成绩
课程论文
题目：数字万用表
课程名称： proteus 学生姓名：聂李超
学生学号： 1214010221 系别：电气信息工程学院
专业：自动化
年级： 2012级
任课教师：王丽
电气信息工程学院制
2015年1月
第一章前言
当今社会，随着科技发展的日新月异，特别是计算机技术突飞猛进的发展，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，同时计算机也越来越广泛的被应用到人们的生活、工作领域的各个方面。单片微型计算机以其体积小、功能强、速度快、价格低等优点，在数据处理和实时控制等应用中有着无与伦比的优越性，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中。随着微控制技术（以软件代硬件的高性能控制技术）的日益完善和发展，单片机的应用必将导致传统控制技术发生巨大的变化。单片微型计算机的应用广度和深度，已经成为一个国家科技水平的一项重要标志。
在实际的生产过程中,往往需要精确的直流电源 ,并且易于控制电压幅度的增减 ,应用单片机设计就能够很方便地实现这个要求而且比普通的数字和模拟设计方案更为准确，更易控制。
为了进一步加深对单片机及其接口的理解，掌握一般的软硬件的设计方法，巩固大学四年之所学，也给自己一个实践锻炼的机会，几个月以来，全心投入本次毕业设计—单片机控制的稳压直流电源。本系统以Atmega 8单片机为控制核心，用1602液晶模块显示设定电压值电流值与实时输出值。
I、基本要求：
输出电压：0～25V
数显误差<=0.1
负载电流<=3A
纹波有效值<=50mv
II、扩展要求：
调节功能为自动调节有效
纹波有效值<=20mV
调节电压步进为0.1 V 电流步进0.01A
可以进行人工步进置数总体方案
可以设定存储默认输出值
第二章总体方案
2.1系统设计方案论证及工作原理
本设计题目是设计一个从0～25V变化的、步进为0.1V、0.01A的人性化、高指标、低成本的数控步进直流稳压电源。设计的思路为：在达到性能指标的前提之下，体现出人性化的思想，同时选择低价位的通用元器件来设计制作电路。在这当中，电路应该是简单、可靠、稳定，最重要的是有实用的价值，容易在工业中实现。针对以上的要求，我们最终选择用单片机（Atmega8）来作为控制部件，采用人性化的按键来实现置数，把置数的值经过单片机的处理，通过单片机的CCP1端口与具有PWM 调节功能的运算放大器的电路相连、CCP2的端口与展波器、可调稳压管和扩流器组成的电路相连来输出参考电压，再用A/D转换器来对此时输出电压值进行采样比较并进行调整，使得数显的值和所置的电压时时保持一致，这样就保证了显示的值的真实性，且具有过流保护作用。设计中应包括：数字控制模块、PWM调节控制模块、具有D/A 转换功能的PWM调节模块、数显部分和辅助电源模块。而完成这些部分的电路和芯片都很多，合理的设计及选择设计电路则是完成设计的关键所在。
2.2系统总体框图
图 2.2 系统总体框图
第三章硬件系统的设计
3.1主控芯片Atmega8介绍
3.1.1 综述
ATmega8是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间， ATmega8 的数据吞吐率高达 1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
3.1.2 ATmega8的引脚图：
图3.1 A Tmega8 引脚配置
3.1.3 ATmega8 引脚说明
作为10位ADC通道。
3.2 电源电路原理
3.2.1 基本设计方案
让我们从最简单的稳压电源开始。它包括两个主要部件：一个三极管和一个产生基准电压的稳压二极管。
该电路的输出电压为 Uref-0.7V。这个 0.7V 是三极管 B、E 极之间的电压降。稳压二极管和电阻产生了一个不受输入波动与干扰影响的稳定基准电压。三极管需要控制更高的电流（比较二极管和电阻单独提供的而言）。在这个电路中三极管仅放大电流，这个电流=输出电流/三极管hfe（hfe 可以在三极管的数据表中查到）。
这一电路的问题：当输出短路时三极管会烧掉；它只能提供一个固定的输出电压。这些严重问题使得这个电路无法实际使用，但这个电路仍旧是所有电子稳压电源的基本构件。为了解决那些问题你需要一些关于调整输出端输出电流和一个可变的基准电压的“谋略”，当然这也使得电路更加复杂了。最近的十几年来人们已经使用运算放大器来实现这些“谋略”了。运算放大器可以用于模拟量的加、减、乘或进行电压和电流的逻辑或。
今天的微控制器速度已经可以通过软件轻而易举地实现这一切。而且更妙的是电压表和电流表成了免费的副产品。微控制器的控制环无论如何都必须知道电压和电流
图3.2.1
值。你刚好也要显示它。我们要从微控制器得到的是：一个在所有时间都用来测量电压和电流的 A/D转换器；一个根据命令为功率三极管提供基准电压的 D/A 转换器。问题是那个 D/A 转换器的速度要非常快。如果在输出端检测到了短路，那么我们必须立即减小三极管 B 极上的电压，否则这个三极管就会损坏。“快速”意味着要达到毫秒级，如同运算放大器一样。Atmega8 的 A/D转换器已经足够快了，但显然它没有D/A转换器。使用脉宽调制和模拟低通滤波器是可以得到一个 D/A转换器的，但是这样速度太慢了，无法通过软件立即实现短路保护。如何实现一个高速 D/A转换器呢？
3.2.2 R-2R 阶梯 D/A
有很多方法可以实现 D/A 转换器，但我们需要的是高速、低价、易于与微控制器连接的。这个 D/A就是著名的“R-2R 阶梯”。它仅由电阻（两个规格，其中一个值是另一个的两倍）和开关组成。
上面给出了一个 3 位R-2R D/A转换器。控制逻辑在 GND和 Vcc 之间转换开关。逻辑 1接开关至 Vcc，逻辑 0 至 GND。这个电路能做什么呢？它可以提供以 Vcc/8 为步进值的电压。一般来讲输出电压= Z *(Vcc/(Zmax+1)，Z 是数字编号（digital number）。当 3 位 A/D转换器时，Z 是 0-7。
为了取代额外的开关，我们将 R-2R 阶梯电路接至微控制器输出线路。Atmega8 的输出引脚可以提供10mA电流，但注意这时已经出现了电压衰减。我们将使用 0-5V 整个输出范围，所以输出端的负载要小于1mA。换而言之我们会采用 5K和 10K电阻来实现一个 R-2R阶梯电路。
图3.2.2
Atmega8 的A/D转换器具有 10 位分辨率。我们也需要采用这样分辨率的 10 位D/A转换器。也就是说我们需要 10个没被其它功能占用的输出引脚。这是个小小的挑战，因为我们还有键盘、 LCD、至 PC 的
I2C串行接口等，但 Atmega8 相当棒，正好适合这些。
3.2.3 更详细的稳压电路设计
这里是一个更为详尽的设计。
这个电路是无法使用的。但它对理解稍后的最终电路方案大有裨益。那么这个电路有什么错误呢？有两个问题：DAC（数字/模拟转换器）无法为功率三极管提供驱动电流；微控制器工作于 5V，所以 DAC 的最大输出为 5V，这意味着功率三极管后的输出电压是 5-0.7=4.3V。为了解决上面两个问题，我们必须增加电压和电流放大器。
3.2.4 最终的电压调整电路
图3.2.3
图3.2.4 电压调整电路原理图
对于 30V 输出我们必须将 DAC 的 5V 起码放大 6 倍。我们采用如上图所示的一个 PNP 和一个 NPN三极管组合。这个电压放大器电路的系数为：Vampl= (R10 + R11)/R11。
