數(shù)字多用表具有測(cè)量直流電壓/電流，交流電壓/電流及電阻等多種功能的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。
數(shù)字多用表以測(cè)量直流電壓的直流數(shù)字電壓表為基礎(chǔ)，并通過(guò)交流一直流（ACHDC)電壓轉(zhuǎn)換器、電流一電壓（HU)轉(zhuǎn)換器、電阻一電壓（RHU)轉(zhuǎn)換器，把交流電壓、電流和電阻轉(zhuǎn)換成直流電壓。
（數(shù)字多用表的組成方框圖）
一、交流一直流(AC/DC)轉(zhuǎn)換器
由于直流數(shù)字電壓表是線性化刻度的儀器，因此同數(shù)字電壓表配接的所有各種轉(zhuǎn)換器，應(yīng)能把被測(cè)量線性地轉(zhuǎn)換成直流電壓。 這就是說(shuō)，若要對(duì)交流電壓進(jìn)行高精度的數(shù)字測(cè)量，則AC/DC轉(zhuǎn)換器必須是線性的。常用二極管檢波器構(gòu)成簡(jiǎn)單的AC-DC轉(zhuǎn)換器，但這種AC—DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性是非線性的。這種非線性在模擬式電壓表中可以用非線性的刻度來(lái)校正?？墒侵绷鲾?shù)字電壓表本身沒(méi)有辦法做這樣的校正，因此這種簡(jiǎn)單的AC/DC轉(zhuǎn)換器不適于用交流電壓的數(shù)字測(cè)量。
交流電壓的幅度可用平均值、有效值、峰值三個(gè)量來(lái)表示，相應(yīng)地，AC-DC轉(zhuǎn)換器也有平均值轉(zhuǎn)換器、有效值轉(zhuǎn)換器和峰值轉(zhuǎn)換器之分。目前，以前兩者常見(jiàn)。
在DMM中，AC-DC的變換主要按真有效值的數(shù)學(xué)定義用集成電路實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橹苯佑美^承電路的乘，除法器能進(jìn)行均方根運(yùn)算，從而構(gòu)成均方根式的有效值。AC-DC轉(zhuǎn)換器的原理如下圖。
（均方根法的AC-DC轉(zhuǎn)換器圖）
乘，除法器對(duì)X，Y，Z三個(gè)輸入量進(jìn)行X Y Z的運(yùn)算，被測(cè)信號(hào)μ送入到X,Y輸入端，從X Y Z端輸送額電壓經(jīng)平均值再送回Z輸入端。故直流輸入電壓為：
（直流輸入電壓圖）
現(xiàn)在已有多種型號(hào)的真有效值轉(zhuǎn)換器RMS-DC變換的專用集成芯片。
二.電流一電壓(I-U)轉(zhuǎn)換器
將電流轉(zhuǎn)換成電壓的一種簡(jiǎn)單的方法是讓被測(cè)電流Ix，流過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs,則標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓為UX=IXRS。測(cè)量出這個(gè)電壓，便能決定被測(cè)電流的大小。
為了減小轉(zhuǎn)換器的內(nèi)阻，Rs—般選得很小，常在幾歐姆以下。因此，UX—般不太大。 為了測(cè)量小電流，需要對(duì)1^進(jìn)行放大，如圖(大信號(hào)I-U轉(zhuǎn)換器)所示。這里采用高輸入阻抗的同相 放大器，以減小轉(zhuǎn)換器對(duì)Rs的旁路作用而帶來(lái)的附加誤差。
在測(cè)量幾毫安以下的小電流時(shí)，更多的是采用圖（基本I-U轉(zhuǎn)換電路）所示的F-U轉(zhuǎn)換電路。由 于運(yùn)算放大器的輸入阻抗非常高，因此，可以認(rèn)為被測(cè)電流Ix全部流入反饋電阻。同時(shí)，又由于運(yùn)算放大器的增益非常大，因此運(yùn)算放大器的輸出電壓為：
(運(yùn)算放大器的輸出電壓)
因?yàn)檫@種電路是一種帶有強(qiáng)負(fù)反饋的并聯(lián)電壓反饋放大器，所以這種轉(zhuǎn)換器的內(nèi)阻 接近于零。但由于運(yùn)算放大器的輸出電流等于輸入電流Ix，因此這種KU轉(zhuǎn)換器不適于 測(cè)量大電流，否則可能超過(guò)放大器的容許功耗。由式中可以得知，改換電阻Rs，則可改換I-U轉(zhuǎn)換器的量程。
