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数字电压表

介绍

采用模数转换技术测量直流电压并以数字方式显示的电流表。 数字电压表的种类很多，它们共同的优点是：测量精度高、分辨率强、输入阻抗高、测量速度快、功能强（自动选择极性、超量程指示、过载保护等），而且它方便提供数字电压表。 表格输出； 因此，有取代模拟电压表的趋势。 数字电压表被广泛使用。 许多非电参数通过传感器转化为电压信号后，借助数字电压表就可以测量出相应的结果。

数字电压表由两个基本功能部分组成，模数转换器（A/D转换器）和数字显示器。 被测直流电压通过模数转换器转换成等效的数字值，再由数字显示给出电压值。 模数转换器是数字电压表的核心，由集成A/D转换芯片构成的数字电压表得到了广泛的应用。

根据不同的转换原理，数字电压表可分为积分型和逐位逼近型两大类。 积分型最为常用数字电表原理图，其基本特点是对被测电压UX进行积分。

UT型双斜率积分数字电压表的功能框图如图（a）所示。 仪表首先对被测电压UX进行定时积分，积分时间为T1，称为定时积分周期。 积分输出电压沿斜率变化如图（b）所示。 然后切换积分器的输入电压对参考电压UR进行积分，开始定值积分期，积分输出将按给定的斜率反向斜率变化数字电表原理图，直至积分器输出为零[见图(b) )]。 根据积分电容在一次转换过程中电荷平衡的原理，可以得到TX=T1/UR UX，其中T1和UR为常数，TX为常数值积分时间。 因此，TX 与测量电压 UX 成正比。 通过对T1和TX进行计数编码，可以得到等价的数字值NX=N1/UR UX。 式中N1、NX为T1、TX对应的脉冲数。

双斜率积分数字电压表

(a) 框图； (b) U0随时间变化

由于定时积分周期T1选择为工频周期的整数倍，因此对叠加在被测信号上的工频干扰具有较强的抑制能力。 因此，这种电压表特别适用于工频干扰严重的生产现场。 . 转换速度约为每秒数次或十次。

扩展信息

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