什么是数字电压表-它的工作原理，类型，应用，优点

数字电压表以数字方式显示电路的电压读数。最初，模拟电压表是用来读取电压的读数，在指针或指示器中，电压与电路的电压成比例地在刻度上移动，后来，引入了数字电压表，它精确地显示电压。本文将讨论什么是数字电压表，它是如何工作的，包括一步一步的功能，它的类型，应用，优缺点。

什么是数字电压表

数字电压表(简称DVM)是一种用于测量电路中两点之间电位差的仪器。188bet登入官网电压可以是交流电(AC)或直流电(DC)。它将模拟电压转换为数字电压后测量输入电压，并使用转换器以数字格式显示。数字电压表的使用提高了记录读数的速度和准确性。典型的DVM如下所示。

图1 -数字电压表和万用表

数字电压表是如何工作的

数字电压表的工作原理可分为五个功能部分。它们是:

• 脉冲发生器
• 电压控制和门控
• 计数时钟脉冲
• 模数转换
• 锁存和显示部分

脉冲发生器

在电子金博宝博彩学中，它被称为“时钟”，通常使用555定时器芯片产生脉冲。

电压控制和门控

这部分的控制和门控是基于一个称为比较器的集成电路。这个集成电路比较两个电压和信号中哪一个电压更大。其中一个电压是输入电压(V)_在)，另一个将是电容器上的电压。

通过电容器监测电压，当电压等于待测电压(V)时产生信号_在)，充电从零伏特开始。比较器不能产生任何明显的电流，否则会干扰恒流充电。为了实现接近于零的输入电流，运算放大器被用作比较器。

运放(运算放大器)是一种带有+和-两个输入的芯片，称为非反相输入和反相输入。这两点上的电压分别称为V+和V-。它只有一个输出。和其他芯片一样，它需要电源和接地连接。如果运放+输入端的电压大于-输入端的电压(V+ > V-)，则输出高，即接近V_cc否则输出会变低，接近V_ee．

计数时钟脉冲

在开始和停止充电信号之间发生的时钟脉冲数被计数。它也被定义为运行时间的度量。当电容器充电时，产生的脉冲在IC的帮助下计数，这是一个“除以10计数芯片”。由定时器IC产生的逻辑脉冲作为输入，重复计数从0(0000二进制)到9(1001二进制)的脉冲，输出与所计数的脉冲数相对应的二进制位。一旦计数超过值“9”，二进制位输出将再次滚动到0000，并继续相同的过程。

电压表将通过计算从电容器开始充电的时间和比较器检测到电容器电压超过V的时间的脉冲来工作_在因此改变了它的输出状态。为了实现这一点，电路中使用了一个简单的非与门。输出脉冲序列连接到NAND的一个输入端，第二输入端连接到控制单元。

电流电容充电电路是数字电压表的一个重要方面，它可以通过启动和停止充电信号自动接通和关闭并复位到零电压。电容器必须经过充电和放电的循环。

模数转换器

A/D转换器或ADC(模数转换器)转换模拟电压样本并返回描述样本的二进制数。

锁存和显示部分

计数的脉冲数以数字格式显示，使用七段LED显示屏。锁存器用于静态显示一个电容器充电周期操作的最终结果，即使下一个周期正在进行中。锁存器有四个输入和四个输出。它将输入的逻辑状态传递到输出。

图2 -数字电压表基本框图

数字电压表的类型

数字电压表大致分为四种类型。它们是:

• 斜坡式数字电压表
• 积分式数字电压表
• 连续平衡数字电压表
• 逐次逼近数字电压表

数字电压表的应用

• 数字电压表用于了解不同元件的实际电压。
• DVM被广泛用于检查电路中是否有电源，如电源插座。
• 知道了电路上的电压，就可以计算出电流。

数字电压表的优点

• 数字显示输出消除人为读数错误。
• 与模拟仪表相比，读数准确，速度快。
• 数字式电压表更加稳定可靠。
• 体积更小，成本效益更高。
• DVM可以测量交流和直流电压。
• 最新的DVM内置微控制器，存储读数以供进一步处理。
• DVM没有视差误差。
• dvm具有自动范围选择功能。
• dvm具有高输入阻抗。

数字电压表的缺点

• 数字电压表在电压超过极限时容易损坏。
• 显示器取决于外部电源或电池。
• 在测量电压时，数字电压表有可能被加热。这可能会输出错误的读数。
• 当电路中出现波动时，数字电压表无法读取并显示错误。
• 由于数字电压表的数字化电路，操作速度受到限制。
• 要发现瞬时电压尖峰是非常困难的。
• A/D转换器的字长有一定的限制，会产生量化噪声，导致测量值出现误差。

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