(大信號(hào)I-U轉(zhuǎn)換電路)
(基本I-U轉(zhuǎn)換電路)
三.電阻-電壓（R-U）轉(zhuǎn)換器
1）恒流法
在被測(cè)的未知電阻RX中流過(guò)已知的恒定電流IS時(shí)，在RX上產(chǎn)生的電壓降為U=RXIX，故通過(guò)恒定電流可實(shí)現(xiàn)R-U轉(zhuǎn)換。
2）電阻比例法
由下圖中可以看出，用電租比例法構(gòu)成的R-U轉(zhuǎn)換器的電路，它與雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器配合，可實(shí)現(xiàn)電阻-數(shù)字轉(zhuǎn)換。
電阻比例法電路
為了測(cè)出RX上的電壓UX，可讓雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器先在固定時(shí)向T1內(nèi)對(duì)UX積分，然后再對(duì)US進(jìn)行反向積分。當(dāng)積分器的輸出電壓回到0時(shí)，第二次積分結(jié)束，則第二次積分的時(shí)間為：
用T2去打開(kāi)與門(mén)G,則計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)鐘計(jì)得的數(shù)字即代表RX的數(shù)字量。由于在電阻 RX、RS中流過(guò)同樣的電流，因此電阻比例法不需要精密的基準(zhǔn)電流。
以上是關(guān)于數(shù)字多用表三種轉(zhuǎn)換器說(shuō)明，希望此篇文章能讓大家多產(chǎn)品有更多的認(rèn)識(shí)。
檢定數(shù)字多用表中直流電阻的檢定可采用下列方法：
1)標(biāo)準(zhǔn)電阻器法；
2)電阻校驗(yàn)儀法。
檢定點(diǎn)的選?。夯玖砍虄?nèi)一般取5個(gè)~10個(gè)檢定點(diǎn)，其他量程取3個(gè)檢定點(diǎn)。鑒于目前檢定裝置的實(shí)際情況，數(shù)字多用表中的直流電阻的檢定點(diǎn)也可只檢定接近每個(gè)量程的滿度點(diǎn)。
1.標(biāo)準(zhǔn)電阻器法
標(biāo)準(zhǔn)電阻器法檢定的接線如圖1所示。設(shè)直流標(biāo)準(zhǔn)電阻值為RN，被檢表的顯示讀書(shū)為RX，則被檢表的絕對(duì)誤差為：
相對(duì)誤差可以表示為：
在檢定低電阻量程時(shí)，為了消除引線電阻、接線電阻等的影響，一般在量程范圍不大于1000Ω時(shí)（按照設(shè)備說(shuō)明書(shū)要求）采用四線連接。
在檢定高電阻量程時(shí)，要注意屏蔽以防空間電磁干擾。
2.電阻校準(zhǔn)儀法
用電阻校準(zhǔn)儀法檢定數(shù)字多用表中電阻功能的接線如圖2所示。
（a）兩線接線；（b）四線接線
設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)儀的輸出標(biāo)準(zhǔn)電阻量程為RN，數(shù)字多用表的顯示讀書(shū)為RX，則被檢表的絕對(duì)誤差為：
數(shù)字多用電表由于具有準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍寬、測(cè)量速度快、體積小、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、工廠、學(xué)校、計(jì)量測(cè)試等技術(shù)領(lǐng)域，但其規(guī)格不同，性能指標(biāo)多種多樣，使用環(huán)境和工作條件也各有差別，因此應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的數(shù)字多用表。
選擇數(shù)字多用表一般從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：
一、功能
現(xiàn)在的數(shù)字多用表除了具有測(cè)量交、直流電壓，交、直流電流，電阻等五種功能外，還有數(shù)字計(jì)算，自檢，讀數(shù)保持，誤差讀出，二極管檢測(cè)，字長(zhǎng)選擇，IEEE-488接口或RS-232接口等功能，使用時(shí)要根據(jù)具體要求選用。
