在前面所述的直流电压表前面加一级分压电路(分压器),可以扩展直流电压测量的量程。如图7所示,电压表的量程Uo为200mV,即前面所讲的参考电压选择100mV时所组成的直流电压表,r为其内阻(如10MQ),ri、r为分压电阻,Ui为扩展后的量程。Ui-Uo2000VoLOMCM200VoriIN+Uo20Vo99K直流电压表2V。9KIN+1IN-200mV直流电压表r:1KIE-lUi图7分压电路原理图8多量程分压器原理由于r>>r2,所以分压比为Uo-rU,r+r扩展后的量程为U,="t"u.r2多量程分压器原理电路见图8,无档量程的分压比分别为1、0.1、0.01、0.001和0.0001,对应的量程分别为200mV、2V、20V、200V和2000V。(3)直流电流测量的实现(直流电流表)直流电流的测量通常有两种方法,第一种为欧姆压降法,如图9所示,即让被测电流流过一定值电阻Ri,然后用200mV的电压表测量此定值电阻上的压降Ri*Is(在Vref=100mV时,保证Ri*Is≤200mV就行),由于对被测电路接入了电阻,因而此测量方法会对原电路有影响,测量电流变成Is,=RO*Is/(RO+Ri),所以被测电路的内阻越大,误差将小。Vref=100mVVr+Vr-IsIN+ICL7107IN-COM图96
6 在前面所述的直流电压表前面加一级分压电路(分压器),可以扩展直流电压测量的量 程。如图 7 所示,电压表的量程 Uo 为 200 mV ,即前面所讲的参考电压选择 100mV 时所组 成的直流电压表, r 为其内阻(如 10 M ), 1r 、 2r 为分压电阻,Ui 为扩展后的量程。 10 M 1M 9 9 K 9K 2 0 00 V 20 0V 20 V 2V 直流电压表 IN + 1K 20 0m V IN - U i Uo 图 7 分压电路原理 图 8 多量程分压器原理 由于 r>>r2,所以分压比为 1 2 0 2 r r r U U i 扩展后的量程为 多量程分压器原理电路见图 8,无档量程的分压比分别为 1、0.1、0.01、0.001 和 0.0001, 对应的量程分别为 200 mV 、2V 、20V 、200V 和 2000V 。 (3)直流电流测量的实现(直流电流表) 直流电流的测量通常有两种方法,第一种为欧姆压降法,如图 9 所示,即让被测电流 流过一定值电阻 Ri,然后用 200mV 的电压表测量此定值电阻上的压降 Ri*Is(在 Vref=100mV 时,保证 Ri*Is≤200mV 就行),由于对被测电路接入了电阻,因而此测量方法会对原电路 有影响,测量电流变成 Is’=R0*Is/(R0+Ri),所以被测电路的内阻越大,误差将越小。 图 9 0 2 1 2 U r r r Ui
(4)直流电流量程扩展测量(参考电压100mV)测量电流的原理是:根据欧姆定律,用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压再进行测量。如图10,由于电压表内阻r>>R,取样电阻R上的电压降为:U, =IR200MAOIi2mA0100UiIN+Ii-20mAo10IN+200mAo数字电压表2A数字电压表OR01IN-IN-图10电流测量原理图11多量程分流器电路若数字表头的电压量程为Uo,欲使电流档量程为Io,则该档的取样电阻(也称分流电Uo若U。=200mV,则I=200mA档的分流电阻为R=1Q2。阻)RoIo多量程分流器原理电路见图11。(5)电阻值测量的实现(欧姆表)I:当参考电压选择在100mV时,此时选择Rint=47KQ,测试的接线图如图12所示图中Dw是提供测试基准电压,而Rt是正温度系数(PTC)热敏电阻,既可以使参考电压低于100mV,同时也可以防止误测高电压时损坏转换芯片,所以必需满足Rx=0时,Vr≤100mV。由前面所讲述的7107的工作原理,存在:(6)Vr=(Vr+)- (Vr-)=Vd*Rs/(Rs+Rx+Rt)(7)IN=(IN+) - (IN-)=Vd*Rx/(Rs+Rx+Rt)由前述理论N2/N1=IN/Vr有:(8)Rx=(N2/N1)*Rs所以从上式可以得出电阻的测量范围始终是0~2RsQ。7
7 (4)直流电流量程扩展测量(参考电压 100mV) 测量电流的原理是:根据欧姆定律,用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压, 再进行测量。如图 10,由于电压表内阻 r>>R,取样电阻 R 上的电压降为: Ui i I R 图 10 电流测量原理 图 11 多量程分流器电路 若数字表头的电压量程为 Uo,欲使电流档量程为 Io,则该档的取样电阻(也称分流电 阻)Ro= Io Uo 。若U0 =200mV,则 0 I =200mA 档的分流电阻为 R 1 。 多量程分流器原理电路见图 11。 (5)电阻值测量的实现(欧姆表) Ⅰ:当参考电压选择在 100mV 时,此时选择 Rint=47KΩ,测试的接线图如图 12 所示, 图中 Dw 是提供测试基准电压,而 Rt 是正温度系数(PTC)热敏电阻,既可以使参考电压低 于 100mV,同时也可以防止误测高电压时损坏转换芯片,所以必需满足 Rx=0 时,Vr≤100mV。 由前面所讲述的 7107 的工作原理,存在: Vr=(Vr+)–(Vr-)=Vd*Rs/(Rs+Rx+Rt) (6) IN=(IN+)–(IN-)=Vd*Rx/(Rs+Rx+Rt) (7) 由前述理论 N2/N1=IN/Vr 有: Rx=(N2/N1)*Rs (8) 所以从上式可以得出电阻的测量范围始终是 0~2RsΩ