1. Agilent U1253B
Ver1.0_2014.05.26
记录编号：GTPR010126
四、部门所用数字万用表简介
1. Agilent U1253B • 测量 DC、AC 和 AC+DC 电压和电流。 • 测量 AC 电压和电流的真有效值。 • 电阻的最大测量值为 500 MΩ。 • 电导的测量值介于 0.01 nS (100 GΩ) 和 500 nS 之间。 • 电容的最大测量值为 100 mF。 • 频率计数器可测量高达 20 MHz 的频率。 • 测量带有可选择参考阻抗的 dBm。 • 带有可选择 0 °C 补偿的温度测试（无环境温度补偿）。 • 用 J 型或 K 型探头测量温度。 • 测量频率、占空比和脉冲宽度。 • 动态记录最小值、最大值、平均值和当前读数。 • 二极管和有声通断测试。 • 带有可选择频率、脉冲宽度和占空比的方波发生器。
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三、数字万用表的测试电路
1. 直流电压测量电路
０～Ui0 r1
０～U0
测量原理电路如左图所示 当开关打到最上面时，为200mv档； 当开关打到2V时，由分压电阻计算可 知：
r２
数字电压表
9 M 1M Ui0 * 200 mv 2V 1M
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三、数字万用表的测试电路
4. 交流电流测量电路
交流电流的测量方法与直流电流相同，采集的交流电压，经缓 冲后，再经低通滤波器，再经过频率补偿与RMS真有效值转换， 得到的直流电压信号经过放大相应倍数的放大器，后送入AD。
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三、数字万用表的测试电路
1. 直流电压测量电路
采用电阻分压器把基本量程为200mV的表扩展成五量程的直 流数字电压表。 RP2是分压电阻，通过调整RP2使R7+RP2=9MΩ。 R6是限流保护电阻，C17是消除高频噪声干扰的电容。ICL7106是 MAXIM 公司的单片智能数字万用表专用芯片。
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三、数字万用表的测试电路
3. 交流电压测量电路 当档位打在交流毫伏时，其量程有50mV，500mV两种， 交流信号经过x1放大器进行缓冲，然后通过低通滤波器，滤掉 高频干扰信号，在这里分成两路，50mV经过x10放大器， 500mV则经过xl放大器，其目的是在这里都变成500mV的交流 信号，然后经过程控电容EQ进行频率补偿，再经过RMS真有效 值转换器，把交流信号转换成直流信号，再经过x4放大器，让 其直流信号变成±2.2V之间的直流电压信号进入AD。 交流测量的量程有5V，50V，500V。原理与交流毫伏的测 量相同，只是首先要把利用分压电阻，很容易得到想要的值。
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四、部门所用数字万用表简介
2. UNI-T UT71A
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四、部门所用数字万用表简介
2. UNI-T UT71A UT71C是40000计数4 3/4数位，自动量程真有效值数字万用表。 本系列仪表可用于测量：真有效值交流或(CAC+DC)电压和电 流、直流电压和电流、电阻、二极管、电路通断、电容、频率、 占空比、温度、(4^-20mA)、有功功率、功率因数、视在功率、 最大/最小值、相对测量等参数。并具有双重背光、用户设置、 插错报警、USB数据传输、数据存储、数据保持、欠压显示和 自动关机功能。
真有效值仪表的最大优点是能够精确测量各种电压波形的有 效值，而不必考虑被测波形的参数以及失真。
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二、数字万用表的技术指标
2. 显示位数 显示位数：指能显示0～9共十个完整数码的显示器的位数。 能显示0～9十个完整数码的显示器的位数称为完整位或满位； 只能显示“1”或“0”，是不完整位，称之为1/2位或半位。 不完整位通常是最高位 。 最高位只能取0~5的位称为¾位。5¾位指数字电压表的最大 显示为599999。 一个3位半的表，后三位可以显示三个从0到9的全数字位， 前一位只显示一个半位（显示1或显示0）。
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二、数字万用表的技术指标
1. 真有效值（TRMS） 交流电压的测量实际上是测量其真有效值，所谓真有效值即 为“真正有效值”之意，英文缩写为“TRMS”，也称为真均 方根值，它的定义如下：
经过变换，上式等效为：
从上式可知，对输入电压依次进行“取绝对值→平方/除法→ 取平均值”运算，便能得到交流电压的有效值。
依次可计算其他档位电压。
r
U i0
r1 r2 U0 r2