二、范圍和量程
數(shù)字多用表有很多量程，但其基本量程準(zhǔn)確度最高。很多數(shù)字多用表有自動(dòng)量程功能，不用手動(dòng)調(diào)節(jié)量程，使得測(cè)量方便、安全、迅速。還有很多數(shù)字多用表有過(guò)量程能力，在測(cè)量值超過(guò)該量程但還沒(méi)達(dá)到最大顯示時(shí)可不用換量程，從而提高了準(zhǔn)確度和分辨力。
三、準(zhǔn)確度
數(shù)字多用表允許的最大誤差不僅要看它的可變項(xiàng)誤差，還要看它的固定項(xiàng)誤差。選擇的時(shí)候還要看穩(wěn)定誤差和線性誤差的要求是多少，分辨力是否符合要求。一般數(shù)字多用表如要求0.0005級(jí)～0.002級(jí)，至少應(yīng)有61位數(shù)字顯示；0.005級(jí)～0.01級(jí)，至少應(yīng)有51位數(shù)字顯示；0.02級(jí)～0.05級(jí)，至少應(yīng)有41位數(shù)字顯示；0.1級(jí)以下，至少應(yīng)有31位數(shù)字顯示。
四、輸入電阻和零電流
數(shù)字多用表的輸入電阻過(guò)低和零電流過(guò)高都會(huì)引起測(cè)量誤差，關(guān)鍵要看測(cè)量裝置所允許的極限值是多少，即要看信號(hào)源的內(nèi)阻大小。信號(hào)源阻抗高時(shí)應(yīng)選擇高輸入阻抗、低零電流的儀器，使其影響可以忽略。
五、串模抑制比和共模抑制比
在存在各種干擾如電場(chǎng)、磁場(chǎng)和各種高頻噪聲或進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)，容易混進(jìn)干擾信號(hào)，造成讀數(shù)不準(zhǔn)，因此應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境選擇串、共模抑制比高的儀器，尤其是進(jìn)行高精度測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇帶保護(hù)端Ｇ的數(shù)字多用表，能很好地抑制共模干擾。
六、顯示形式及供電電源
數(shù)字多用表的顯示形式不僅限于數(shù)字，還可以顯示圖表、文字和符號(hào)，以便于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、操作和管理。根據(jù)它的顯示器件的外形尺寸可分為小型、中型、大型及超大型四類。
數(shù)字多用表的供電電源一般為220V，而一些新型的數(shù)字多用表電源范圍很寬，可以在1100v-240V之間。一些小型的數(shù)字多用表配上電池就可使用，也有一些數(shù)字多用表可用交流電、內(nèi)部鎳鎘電池或外接電池三種形式。
七、響應(yīng)時(shí)間、測(cè)量速度、頻率范圍
響應(yīng)時(shí)間越短越好，但有一些表的響應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，要等一段時(shí)間后讀數(shù)才能穩(wěn)定下來(lái)。測(cè)量速度應(yīng)根據(jù)是否與系統(tǒng)測(cè)試聯(lián)用，如聯(lián)用時(shí)，速度就很重要，而且速度越快越好。頻率范圍，則根據(jù)需要適當(dāng)選擇。
八、交流電壓轉(zhuǎn)換形式
交流電壓測(cè)量分平均值轉(zhuǎn)換、峰值轉(zhuǎn)換和有效值轉(zhuǎn)換。當(dāng)波形失真較大時(shí)，平均值轉(zhuǎn)換和峰值轉(zhuǎn)換不準(zhǔn)確，而有效值轉(zhuǎn)換可不受波形的影響，使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
九、電阻接線方式
電阻測(cè)量接線方式有四線制、兩線制。進(jìn)行小電阻和高精度測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇帶四線制的電阻測(cè)量接線方式。
總之，選擇時(shí)不一定要具備以上所有條件，應(yīng)根據(jù)使用的具體要求來(lái)選擇最適當(dāng)?shù)臄?shù)字多用表。
449717568