系统自身供电电压 Vcc=+5V，采取了“板载”7805提供的方式，以更加容易获得“稳定、干净”的“系统电源”；而在7805的前面，采用了三端稳压器7812来进行“预稳压”的供电方式......以便为更大的负载（譬如LCD的背光）提供更大的电流可能性；之所以“增加”了一个7812预稳压，是为一个相对比7805的耐压更加高一些的指标值。
3.2.5 ATmega8 D/A 转换电路
DAC 输出
图3.2.5 DA转换
DA电路：DA电路采用的是电阻加IO口的方式，输出的形式是电流信号，输出电流越大输出电压越高。详细信息已在R-2R阶梯DA中介绍。Atmega8 的输出引脚可以提供10mA电流，但注意这时已经出现了电压衰减。我们将使用 0-5V整个输出范围，所以输出端的负载要小于1mA。换而言之我们会采用 5K和 10K电阻来实现一个 R-2R 阶梯电路此电路最大优点：高速、低价、易于与微控制器连接。非常适合本设计使用。
3.2.6 电压采样电路
图3.2.6 电压采样电路
电压采样电路，这个是对输出的电压采样.反馈到单片机内部，控制DA达到输出电压的稳定，因为负载加重或变轻会使输出电压升高或变低.有这个必要加上这个采样电路。同样M8的PC0端口设置了电流采样电路，电流采样是采用负端电阻采样，这样采样的电压比较低,能直接送到单片机中处理，采样的电压越高，说明电流越大。可以在单片机中设置过流保护。
3.2.7 完整的电路原理图
图 3.2.7 电路原理图
电路原理分析：从左向右看，系统输入采用普通笔记本电源(19V左右),首先经过7812产生12V电压给7805供电产生系统工作电压+5V，与此同时，系统输入与7812并联给功率三极管提供工作电压。左下角是ATmega8的10位R-2R阶梯，最高产生5V 的DAC输出，经过一个PNP和NPN的电压放大组合，可以放大6倍左右，电压放大器电路的系数为：Vampl= (R10 + R11)/R11。然后再次经过三极管BD137，此三极管作用就是一个电压跟随器用来放大电流驱动功率三极管工作，因为DAC本身输出电流较小无法驱动功率三极管。右下角为显示跟按键输入部分，接入ATmega8的PB0-PB7双向IO口。
第四章软件系统的设计
4.1 主程序逻辑流程
1) 从中断任务中拷贝最后的 ADC 结果
2) 将想要的相应 ADC 值拷贝到比如一个中断任务能使用的变量
3) 清 LCD显示
4) 将电压值写入显示部分
5) 检查中断任务是否可以调节电压或电流（电压限定起控）
6) 把安培值写入显示
7) 检查中断任务是否可以调节电压或电流（电流限定起控）
8) 检查是否有按钮被按下，如果没有则等待 100 毫秒再检查。如果按钮被按下，那么等待200 毫秒。这是为了有一个好的响应——如果按钮被持续按下时不致于滚动过快。
9) 回到第一步。
中断任务：
1) 将 ADC结果拷贝至变量
2) 在电流和电压间切换 ADC 测量通道
3) 检查是否测量到过流，若过流则立即将 DAC 设为一个很小的值
4) 检查电压电流是否需要调节
5) 根据4)的结果检查确定是否需要更新 DAC（数模转换器）
程序采用ICC AVR C语言编写，程序主要由主程序、A／D转换程序、输出电压调控程序、键盘处理程序、数码显示程序、E E P RO M读写程序等部分组成。各程序的组成及功能见附表。
第五章 PROTUES 仿真调试
图5.1 Protues仿真
仿真数据分析：图中可以看出设定输出电压20V，实际显示19.99V，输出端电压表测得输出电压20.5V。ATmega8 DAC输出端电压表测得输出电压+4.6V，经过电压放大网络再减去三极管BE管脚压降应在22V左右，实际电压表测试得到22.5V。
第六章硬件调试
6.1 程序烧写
把hex文件写入ATmega8内，用普通的笔记本电源(19V左右)作为前级输入，开始显示设定电压、当前电压、设定电流、当前电流。
图中显示设定电压为8.5V，设定电流0.6A，实际输出8.51V，没有接负载，所以实际输出为0。
6.2 实际测试电压值
6.2.1 设定输出电压4.00V ，显示输出3.99V，万用表20V档测试实际输出4.00V。
图6.1 开机状态
6.2.2 设定输出电压4.5V，显示输出电压4.50V，万用表20V档测输出端实际电压4.50V。
6.2.3 设定输出5.5V，显示输出5.49V，万用表20V档测输出端电压5.49V。
程序代码：
main: mov sp,#80h ;初始化堆栈指针jnb P1.0,cr
jnb P1.1,cv
jnb P1.2,ca
cr: mov R7,#00h
lcall adc
LCALL RDAT
lcall DISPLAY
sjmp main
CV: MOV R7,#01H
LCALL ADC
LCALL VDAT
LCALL DISPLAY
SJMP MAIN
CA: MOV R7,#02H
LCALL ADC
LCALL ADAT
LCALL DISPLAY
SJMP MAIN
ADC: MOV A,R7 ;0808 A/D转换子程序MOV DPTR,#7FFFH
MOVX @DPTR,A
JB P3.3,$
MOVX A,@DPTR ;输入转换结果
RET
vdat:
mov R2,#00h
mov R3,A
mov R6,#01h
mov R7,#0F4h
call MULD2 ;乘以500 clr C
mov A,r5
add A,#60h ;加96修正
mov r5,A
mov A,r4
addc A,#00h
mov r4,A
mov A,r3
addc A,#00h
mov r3,A
mov A,r2
addc A,#00h
mov r2,A
mov r0,#30h
mov r1,#34h
mov A,R2
mov @r1,A
inc r1
mov A,R3
mov @r1,A
inc r1
mov A,R4
mov @r1,A
inc r1
mov A,R5
mov @r1,A
inc r1
mov @r1,#00h
inc r1
mov @r1,#00h
inc r1
mov @r1,#00h
inc r1
mov @r1,#0FFh
call DIVD4 ;除以255 mov r1,#38h
mov @r1,#00h
inc r1
mov @r1,#00h
inc r1
mov @r1,#00h
inc r1
mov @r1,#0Ah
单片机数字万用表的设计 一、引言 数字万用表是一种多用途电子测量仪器。它采用数字化测量技术，把实际测量的模拟量，转化为离散的数字量进行输出显示，主要用于物理、电气、电子等测量领域，一般包含电流表（安培计）、电压表（伏特计）、电阻表（欧姆计）等功能，也称为万用计、多用计、多用电表或万用电表。 万用表是电子和电气技术领域必备的测量仪器，用于测量电子电路中的各种物理量（电压、电流、电阻等），常作为基本故障诊断的便携式装置，也有放置在工厂或实验室工作台上作为桌上型装置。有的万用电表分辨率能达到七、八位数，常用在实验室，作为电压或电阻的基准，或用来调校多功能标准器的性能。相比传统的指针式万用表，数字万用表具有以下的主要优点： （1）数字显示直观准确，无视觉误差，读数准确； （2）测量精度和分辨率都很高； （3）输入阻抗高，减少对被测电路的工作影响； （4）电路集成度高，便于组装和维修； （5）测量功能齐全，测量速率快； （6）保护功能齐全，有过压、过流保护电路； （7）功耗低，抗干扰能力强； （8）便于携带，使用方便。 本次设计的任务是制作一个数字万用表，可实现如下的功能及要求： （1）可以测量直流电压、直流电流和电阻； （2）能将测量得到的数值直观、准确地显示出来，并标明相应的单位； （3）具有超量程时的报警提示。 二、系统硬件分析与设计 数字万用表的基本功能是，能够测量直流电压、电流以及电阻的阻值，数字万用表的基本组成由图1所示，其中，模数转换是数字万用表的核心：
