數(shù)字電壓表概述和使用 模擬式電壓表具有電路簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)量方便等特點(diǎn),但測(cè)量精度較差,特別是受表頭精度的限制,即使采用0.5級(jí)的高靈敏度表頭,讀測(cè)時(shí)的分辨力也只能達(dá)到半格。再者,模擬式電壓表的輸入阻抗不高,測(cè)高內(nèi)阻源時(shí)精度明顯下降。數(shù)字電壓表作為數(shù)字技術(shù)的成功應(yīng)用,發(fā)展相當(dāng)快。數(shù)字電壓表(Digital VoIt Me-ter,DVM),以其功能齊全、精度高、靈敏度高、顯示直觀等突出優(yōu)點(diǎn)深受用戶歡迎。特別是以A/D
轉(zhuǎn)換器為代表的集成電路為支柱,使DVM向著多功能化、小型化、智能化方向發(fā)展。DVM應(yīng)用單片機(jī)控制,組成智能儀表;與計(jì)算機(jī)接口,組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。目前,DVM多組成多功能式的,因此又稱數(shù)字
多用表(Digital Multi Meter,DMM)。
DVM是將模擬電壓變換為數(shù)字顯示的測(cè)量?jī)x器,這就要求將模擬量變成數(shù)字量。這實(shí)質(zhì)上是個(gè)量化過(guò)程,即將連續(xù)的無(wú)窮多個(gè)模擬量用有限個(gè)數(shù)字表示的過(guò)程,完成這種變換的核心部件是A/D
轉(zhuǎn)換器,最后用電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)顯示,困此,DVM的基本組成是A/D
轉(zhuǎn)換器和電子計(jì)數(shù)器。
電阻測(cè)試儀|
電阻計(jì)|
電表|
鉗表|
高斯計(jì)|
電磁場(chǎng)測(cè)試儀|
電源供應(yīng)器|
電能質(zhì)量分析儀|
多功能測(cè)試儀|
電容表|
DVM最基本功能是測(cè)直流電壓,考慮到儀器的多功能化,可將其他物理量,如電阻、電容、交流電壓、電流等,都變成直流電壓,因此,還應(yīng)有一個(gè)測(cè)量功能選擇變換器,它包含在輸入電路中。DVM對(duì)直流電壓直接測(cè)量時(shí)的測(cè)量精度最高,其他物理量在變換成直流電壓時(shí),受功能選擇變換器精度的限制,測(cè)量精度有所下降。
圖所示為DVM的基本組成框圖,需指出的是,圖中將DVM分成模擬和數(shù)字兩大部分,從框圖上看,A/D
轉(zhuǎn)換器包含在模擬部分,這樣劃分并不嚴(yán)格,因?yàn)锳/D
轉(zhuǎn)換器本身具有數(shù)字電路的性質(zhì),特別是大規(guī)模集成化A/D
轉(zhuǎn)換器是模擬與數(shù)字兩系統(tǒng)相互結(jié)合的,就連邏輯控制也集成在其中。
數(shù)字電壓表型號(hào)、種類繁多,圖1所示為PZ26型數(shù)字電壓表的前、后面板結(jié)構(gòu)圖,PZ26型數(shù)字電壓表采用了大規(guī)模集成電路和3H位雙積分A/D
轉(zhuǎn)換器,它的體積小、重量輕,便于攜帶。
圖1 PZ26型數(shù)字電壓表的前、后面板結(jié)構(gòu)圖
1一調(diào)零電位器;2一量程選擇旋鈕;3一手柄,座一輸人插座;5一極性顯示; 6一數(shù)字顯示;7一信息輸出插座;8一電源插座;9一電源開(kāi)關(guān)
。1)PZ26型數(shù)字電壓表的技術(shù)指標(biāo)
、倭砍。量程劃分及主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
在圖1(a)所示出的前面板結(jié)構(gòu)中,5為極性顯示,其“+”或“—”表示被測(cè)電壓的正、負(fù)極性。6為數(shù)字顯示,可顯示四位數(shù)字,表示被測(cè)電壓的數(shù)值大小,另外還有小數(shù)點(diǎn)顯示。
、陲@示。最大顯示值為±1999,能自動(dòng)顯示極性和小數(shù)點(diǎn)。當(dāng)輸入信號(hào)超過(guò)量程時(shí),首位數(shù)字會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象,表示警告過(guò)載。
、鄄蓸铀俣。采樣速度為2~3次/s,每次測(cè)量時(shí),被測(cè)電壓的積分時(shí)間為80ms。
④溫度對(duì)誤差的影響。當(dāng)使用溫度在(20±5)℃、相對(duì)濕度在80%以下時(shí),電壓表的誤差如表2所示。經(jīng)一次校正,在30天內(nèi)使用可保證準(zhǔn)確度,在30~90天內(nèi)使用時(shí),則需加附加誤差0.2%。
⑤串模干擾抑制能力。對(duì)(50±1)Hz的工頻及諧波抑制能力大于30dB,但干擾電壓峰值不得超過(guò)量程。
⑥共模干擾抑制能力。當(dāng)輸人端最大有1kΩ失衡,共模干擾直流電壓或工頻電壓不大于250V時(shí),抑制能力大于60dB。
、哌^(guò)載能力。在1O0OV量程擋可允許過(guò)載10%,600V量程擋可允許過(guò)載50%,其余60V、6V、600mV、60mV各量程擋均允許超過(guò)10倍。
在測(cè)量中,“—”端對(duì)地最大工作電壓不得超過(guò)250V。
。2)PZ26型數(shù)字電壓表的使用注意事項(xiàng)
①周圍環(huán)境需無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾,無(wú)腐蝕性氣體或雜質(zhì),儀表散熱孔不受遮蔽,通風(fēng)良好。
②電源接線要正確,紅色是相線,黑色是地線,綠色是中線。
、劢油娫辞,將量程選擇旋鈕置于調(diào)零擋,然后接通電源,并預(yù)熱40min。長(zhǎng)期未用或首次使用時(shí)應(yīng)預(yù)熱1~2h,再調(diào)好零位。
、軐⒘砍踢x擇旋鈕置于“校準(zhǔn)”,對(duì)數(shù)字電壓表進(jìn)行預(yù)調(diào)整和自校。
⑤測(cè)量中,若首位數(shù)字出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象,說(shuō)明輸人被測(cè)電壓過(guò)載,應(yīng)改變量程擋。