电工测量 教学课件 作者 陈惠群第7章 第1～2学时.pptVIP

1．掌握数字式万用表的组成。 2．了解数字式万用表的工作原理。 3．掌握数字式万用表的使用与维护方法。 内容简介 常用的万用表有模拟式和数字式两种。数字式万用表是一种新型的可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表。普通的数字式万用表主要用来测量直流电流、交直流电压和电阻。但有的数字式万用表还能够测量交流电流、电感、电容、晶体三极管的hFE值等。本章以生产实际中应用较广泛的VC9808型万用表为例，介绍数字式万用表的结构、工作原理、使用与维护知识等。 第一节 数字式万用表的基本组成（1～2节） 一、数字式万用表的基本组成  1．转换开关 2．测量线路 1．A/D转换器 ICL7106型A／D转换器是把A／D转换的有关电路（包括A／D转换器、计数器、译码器等）全部集成在一块芯片上，芯片集成度高，功能完善，价格较低，能以最简单的方式构成一块数字式电压表。 ICL7106型A／D转换器 TEST——测试端 TEST端经内部500Ω电阻接至数字电路的公共端，故亦称为“数字地”或“逻辑地”。此端可用来检查显示器有无笔段残缺现象，具体检查方法是将该端与V+短接后，LCD显示器的全部笔段点亮，显示值应为1888，否则表示显示器有故障。 ICL7106型A/D转换器的特点 1．采用单电源供电，可使用9V叠层电池，有助于实现仪表的小型化。电压范围较宽，规定为7～15V。 2．低功耗。正常情况下一节9V叠层电池可使用半年以上。 3．输入阻抗高。典型值为1×1010Ω，对输入信号基本无衰减作用。 4．内部有异或门输出电路，能直接驱动LCD液晶显示器工作。 5．具有自动调零功能，能自动判定被测电压的极性。 6．整机组装方便。只要配上5个电阻、5个电容和LCD显示器，就能组成一块数字式电压表。 2．数码显示器 数字式仪表所用的显示器一般采用发光二极管式显示器（LED）和液晶显示器（LCD）。 发光二极管式数码显示器 LED数码显示器是用七个条状的发光二极管组成如图7-4a所示的字形。这种显示器的特点是发光亮度高，但驱动电流较大（约5～10mA），功耗大。适用于安装式的数字式仪表。 图7-4 LCD显示器笔段（a）七段数字笔段 （ b）千位笔段 液晶显示器 液晶显示器的特点是工作时所需要的驱动电压低（3～10V），工作电流小（μA级），可以直接用CMOS集成电路驱动。因此被广泛应用于数字式仪表、电子表和计算器中。 液晶显示器属于无源显示器件。它本身不发光，只能反射外界光线。环境亮度越高，显示越清晰。不加电压时，液晶呈透明状；在液晶层加上电压，液晶就变混浊而不透光。图7-5所示为数字式电压表所用液晶显示器的结构，它是在透明的绝缘薄板上，按要求显示的笔段制作透明导电膜，并引出电极。用反光的金属薄板作背电极，在两极之间充填液晶，最后用绝缘密封框封装即成。 图7-5 液晶显示器结构图 LD－B7015A型液晶显示器 　　便携式数字电压表中广泛使用LD－B7015A型3 位液晶显示器，它可以用ICL7106型A／D转换器直接驱动。LD－B7015A型液晶显示器的最大显示值为1999，其内部接线如图7-6所示。 图7-6 液晶显示器的内部接线图 注 意 　　　液晶显示器必须用交流(频率在30～200Hz之间的方波)电压驱动。若采用直流驱动或用直流成分较大的交流驱动，将会使液晶材料发生电解，出现气泡而变质。 3．数字式电压基本表 　　　由ICL7106型A／D转换器组成的3 位数字电压基本表的典型电路如图7－7所示。该表量程Um＝200mV，称为基准挡或基本表。 图7-7 3 位数字式电压基本表的典型电路图 R1、C1为时钟振荡器的组成部分。 R2、R3组成基准电压源的分压电路。其中R2为可调电阻，调整R2可使基准电压UREF＝100mV。仪表调好后不得再调整R2，因为整机测量的准确度就取决于R2的调整。 R4、C3组成模拟输入端的阻容滤波电路，用于增强仪表抗干扰和过载能力。 C2是基准电容，C4是自动调零电容。 R5、C5是积分电阻和积分电容。 V+与模拟公共端（32脚）之间有2.8V（典型值）稳压输出。 仪表使用9V叠层电池供电，该表测量速率为2.5次／s。 小 结（1） 1．一般的数字式万用表主要由数字式电压基本表、测量线路、转换开关3部分组成。数字式电压基本表是数字式万用表的核心，它相当于指示类仪表的测量机构。 2．数字式电压基本表的任务是用模一数转换器把被测的电压模拟量