图1.数字万用表的基本原理图 如图2所示，本设计将由以下几大部分组成。包括：复位电路、震荡电路、A/D转换和控制、测量值输出、超量程报警和档位选择。 其中，复位电路用于单片机上电复位使系统清零；震荡电路为单片机提供精确的时钟频率，使电路工作更加稳定；A/D转换和控制部分负责模数转换及输入输出信号的控制；测量值输出则负责显示待测物理量大小的数值；超量程报警用于超出量程范围时的报警提示，提醒使用者更换量程。 图2.硬件系统总体设计框图 1、STC的89C52单片机的特点及功能介绍 （1）89C52单片机的主要特点及功能特性 89C52是一款低电压，高性能的8位CMOS型单片机，片内有8k字节以Flash 闪存为介质的，能擦写的只读程序存储器及256字节的随机存取数据存储器。89C52型单片机仍属于51单片机家族群，都支持一个共同的指令集（MSC-51），
数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告
三亚学院 2011～2012学年第2学期 数字电子技术基础课程设计报告 学院: 理工学院 专业: 测控技术与仪器 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012年9月7日
目录 一、设计任务与要求……………………………………… 二、电路原理……………………………………………… 三、总原理图及元器件清单……………………………… 四、装配过程……………………………………………… 五、电路功能测试………………………………………… 六、结论与心得……………………………………………
DT-830B数字万用表的组装与调试 一、设计任务与要求 1、设计要求： 学习了解DT830B数字万用表，熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830B数字万用表的安装与调试实训，了 解数字万用表的特点，熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本 的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨 的学习工作作风。 DT830B由机壳熟料件（包括上下盖和旋钮）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成，组装成功关键是装配印制板部件。因为 一旦被划伤或有污迹，将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流 程图如下所示： 3)认识DT830B数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4)安装制作一台DT830B数字万用表。 5）根据技术指标测试DT830B数字万用表的主要参数 6)校验数字式万用表，减小其误差。
二、电路原理 DT830B电路原理它是3位半数字万用表。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻的物理量变成0~2V的直流电压，送到ICL7106的输入端，即可在数字表上进行检测。 为检测大于2V的直流电压，在输入端引入衰减器，将信号变为0~2V，检测显示时再放大同样的倍数。 检测直流电流，首先必须将被测电流变成0~2V的直流电压即实现衰减与I/V 变换。衰减是有精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。 电阻的检测是利用电流源在电阻上产生压降。因为被测电阻上通过的电流是恒定的，所以在被测电阻上产生的压降与其阻值成正比，然后将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。 三、总原理图及元器件清单
MAS830L 数字万用表装配实验报告 实验日期： 5月5 实验名称：MAS830L 数字万用表装配 一：实验目的 1、 通过MAS830L 数字万用表装配实验，进一步加深对数字万用表电路原理的认识，能熟练的测量 各种物理量。 2、 了解ICL7106的各个引脚和他的数模转换功能。 3、 了解液晶显示的原理和使用方法。 4、 初步学会通过电路图焊接电路板。掌握一些简单的电路焊接工艺。 5、 了解各种测试仪器的用法并样品进行测试和矫正 二：实验器材 1、 MAS830L 型31/2位数字万用表的各种零配件和相关的材料说明。见MAS830L 元件清单（一）和 MAS830L 元件清单（二）。 2、 焊接电路板所需的烙铁和锡以及松香。 3、 一个标准的数字万用表、螺丝刀、镊子、刀片等。 三：实验原理 1、ICL7106原理介绍 ICL7106是目前广泛应用的一种3?位A/D 转换器，能构成3?位液晶显示的数字电压表。 一、ICL7106的工作原理 1. ICL7106的性能特点 （1）采用＋7V ～＋15V 单电源供电，可选9V 叠层电池，有助于实现仪表的小型化。低功耗（约16mW ），一节9V 叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。 （2）输入阻抗高（1010Ω）。内设时钟电路、＋2.8V 基准电压源、异或门输出电路，能直接驱动3?位LCD 显示器。 （3）属于双积分式A/D 转换器，A/D 转换准确度达±0.05％，转换速率通常选2次／秒～5次／秒。具有自动调零、自动判定极性等功能。通过对芯片的功能检查，可迅速判定其质量好坏。 年级：14机电1 班组： 姓名： 朱宇凯 学号： 144030308
题目：基于单片机的数字万用表设计 院系: 机电工程系 专业: 机电一体化 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:
摘要 本次设计用单片机芯片AT89s52设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路，显示芯片用TEC6122，驱动8位数码管显示。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。 关键词数字万用表AT89S52单片机AD转换与控制
)目录 目录 摘要 (ii) Abstract ............................................... 错误!未定义书签。绪论 .. (4) 1. 数字万用表设计背景 (6) 1.1数字万用表的设计目的和意义 (6) 1.2 数字万用表的设计依据 (6) 1.3数字万用表设计重点解决的问题 (6) 2 数字万用表总体设计方案 (6) 2.1数字万用表的基本原理 (6) 2.2 数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (12) 2.3硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (13) 2.3.1 设计方案 (13) 2.3.2 芯片选择及功能简介 (14) 2.4数字万用表的硬件设计 (24) 2.4.1分模块详述系统各部分的实现方法 (24) 2.4.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (29) 2.4.3 电路的工作过程描述 (29) 3. 系统软件与流程图 (30) 3.1 电路功能模块 (30) 3.2系统总流程图 (30) 3.3物理量采集处理流程 (32) 3.4电压测量过程流程图 (32) 3.5电流的测量过程流程图 (34) 3.6电阻的测量过程流程图 (35) 3.7电容测量过程流程图 (36) 结论 (37) 致谢 (38) 参考文献 (39)
