为反向电流提供通路。是运放地频率补偿电容。和还为提供一个合适地偏置电压，以减小AC/DC转换器对小信号进行放大时的波形失真。五、交流电流测量电路在直流电流的基础上在增加AC/DC转换电路，就构成6量程交流数字电流表，其原理不再赘述。六、.电阻测量电路采用比例法测量电阻，电路如图3.3.10所示。此时不用原来的基准电压分压电路。TSC7106内部的2.8V基准电压源经过、，提供测量电压V=0.7V。标准电阻（即电路中的）、正温度系数热敏电阻PTC，与被测电阻构成串联电路，并以上的压降作为TSC7106的基准电压，上的电压作输入电压。当/为定值时，

9、仅与（即）成正比。这就是比例法测量电阻的原理。电阻档的保护电路由晶体管（9013）和正温度系数热敏电阻PTC以及限流电阻组成。这里是将的集电结短接，利用其发射结反向电压约为5.8-7V的特性，代替稳压管作过压保护。PTC是过流保护元件。当不慎误用电阻档测量220V交流电压时，电压经PTC加至上，使反向击穿（软击穿）。由于PTC的初始电阻很低，常温下仅500，所以通过它上面的电流很大，使PTC迅速发热，电阻值急剧增大，对起到限流保护作用，使之不会转入硬击穿而烧毁，进而保护TSC7106不致损坏。具体讲，在交流电的正半周，反向击穿，将、COM之间的电压钳位于6V左右。在负半周，正向导通，又把、CO

10、M之间的电压限定在0.60.7V左右。需要说明的是，220V电压虽然能经过加至端，但由于的阻值很高（1M），能将输入电流限制在220A以内，加之TSC7106的模拟输入端内部设有过压保护电路，能承受1000V的瞬间电压，因此只要保护电路正常动作，就不会损坏芯片。综上所述，PTC与的保护作用可归纳成两条，一是为220V交流电源提供一条通路，使之不流入TSC7106中，二是对、COM之间的电压进行钳位。端则由作限流保护。为了抑制外界干扰信号，同时也降低在反向击穿时产生的噪声电压，还可在晶体管的发射结并联一只0.1F的消噪电容。由图得=I,=I，二式之比/=/，则=(/)，于是采用/得比率去表征的范围，即有正比于，考虑到通用，用分压电阻代替。根据器件（TSC7106）的设计，当=时显示读数为1000；当=2时满度（溢出）。=（/）一般情况下为：显示读数（/）1000由于