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数字万用表测电流的原理是什么?

 昵称36870955 2018-03-26

数字万用表测电流的原理很简单,首先让被测电流流过万用表电流档的分流电阻,然后再将分流电阻上产生的压降送至万用表内部的ADC(模数转换器)电路处理后,在显示屏上显示的即为被测电流。下面详细介绍一下数字万用表测量电流的原理。

数字万用表电流测量电路原理图。

上图中,R1、R2分别为200mA档和20A档的分流电阻(这里为了介绍方便,分流电阻只画了两个)。S为电流档的量程开关。ADC为数字万用表内部的核心电路,一般的3½位数字万用表里面用的AD转换IC大都是ICL7106、ICL7126(低功耗版),4½位高精度数字万用表用的AD转换IC大都为ICL7129。

假设要测量一个150mA的直流电流,首先将开关S调至200mA档,被测电流由200mA插孔输入,万用表的COM插孔输出。这样在R1+R2上便会产生一个150mV的直流压降,将该直流电压送至ADC的IN+端与COM端(ADC的IN-端与COM是相连的,图中未画出),经其处理后,在显示屏上显示的读数即为“150”。若是测量交流电流,需要先将分流电阻上产生的交流电压送至由运放(一般数字万用表内用的是TL062运放)构成的精密整流电路整流后再送至ADC电路。

数字万用表内部的ADC电路实际上就是一个直流电压测量电路(譬如数字万用表常用的ICL7106模数转换IC,只要外接少量几个元件即可构成一个可测量200mV以下电压的直流电压表),在万用表测量电流、电阻、电容等参数时,都是先将上述参数转换成直流电压,然后再送至ADC电路测量该直流电压,这样在显示屏上即可读出被测参数。

数字万用表20A档的分流电阻。

顺便说一下,图1中的分流电阻R2为20A档的分流电阻,由于该电阻阻值只有0.01Ω,故该电阻一般都采用温度系数小的锰铜丝电阻。我们打开万用表后盖,看到的那一小段铜丝实际就是20A档的分流电阻。

若想了解更多的电子电路知识,请关注本头条号,谢谢。 16:15

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