数字万用表的设计 院（系）_____________ 专业______________ 班级______________ 姓名______________ 学号______________ 2012年6月21日
目录 1、设计任务 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计指标及要求 (1) 2、设计思路与总体框图 (1) 3、系统硬件电路的设计 (2) 3.1多用表主电路 (2) 3.2电阻测量输入电路......................................................///. (3) 3.3电压测量输入电路 (4) 3.4电流输入测量电路 (5) 4、系统的软件设计 (6) 5、系统的设计仿真 (14) 6、总结与体会 (16) 7、参考文献 (17)
1、设计任务 1．1设计目的 采用8位8路A/D转换器ADC0809和AT89S52单片机，设计一台数字多用表，能进行电压、电流和电阻的测量，测量结果通过LED数码管显示，通过按键进行测量功能转换。 1．2设计指标及要求 电压测量范围0~5V，测量误差约为±0.02V，电流测量范围1~100mA，测量误差约为±0.5mA，电阻测量范围0~1000Ω，测量误差约为±2Ω。 2、设计思路与总体框图 1.方案选择 用单片机AT89S52与ADC0808设计一个数字万用表，配合分流电阻、分压电阻、基准电阻可以测量直流电压值，直流电流、直流电阻，四位数码显示。实现各级量程的直流电压测量，其量程范围为0—5（V）。实现不同量程的直流电流测量，其量程范围为0—100（mA）。实现不同量程的电阻测量，其量程范围为0—1000（Ω）。 ADC0808是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。首先，利用P0 口数据地址复用，将地址通过P0口输入到单片机中。然后，充分利用单片机强大的运算转化功能将其转成适当的二进制信号控制数显以确保正确的显示被测量的读数。 2.总体框图
智能数字万用表 郭盛，谢鹏程，王飘，张玙姣 摘要：本设计能够精准的测量直流电压、交流电压和电阻。电阻测量是采用xxxxxx；交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量，可以实现10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用精密运算放大器OPA07；ADC采用ICL7135芯片；控制器选用89C52单片机，实现了低功耗，量程自动切换功能。另外，通过利用继电器，实现了测量档位转换的便捷和可靠性。系统采用键盘输入，液晶显示输出，人机交互灵活，界面友好，操作简单。该作品的性能指标达到了题目的设计要求。 关键字：数字万用表、ICL7135、89C52单片机
一、系统方案 1.题目任务要求及相关指标要求分析 系统主要分为：直流电压、交流电压和电阻测量三部分。直流电压和交流电压制作的指标都不高，实现起来比较容易。 系统最主要的问题是电阻测量。XXXXXXXXXXX 2.方案论证与比较 （1）交流有效值测量方案 方案一：模拟运算法。根据有效值的数学定义，用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流信号输出有效值。这种方案的测量动态范围小，精度不高且当输入信号的幅度变小时，平均器输出电压的平均值下降很快，输出幅度很小。 方案二：交流整形电路。采用AD637集成真有效值转换芯片，把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号，再对直流电压信号进行测量，这种方案电路简单、响应速度快、失真度小，工作稳定可靠，故采用此种方案。 （2）电阻测量部分 方案一：电阻比例法。基于双积分式A/D转换，采用比例法构成的电阻-数字的转换。比例法测量原理图如图1所示。 此方案由于在电阻Rx、Rs中流过相同的电流，因此不需要精密的基准电流源，但需要计数器和基准时钟发生器且电路复杂。 方案二：恒流源法。XXXXXXXXXXX
附：其实什么都是浮云，你就抄就行了，老师不会怎么看的， 这个很全，很强大。 目录 1 实验概述 (3) 2 万用表原理 (3) 3 焊接练习 (6) 4 元器件检测 (7) 5 万用表焊接 (9) 6 200MV及10A调试 (13) 7 整机装配 (13) 8 万用表检测 (14) 9 检测报告 (15) 10 学习中总结使用万用表的相关注意事项 (16) 11 实验体会 (18)
1、实验概述 概述：数字万用表是一种能够测试电压，电流，电阻，二极管，三极管，频率等的电子仪表。数字万用表的组装是为了更好的提高学生的动手能力，识别元器件的能力。了解数字万用表的工作原理，掌握万用表的焊接，组装与调试。常用元器件MT-830B数字万用表散装套件，组装工具，万用表，凡士林酒精，电烙铁等。 2、万用表原理 2.1 万用表原理图 2.2 构成原理 （一）数字万用表的构成原理 数字万用表是在直流数字电压表的基础上，配以各种功能转换电路组成的多功能测量仪表。数字万用表最基本的功能是对电流、电压和电阻的测量，其原理框图如图8-15 所示。
常见的功能转换电路还有把二极管正向压降转换为直流电压的变换器，把电容量转换为直流电压的变换器，把晶体管电流放大倍数转换为直流电压的变换器，把频率转换为直流电压的变换器，把温度转换为直流电压的变换器等等。除此之外，数字万用表还常附加有自动开关电路、报警电路、蜂鸣器电路、保护电路、量程自动切换电路等。DT830型数字万用表就是在前面讲的由单片ICL7106 构成的直流数字电压表的基础上增加外围功能转换电路构成的，下面我们仅举DT830 型数字万用表的几例转换电路进行说明。 1、数字万用表的直流电压档数字万用表的直流电压档就是一个 多量限的直流数字电压如图8-16 所示。 该表共设置五个电压量程：200mV和2、20、200、2000V，有量程选择开关S1控制，其分压比依次为1/1、1/10、1/100、1/1000、1/10000。
数字万用表的组装与调试实验报告 篇一：万用表组装_设计性实验报告 北京交通大学大学物理实验 设计性实验 实验题目 学院 班级学号姓名首次实验时间年月日 指导教师签字 目录 一.实验任务 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。 (4) 二.实验要求 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理 ................................................
