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数字电压表

2006年11月29日 10:52来源:烟台勾股通信技术有限公司 >>进入该公司展台人气:2675

  数字电压表简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数
字形式并加以显示的仪表。
一、数字电压表的特点
1.显示清晰直观,读数准确
  传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数,在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。数字
电压表则采用*的数显技术,使测量结果一目了然,只要仪表不发生跳读现象,测量结果就是*的。
  新型数字电压表还增加了标志符显示功能,包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电
压的连续变化过程以及变化趋势这一难题,一种"数字/模拟条图"仪表业已问世。"模拟图条"(Anal of
Bargraph)有双重含义:*,被测量为模拟量;第二,利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。这类仪表
将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身,兼有DVM与模拟电压表之优点。
智能均带微处理器和标准接口,可配合计算机和打印机进行数据处理或自动打印,构成完整的测试系
统。
2.显示位数
  显示位数通常为31/2位、32/3位、33/4/位、41/2位、43/4位、51/2位、61/2位、71/2位、81/2位共9种。判定
数字仪表的位数有两条原则:①能显示0~9所有数字的位是整数位;②分数位的数值是以zui大显示值中zui高位数字
为分子,用满量程时zui高数字作分母。例如,某数字仪表的zui大显示值为1999,满量程计数值为2000,这表明该仪
表有3个整数位,而分数位的分子为1,分母是2,故称之为31/2位,读作三位半。
3.准确度高
  准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。
4.分辨率高
  在zui低电压量程上末位1个字所代表的电压值,称为仪表的分辨力,它反映仪表灵敏度的高低。分
辨力随显示位数的增加而提高。分辨率是指所能显示的zui小数字(零除外)与zui大数字的百分比。例如31/2位DVM
的分辨率为1/1999≈0.05%。需要指出,分辨力与准确度属于两个不同的观念。从测量角度看,分辨力是"虚"指标
(与测量误差无关),准确度才是"实"指标(代表测量误差的大小)。
5.测量范围宽
  多量程DVM一般可测量0~1000V直流电压,配上高压探头还可测上万伏的高压。
6.扩展能力强
  在的基础上,还可扩展成各种通用及数字仪表、数字多用表(DMM)和智能仪表,以满足不同
的需要。
7.测量速度快
  在每秒钟内对被测电压的测量次数,叫测量速率,单位是"次/S"。它主要取决于A/D转换器的转换
速率,其倒数是测量周期。
8.输入阻抗高
  具有很高的输入阻抗,通常为10MΩ~10000MΩ,zui高可达1TΩ。
9.集成度高,微功耗
  新型普遍采用CMOS大规模集成电路,整机功耗很低。
10.抗*力强
  51/2位以下的DVM大多采用积分式A/D转换器,其串模抑制比、共模抑制比各别可达100dB、80~120dB。
DVM还采用数字滤波、浮地保护等*技术,进一步提高了抗*力,共模抑制比可达180dB。
二、A/D转换器分类
  A/D转换器是、数字多用表及测量系统的"心脏"。目前国内外生产的A/D转换器已达数百种,大致可
分为五大类:①单片A/D转换器;②单片DMMIC;③多重显示仪表IC;④数字仪表使用的特制IC
(ASIC);⑤其他通用型A/D转换器,这种芯片仅能完成模/数转换,不能直接配数字仪表。
1.单片A/D转换器
  所谓"单片A/D转换器",是采用CMOS工艺将DVM的基本电路(含模拟电路和数字电路)集成在同一芯片上,配以
LCD或LED数显器件后能显示A/D转换结果的集成电路。它们均属大规模集成电路,能以zui简单方式构成DVM。若对其
外围电路进行扩展,增加各种功能转换器,还可构成DVM。
2.单片DMMIC
  单片DMMIC是CMOS大规模集成电路和仪表技术的结晶,使用一片IC即可构成功能完善的自动量程数字多用
表。特别是专配μP的DVM集成电路的问世,为开发具有高性价比的智能仪表和测试系统创造了有利条件。
3.多重显示仪表集成电路
  多重显示仪表包括二重、三重、四重显示仪表,是90年代流行产品。
三、数字仪表的发展趋势
  采用新技术、新工艺,由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及智能仪器的大量问世,标志着电子仪器领域的
一场革命,也开创了现代电子测量技术的先河。
1.广泛采用新技术,不断开发新产品
2.模块化的发展方向
  新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。预计在不久的将来,许多数字仪表将由标准化、通用化、系列
化的模块所构成,给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。
  表面安装技术(SMT)和表面安装元器件(SMD)将获得普遍应用。这项技术被誉为世界电子工艺技术的一项重
要突破。所谓表面安装是将微型化的表面安装集成电路(SMIC)和表面安装元件,用粘贴工艺直接安装在印刷板
上,再用波峰焊接机焊接,由此取代传统的打孔焊接工艺,使印刷板安装密度大为增加,可靠性得到明显提高。
3.多重显示仪表
  为*解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题,"数字/模拟条图"双显示仪表已成为流行款式,
它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。
  模拟条图大致分成三类:①液晶(LCD)条图,呈断续的条状,这种显示器的分辨力高、微功耗,体积小,低
压驱动,适于电池供电的小型化仪表。②等离子体(PDP)光柱显示器,其优点是自身发光,亮度高,显示清晰,
观察距离远,分辨力较高,缺点是驱动电压高,耗电较大。③LED光柱,它是由多只发光二极管排列而成。这种显
示器的亮度高,成本低,但象素尺寸较大,功耗高,驱动电路复杂。
4.安全性
  仪器仪表在设计和使用中的安全性,对于生产厂家和广大用户都是至关重要的问题。一方面厂家必须为仪表设
计安全保护电路,并使之符合标准(例如美国UL认证,欧洲GS认证,ISO9001标准质量认证);另一方面
用户必须安全操作,时刻注意仪表上的各种安全警告指示。仪表的保护电路在于zui大限度的减小或防止因误操作而
造成的危害。以DMM为例,常见的误操作是用电流档或电阻档去测量电压。
5.操作简单化  
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