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数字仪表:直流和交流电压、电流测量原理

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-15 数字直流电压表原理图图3-16 数字交流电压表工作原理数字直流电流表是由数字电压基本表和分流电阻并联组成,分流电阻只起到将被测电流I转换为输入电压的作用,数字直流电流表原理如图3-17所示。图3-17 数字直流电流表原理图图3-18 数字交流电流表测量原理

数字仪表:直流和交流电压、电流测量原理

数字仪表广泛用于工农业生产中,将数字仪表配上传感器,可构成种类繁多的专用数字仪表。数字仪表具有准确度高、灵敏度高、测量速度高、工作条件不限、输入阻抗高,仪表功耗小、读数方便、操作简单等优点。图3-12为数字交流电流表的外形图。

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图3-12 数学交流电流表

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图3-13 数字仪表原理框图

数字测量仪表的测量机构大多是由数字电压基本表构成的,数字仪表原理框图如图3-13所示,在此基础上可以组成交、直流电压表,交、直流电流表,电容表,数字万用表等。该基本表主要由A-D转换器、数码显示器和少量外围阻容元件配合组成。

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图3-14 7107组成的数字电压基本表

图3-14所示为由ICL7107组成的数字电压基本表的核心双积分A-D转换器,它是一种大规模集成电路,内部包含模拟和数字两大部分,作用是把输入的模拟电压信号变成数字输出,并驱动显示。通过对信号的取样积分、对基准电压的反向积分及休止归零等三个阶段实现A-D转换。它转换的实质是用未知的被测电压与已知的稳定性和准确性很高的基准电压相比较,转换结果为显示数码式两个电压的比值。

数码显示器的作用是显示数字,普遍采用发光二极管LED或液晶LCD显示。数字仪表一般都采用独立电源,电源电压一般有DC5V、DC24V、AC220V等。

注:当电压与电流表公用1个电源时,极易造成仪表损害,各表头应隔离供电。

数字直流电压测量电路可利用附加分压电阻来扩大电压量程,数字直流电压表原理图如图3-15所示。(www.xing528.com)

数字交流电压表采用先将被测交流电压降压后,经线性AC/DC转换器变成微小直流电压,再送电压基本表中进行显示。数字交流电压表工作原理如图3-16所示。

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图3-15 数字直流电压表原理图

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图3-16 数字交流电压表工作原理

数字直流电流表是由数字电压基本表和分流电阻并联组成,分流电阻只起到将被测电流I转换为输入电压的作用,数字直流电流表原理如图3-17所示。数字交流电流表是分压电阻与基本表串联,其原理图如图3-18所示。

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图3-17 数字直流电流表原理图

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图3-18 数字交流电流表测量原理

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