4 2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用表 ................................................ ............ 4 3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电 路 ................................................ .. (4) 三.实验主要器材 ................................................ ................................................... ........................... 4 四.实验方案 ................................................ ................................................... .. (5) 1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。 .............................................. ....................... 5 2.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。 ...................................... 5 3.按照如图所示全桥整流电路图制作直流电源。 .............................................. . (5)
第一章设计总阐述 1.1方案阐述 本设计是由5个模块组成：直流电源部分、A/D 转换电路、码制转换电路、秒定时电路、报警显示电路模块。 直流电源部分采用5V电源。 A/D 转换电路采用八路（八位八通道A/D 转换器），将8路信号输入选择八位二进制码输出，进行码制转换。从而再用译码器和数码显示管完成数字显示。 秒定时电路采用555时基电路构成单稳态触发器。 报警电路采用多个三极管，555多谐振荡器和发光二极管组成。 1.2产品概述： 用途：适用于通信电缆施工、维修及设备安装过程中，对线排序及寻找特定线对的操作。 性能：具有高性能、低功耗、小体积、重量轻和音量可调，它将为你的对线操作带来方便、轻松和高效率。 特点：该装置查线速度快、现实直观、可以单人校线，还可以复校、结构简单、成本低廉、不易发生故障、工作可靠。
第二章 模块化设计 设计原理： 如图所示，给定各芯线与其相连电阻下标相同的号码1、2、3、…X ，…m （1～m ）。Vs 在Rx 上形成分压 Vx=（Rx/Ro+Rx ）*Vs 并可在近端测量得到。由于Vx 必定已知，从而可测定当前被测芯线的号码是第几。但Vx 不必读出，可以将其进行A/D 转换，译码，数字显示后直接读出数字1～m 中的一个，就是该芯线的预设号码。 为了A/D 便于转换，R1～Rm 的取值原则应满足如下条件： （Rx+1/Ro+Rx+1-Rx/Ro+Rx ）*Vs=△Vs 式中：Vs 是常量即电源电压值。 △ Vs 是转换器的参考电压和转换阶梯；Vx 是第x 级取样电压下限值。 2.1 A/D 转换部分 1）它具有八路模拟信号输入选择，八位二进制码输出的一个逐次比较A/D 转换器。输入端受地址译码器输出的控制。本设计选择模拟通道1N0输入，则地址预置在ADDC 、ADDB 、ADDA=000。当地址锁存允许ALE=1时，输入1N0的模拟信号送入A/D 转换器。 2）ADC0809 1.主要特性 1）8路8位A ／D 转换器，即分辨率8位。 2）具有转换起停控制端。 3）转换时间为100μs 4）单个＋5V 电源供电
万用表的课程设计
数字万用表的设计 课程名称 课题名称 专业 年班级 学号 姓名 同组人 指导教师 2011年5月20 日 目录
1、设计任务 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计指标及要求 (1) 2、设计思路与总体框图 (1) 3、系统硬件电路的设计 (2) 3.1多用表主电路 (2) 3.2 电阻测量输入电路 (2) 3.3电压测量输入电路 (3) 3.4电流输入测量电路 (3) 4、系统的软件设计 (4) 5、系统的设计仿真 (10) 6、总结与体会 (20) 6.1总结 (20) 6.2体会 (21)
7、参考文献 (22) 1、设计任务 1．1设计目的 采用8位8路A/D转换器ADC0809和AT89S52单片机，设计一台数字多用表，能进行电压、电流和电阻的测量，测量结果通过LED数码管显示，通过按键进行测量功能转换。 1．2设计指标及要求 电压测量范围0~5V，测量误差约为±0.02V，电流测量范围1~100mA，测量误差约为±0.5mA，电阻测量范围0~1000Ω，测量误差约为±2Ω。 2、设计思路与总体框图 1.方案选择 用单片机AT89S52与ADC0808设计一个数字万用表，配合分流电阻、分压电阻、基准电阻可以测量直流电压值，直流电流、直流电阻，四位数码显示。实现各级量程的直流电压测量，其量程范围为0—5（V）。实现不同量程的直流电流测量，其量程范围为0—100（mA）。实现不同量程的电阻测量，其量程范围为0—1000（Ω）。
ADC0808是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。首先，利用P0 口数据地址复用，将地址通过P0口输入到单片机中。然后，充分利用单片机强大的运算转化功能将其转成适当的二进制信号控制数显以确保正确的显示被测量的读数。 2.总体框图 图一：总体框图 3、系统硬件电路的设计 3．1 数字多用表的主电路 数字多表仪表主电路如图1所示。89S52单片机通过线选方式扩展了A/D 转换器ADC0809和4位LED数码管，单片机的P2.7引脚作为ADC0809的
中国石油大学胜利学院电子技术课程设计总结报告 题目：数字万用表的组装与调试 学生姓名： 系别： 专业年级： 学号： 指导教师： 2015年1月3日