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三、数字万用表的测试电路
2. 直流电流测量电路
R1、R3～R5、RCU组成了I-V转换器。被测输入电流流过分流电阻 时产生压降，作为基本表的输入电压，这就实现了I-V转换。 FU是快速熔丝管，串在输入端，作过流保护，硅二极管D1、D2 接成双向限幅电路，作为过压保护元件。
一、数字万用表的基本原理
2. 数字万用表结构框图
数字万用表的结构框图如下图所示，直流电压、电流与电阻的测量可以 直接通过ADC与MCU进行处理，处理所得的值送交LCD显示。而交流部分 则要经过一个真有效值转换芯片之后再进入ADC，对于电容和频率要先经过 CPLD之后再进入ADC，所有的计算，处理以及校正都在MCU之中进行。 MCU的外围模块还包括按键功能模块，LCD显示模块，RS232通信模块。
三、数字万用表的测试电路
5. 电阻测量电路
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三、数字万用表的测试电路
5. 电阻测量电路 测量原理电路如左图所示： 采用 2.5V 的恒流源作为欧姆激励，在此恒 流源上串联标准电阻 Rc 和 Rx，R10、R11、 R12、R13 和 R14 作为标准电阻 Rc，在电 阻端子和公共端子之间连接被测电阻，这 样 T15 和 T16 两端点的电压就是标准电阻 两端的电压，T17 和T18 两端点的电压就 是被测电阻两端的电压。本系统的电阻量 程分为 200Ω、2KΩ、20KΩ、200KΩ、 2MΩ、20MΩ 和 200MΩ。选择 R10=2 KΩ、R11=10 KΩ、R12=100 KΩR13=1 MΩ 和 R14=10 MΩ。
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三、数字万用表的测试电路
2.所示 基本量程的量程电压为200mv，当电 流档打到10A时，计算电阻值为：
R
数字电压表
0.2V R 0.02 10 A
当打到200mA时，可计算电阻为：
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二、数字万用表的技术指标
6. 误差 误差分为固有误差和工作误差。 对于固有误差主要是读数误差和满度误差。 Δ U = ±(α %·Ux+β%·Um) 式中：α ——误差的相对项系数 β——误差的固定项系数 Ux——被测电压读数 Um——DVM量程的满度值 工作误差是指在额定工作条件下的误差，通常也用绝对误差 的形式表示。
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二、数字万用表的技术指标
5. 精度 万用表的精度是指在特定的使用环境下,出现的最大允许误差。 换句话说，精度就是用来表明数字多用表的测量值与被测信号 的实际值的接近程度。 对于数字万用表来说，精度通常使用读数的百分数表示如， 1%的读数精度的含义是数字万用表显示100.0V时，实际的电压 可能会在99.0V到101.0V之间。 在详细说明书中可能会有特定数值加到基本精度中，它的含 义就是，对显示的最右端进行变换要加的字数。 在前面的例子中，精度可能会标为 ±(1%+2)。因此，如果 万用表的读数是100.0V，实际的电压会在98.8V到101.2V之间。
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二、数字万用表的技术指标
1. 真有效值（TRMS） 随着集成电路的迅速发展，近年来出现了各种真有效值 AC/ DC 转换器。AD 公司的 AD536 芯片，就是一款能准确、实时 测量各种电压波形的有效值的TRMS/DC 转换器。其原理图如 下所示：
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三、数字万用表的测试电路
6. 电容测量电路
充电时，达到2V时，导通，输出高电平给CPLD
放电时，低至1V时，导通，输出高电平给CPLD
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三、数字万用表的测试电路
7. 二极管测量电路
一、数字万用表的基本原理
1. 数字万用表功能 数字万用表DMM(Digital MultiMeter) ，是指可以直接测 量电压、电流、电阻或其它电参量，其功能可任意组合并以十 进制数字显示被测量的电测量仪表。 数字万用表的平台构建方案如下图所示：
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万用表使用方法详解
Eli.liu 日期：2014.09.01
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记录编号：GTPR010126
目录 一、数字万用表的基本原理
二、数字万用表的技术指标
三、数字万用表的测量等效电路 四、部门使用数字万用表简介
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