一、设计任务与要求 1、任务：学习了解DT830T数字万用表，熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830T数字万用表的安装与调试实训，了解数字万用表的特点，熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨的学习工作作风。DT830B 由机壳熟料件（包括上下盖和旋钮）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成，组装成功关键是装配印制板部件。因为一旦被划伤或有污迹，将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流程图如下所示 2要求： 1) 了解数字万用表特点以及它的发展趋势。 2) 熟悉万用表装配技术的基本工艺过程。 3) 认识DT830T数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4) 安装制作一台DT830T数字万用表。 5）根据技术指标测试DT830T数字万用表的主要参数 6) 校验数字式万用表，减小其误差。 二、系统框架原理与设计 DT830T电路原理它是3位半数字万用表。其特点：分辨力强、准确度高（±0.5%～±1.5%）、测试功能完善、测量速率快、显示直观、耗电省、过载能力强、便于携带。发展趋势：自动量程，显示图形“数字/模拟条图”双显示数字万用表克服了不能反映被测量连续度化的不足。总体电路原理相关说明数字万用表由以下几部分功+能组成，复原电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、ADC使能控制。复位电路用来清零进行下一次的测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量的数值。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电
2013年江西省大学生电子设计简易数字万用表 （C 题） 2013年5月28日
目录 摘要 0 一．设计任务 (1) 二．系统方案 (2) 三．理论分析与计算 (3) 3.1器件的选择与比较 (3) 3.2 测量电路的设计和分析 (3) 3.2.1 模数(A/D)转换与数字显示电路 (3) 3.2.2 多量程数字电压表原理 (3) 3.2.3 多量程数字电流表原理 (4) 3.2.4 电阻的测量原理 (5) 3.2.5 电容测量原理 (6) 四．电路设计与程序设计 (7) 4.1 直流电压测量电路 (7) 4.2 直流电流测量电路 (7) 4.3 电阻测量电路 (8) 4.4 测电容电路 (8) 4.5 最小系统电路 (9) 五．测试方案 (10) 5.1 硬件调试 (10) 1.测试仪器 (10) 2.测试方法 (10) 5.2 软件调试 (10) 5.3 硬件软件联合调试 (10) 模块程序设计法的主要优点是： (10) 5.4测试流程 (11) 5.4.1 整体测试流程 (11) 5.4.2电压测试流程 (11) 5.4.3 电阻测量流程 (11)
5.4.4 电流测试流程 (12) 参考文献 (13)
摘要 本次设计用单片机芯片STC12C5A60S2设计一个数字万用表，能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容和电感，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、555振荡电路、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体硬件更简单，本电路使用了STC12C5A60S2自带的AD，它单片机系统设计采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ 震荡电路，显示用四位数码管。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。 关键字：数字万用表；单片机；AD转换
目录表 第一章课程设计目的及任务 (1) 1-1 万用表设计制作的目的及任务 (1) 1-2 万用表简介 (1) 1-3 本次课程设计的任务 (1) 第二章万用表原理 (2) 2-1 指针式万用表的组成 (2) 2-2 指针式万用表最基本的工作原理 (3) 2-3 MF47型万用表的工作原理 (4) 2-4 MF47万用表电阻档工作原理 (4) 第三章MF47万用电表制作及装配 (6) 3-1 万用表套件材料 (6) 3-2 二极管极性的判断 (7) 3-3 色环的认识 (8) 3-4 元件引脚的弯制成型 (9) 3-5 焊接 (10) 3-6 元器件的插放 (11) 3-7 元器件参数的检测 (12) 3-8 元器件的焊接 (13) 3-9 线路板安装程序 (13) 第四章MF47万用电表安装调试 (14) 第五章课程设计心得体会 (14) 附录 (15) 参考文献
第一章课程设计目的及任务 1-1 万用表设计制作的目的及任务 现代生活离不开电，我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的用电知识及电工操作技能。通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表，比如尖嘴钳、剥线钳、万用表，并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理。通过本次电工实习学生要接触到一定的电学知识，实现理论联系实际，认识一些常用电工器具的外形及结构特点，为后续课程的学习打下一定的基础。 电子与机械是密不可分的，在万用表的组装中还可以了解电子产品的机械结构、机械原理，这对将来的产品设计开发非常有帮助。 1-2 万用表简介 万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表,一般的万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻，有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。MF47型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。 1-3 本次课程设计的任务 万用表是电工必备的仪表之一，每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。通过本次万用表的原理与安装实习，要求学生了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。通过这次实习，学生应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用，并学会排除一些万用表的常见故障。锡焊技术是电工的基本操作技能之一，通过实习要求大家在初步掌握这一技术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。
湖北经济学院 电子设计大赛设计报告 课题名称：数字智能万用表 指导教师：汪成义王金庭刘光然学生姓名：汪凡夏晶晶张薇 学生院系：电子工程系 时间： 2011年7月
智能数字万用表 一 设计目的 1、培养综合性电子线路的设计能力。 2、掌握综合性电子线路的安装和调试方法。 3、学会基于M3进行软件设计。 二 任务及要求 1、任务 设计并制作一台具有直流电压、交流电压和电阻测量功能的智能数字万用表。示意图如图1所示。 图1 智能数字万用表示意图 2、要求 1、基本要求 （1）2 1 3数码显示，最大读数1999。
（2）直流电压量程：0.2V 、2V 、20V ，精度为±0.2%±1个字；输入阻抗≥10M Ω。 （3）交流电压量程：0.2V 、2V 、20V ，精度为±0.5%±2个字（以50 Hz 为 基准）；输入阻抗≥10M Ω；频率响应范围为40~1000Hz 。 （4）电阻量程： 2Ω、200Ω、2M Ω，精度±0.2%±2个字。 2、发挥部分 （1）直流电压测量具有自动量程转换功能。 （2）具有“自动关机”功能，即在测量过程中，若1分钟内无任何键按下，仪器会自动关闭显示并处于低功耗状态；再按任意键，仪器能返回“自动关机”前的工作状态。 （3）具有相对误差（△%）测量功能，即在进行某项测量时，首先通过示屏提示用户从键盘输入标称值，一旦输入确认后，仪器能显示相对误差中的△值。 （4）其它。 三 总体设计方案 1、系统模块图 根据题目要求和本系统的设计思想，系统主要包括图2所示的模块： 图2系统模块框 被 测 量 输 入 电测阻 测直流 测交流 交测直流转换电路 电阻测量电路 量 程 自 动 转 换 电 路 A /D 转换电路 单 片 机 系 统 键盘与显示
北京交通大学 大学物理实验 设计性实验 实验题目：万用表的设计与组装 学院 班级 学号 姓名 首次实验时间年月日 指导教师签字
万用表的设计及组装实验报告 ●实验任务 分析研究万用表电路，设计并组装一个万用表。 ●实验要求 1、分析常用万用表电路，说明各档的功能和设计原理。、 2、设计组装并校验具有下列四档功能的万用表： （1）直流电流档；量程； （2）以自制的的电流表为基础的直流电压档：量程； （3）以自制的的电流表为基础的交流电压档：量程； （4）以自制的的电流表为基础的欧姆档（×100）：电源使用一节； （5）给出将×100电阻挡改造成的×10电阻挡的电路（不进行实际组装）。 ●实验方案 （一）直流电流档（）： 1、电路图： 2、实验步骤： （1）用数字万用表测量灵敏电流表内阻Rg。 （2）连接如图所示的电路。 （3）调节R2使得（R1+R2）等于Rg，调节R1使灵敏电流表达到满偏。（4）通过调节变压器读出几组不同的数据，进行校验。 （二）直流电压档（） 1、电路图： 2、实验步骤; (1)连接如图所示的电路图。 (2)通过计算得自制电流表需串联电阻R3. (3)调节R1灵敏电流表达到满偏，数字万用表读数为。 (4)调节变压器读出几组两表的读数记录在原始数据记录纸上；画出校验图。
（三）交流电压档（）： 1、电路图： 2、实验步骤; (1)连接如图所示的电路。 (2)通过计算得R4阻值。 (3)调节R1使灵敏电流表达到满偏，数字万用表的读数为。 (4)调节变压器读出几组不同的读数并记录在原始数据记录表上。 （四）电阻挡（×100）： 1、电路图; 2、实验步骤; (1)连接如图所示的电路。 (2)通过计算得到灵敏电流表满偏时的R5阻值。 (3)将正负表笔接到电阻箱上，通过改变电阻箱电阻大笑记录灵敏电流表上的读 数。 （五）电阻档（×10）设计方案 1、电路图 ●注意事项 1、注意交流直流档的选择（AC交流，DC直流）； 2、注意二极管的方向不能接反，否则容易造成短路或断路； 3、检查完电路正确后再打开电源。 ●参考文献
课程综合实训报告 题目：DT830B数字万用表组装实验报告 年级： 09级 专业：应用电子技术 学号： 0901001320 学生姓名：肖榕 指导教师：吴燕红龚金伟 2010年12月28日 目录 一、实训目的 (2) 二、项目要求 (3) 三、组装过程 (3) （一）、DT-830B数字万用表 (3) 1.制作目的 (3)
2.制作要求 (4) 3.DT830B数字万用表的特点和工作原理 (4) 4.DT830B数字万用表的安装工艺 (5) （1）、印制板的装配 (5) (2)、液晶屏组件安装 (5) (3)、组装转换开关 (6) (4)、总装 (7) (5)、调试 (8) 四、心得体会 (9) DT830B数字万用表组装实验报告 0901001320 肖榕 一、实训目的 实训是通过具有一定功能和应用价值的一个具体产品的设计与制作，或者一个实际项目的开发与应用，使学生受到工程设计、制造工艺、调试检测和撰写技术报告的系统训练，启迪我们的创新思维，培养我们分析问题和解决问题的综合能力。实验实训环节是非常重要的，他是理论联系实际的主要形式，是实施“教学做合一”教学理念的重要手段，也是激发我们创新意识的有效载体，更是训练、培养学生技术应用能力和实际操作技能的根本途径。 通过实训： ·使我们巩固、加深和学习光电子技术的基础理论、基本知识和技能技能。 ·使我们能正确地选择和使用常用电工仪表、电子仪器及有关实验设计。 ·使我们掌握基本电量及电子元件的测试技术、实验方法和数据的分析处理。
·使我们能应用已学的理论知识设计简单的应用电路，合理选择元器件构成实用的电子小系统。 ·使我们受到基本的实验技能、系统的工程实践和撰写技术报告的初步训练。 ·培养我们严肃认真、实事求是、独立思考、踏实细致的科学作风，树立创新精神，养成良好的工作习惯。 二、项目要求： 1. 分析并读懂无线音乐门铃电路图。 2. 对照电原理图看懂接线电路图。 3. 认识电路图上的符号，并与实物相照。 4. 根据技术指标测试各元器件的主数。 5. 认真细心地安装焊接。 6. 按照技术要求进行调试。 三、组装过程 （一）、DT-830B数字万用表
实验报告评分: 94 11 系07 级姓名高辰阳日期2008.9.23 No. PB07009001 (实验预习报告——包括实验目的和原理——及原始数据，见纸质材料) 实验题目：数字万用表设计性实验 实验器材：DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪，数字万用表 实验步骤：1、设计制作多量程直流数字电压表 （1）组装直流数字电压表：使用电路单元：三位半数字表头，直流电压校准，直流电压电流，分压器1。参考电压VREF输入端接直流电压校准电位器。 （2）校准电压表头：用一只成品数字万用表（称为标准表）置于直流电压20V量程进行监测，调节直流电压电流单元电路中电位器，使之输出一150--200mV左右的校准电压，然后将标准表表笔（输入）与组装表表笔并联，均置于直流电压200mV挡，测量直流电压电流单元输出电压，调整“直流电压校准”旋钮使表头读数与标准表读数一致（允许误差±0.5mV）。 (3)绘制组装表的电压校准曲线：调节直流电压电流单元电路中电位器，使之分别输出 20mV、40mV、60mV、80mV、100mV、120mV、140mV、160mV、180mV的直流电压。 将标准数字万用表表笔与组装表表笔（输入）并联，标准表、组装表均置于直流电压200mV 挡，同时测量直流电压电流单元输出电压，列表记录之。并绘出组装表的电压校准曲线 2.设计制作多量程交流数字电压表 （1）组装多量程交流数字电压表： 使用电路单元：三位半数字表头，直流电压校准交流电压校准（AC-DC变换器），分压器1，量程转换与测量输入。在上述200mV直流数字电压表头的基础上，增加交流-直流（AC-DC）变换器，制成交流数字电压表⑴并校准
电子工艺实习报告 ------数字万用表的设计
数字万用表的设计 一、摘要： 数字万用表又称数字多用表，简称DMM（Digital Multimeter）。它是由数字电压表DVM(Digital Voltmeter)与各种变换器组成的。其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部分，是数字万用表的核心。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十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。这是一种新型仪表，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一个独立的分支。数字万用表(DMM)可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量，其功能可任意组合并以十进制数字显示被测量的结果，应用十分广泛。本文以DT830B万用表为例。 二、关键词 数字万用表，DT830B万用表，硬件设计，焊接工艺。 三、引言 DT830B万用表是一种常用的万用表，它的技术成熟。而且它的应用广泛，可以测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻、二极管的正向导通电压F U以及三极管的放大倍数hFE 等。该表使用7106型的A/D转换芯片，配3 1/2位的LCD液晶显示屏，表使用一只电位器来调整精度，一节9V电池做电源，量程开关兼做电源开关。该表具有体积小、电路简单、分辨力强、准确度高测试功能完善、测量速率快等特点，常用于电气测量，特别适合在校学生和电子爱好者学习、组装，在装配完成的同时也就得到了一款实用的测量工具。 四、数字万用表的功能： DCV：直流电压 ACV：交流电压 DCA：直流电流 R：电阻 F U：二极管的正向导通电压hFE：三极管放大倍数
大学物理实验报告 学院班级 实验日期 2017 年6 月6 日实验地点：实验楼B413室
同的量程。并联电阻越小，量程也就越大。图1是多量程直流电流挡原理图。 (2)直流电压挡表头本身也是一个量程很小的直流电压表，其量程为V g=I g R g（I g 为表头满偏电流，R g为表头内阻）。根据分压原理，表头与不同的电阻串联就能得到不同的量程。图2是多量程电压表原理图。 (3)交流电压挡磁电式表头内永久磁体的磁场方向恒定，当通过交流电时，作用在可动部件上的力矩方向将随电流方向的变化而变化。由于表头可动部分惯性较大，它在某一方向力矩作用下，还来不及转动，力矩的方向又发生了变化，这样，表头的指针实际上不可能转动。所以，必须把交流电转换成直流电，才能测量。图3是多量程交流电压表原理图，图中D1、D2为整流元件。 (4)电阻挡图4是欧姆表的原理图，它由表头、电池、电阻R i和调零电阻R0组成。在a、b两端即红、黑两表棒之间可接入待测电阻R x。测量前，先把两表棒短路即R x=0。调节调零电阻R0使表头指针指到刻度线右端的满刻度，即欧姆表的零点。此时，电路中的电流 （式1）式中R z=R g+R0+R i+r称为欧姆表的综合电阻。这一步骤称为欧姆表的调零。 测量未知电阻R x时，将它接入两表棒之间，则电路中的电流为： （式2）
从上式可见，当ε和R Z恒定时，I仅随R x而变。它们之间有一一对应的关系。如果在刻度线上不同位置刻出相应的电阻值，那么在测量未知电阻时就可以在刻度线上直接读出被测电阻的数值。从式2还可以看出，R x越大、I越小，表头指针偏转的角度越小，刻度的间隔也越小。当R x→∞，即a、b间开路，I→0，指针在刻度线左端位 置不动，所以刻度线左端的欧姆刻度为∞。当R x=R z时，， 指针将在刻度线的中央，所以R z又称为中值电阻。 综上所述，当R x在0→∞之间变化时，指针将在刻度线右端到左端位置间变化，正好与电流表、电压表的刻度相反。另外，标尺的刻度是不均匀的，R x越大，刻度越密。读数时必须注意。 为了精细地读数，万用电表中欧姆挡都有多种挡次。不同挡次的中值电阻是不同的，不同挡次之间通常采用十进制。具体线路较复杂，不在这里讲述。测量时，究竟应选择哪一挡次，这要看被测电阻的值而定。原则上应尽量选用R x在该挡次的中值电阻附近。 应该指出，由于新旧电池内阻r的变化，或者在换挡使用时，由于电路参数的变化，式1的条件往往不能满足。就是说，当R x=0时，电路中的电流将不等于I g,表买的指针并不指在刻度线右端的零欧姆处，产生了系统误差。因此测量前必须通过调零，以改变R0的阻值来满足式1的要求，从而达到I与R x的函数关系式2不变的目的。 2. 数字式万用电表 数字式万用电表是根据模拟量与数字量之间的转换来完成测量的，它能用数字把测量结果显示出来。其原理方框图如图5所示，主要包括直流电压变换器、模－数转换器、计数器、显示器和逻辑控制电路等部件。直流电压变换器的作用是把被測量（如电流、电阻等）变换为电压；模－数转换器则是把电压转换为数字量；计数器可对数字量进行运算，再把结果经过译码系统送往显示器进行数字显示；逻辑控制电路主要对整机进行控制及协调各部件的工作，并能使其自动重复测量。
实验一数字万用表的应用 一、实验目的 1 理解数字万用表的工作原理； 2 熟悉并掌握数字万用表的主要功能和使用操作方法。 二、实验内容 1 用数字万用表检测元器件——电阻测量、电容测量、二极管检测、三极管检测； 2用数字万用表测量电压和电流——直流电压及电流的测量、交流电压及电流的测量。 三、实验仪器及器材 1 低频信号发生器1台 2 数字万用表1块 3 功率放大电路实验板1块 4 实验箱1台 5 4700Pf、IN4007、9018 各1个 四、实验要求 1 要求学生自己查阅有关数字万用表的功能和相关工作原理，了解数字万用表技术指标； 2 要求学生能适当了解一些科研过程，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力； 3 要求学生独立操作每一步骤； 4 熟练掌握万用表的使用方法。 五、万用表功能介绍（以UT39E型为例） 1概述 UT39E型数字万用表是一种功能齐全、性能稳定、结构新颖、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶显示小型数字万用表。它可以测量交、直流电压和交、直流电流，频率，电阻、电容、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等，由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程，共有28档。 本万用表最大显示值为±19999，可自动显示“0”和极性，过载时显示“1”，负极性显示“－”，电池电压过低时，显示“”标志，短路检查用蜂鸣器。 2技术特性 A直流电压： 量程为200mV、2V、20V、200V和1000V五档，200mV档的准确度为±（读数的0.05％＋3个字），2V、20V和200V档的准确度为±（读数的0.1％＋3个字）, 1000V档的准确度为±（读数的0.15％＋5个字）； 输入阻抗，所有直流档为10MΩ。 B交流电压 量程为2V、20V、200V和750V四档，2V、20V和200V档的准确度为±（读数的0.5％＋10个字）, 750V档的准确度为±（读数的0.8％＋15个字）； 输入阻抗，所有量程约为2MΩ； 频率范围为40Hz~400Hz； 显示：正弦波有效值（平均值响应）。 C 直流电流 量程为2mA、200mA和20A三档，2mA档的准确度为±（读数的0.5％＋5个字），200mA 档的准确度为±（读数的0.8％＋5个字）, 20A档的准确度为±（读数的2％＋10个字）。 D 交流电流 量程为2mA、200mA和20A三档，2mA档的准确度为±（读数的0.8％＋10个字），200mA