1、第二节 数字式万用表基本原理（56节）四、电阻测量原理五、晶体二极管测量原理六、晶体三极管测量原理 四、电阻测量原理四、电阻测量原理 目前生产的数字式万用表绝大多数都采用比例法来测量电阻，它具有电路简单、准确度高等优点，能充分发挥单片AD转换器本身的优良特性，实现U转换。即使基准电压存在偏差或发生波动，也不会增加测量误差。比例法测量电阻的原理图713 比例法测量电阻的原理 比例法测量原理如图7-13所示。将ICL7106内部+2.8V基准电压源（E0）作为测试电压，向R0和RX提供测试电流。然后以R0两端的压降作为基准电压UREF，RX两端的压降作为仪表输入电压UIN，有关系式0X0XR0RX
2、REFINRRIRIRUUUU 根据ICL7106的比例读数特性，当RXR0，即UINUREF时，仪表显示值N应等于1000。RX2R0时为满量程，仪表开始溢出。通常情况下，显示值N等于 这表明显示值仅取决于RX与R0的比值，故称为比例法。1000RR1000UUN0XREFIN 以200电阻挡为例，取R0=100，并代入上式可得到 N10RX 将小数点定在十位上即可直读结果。对于其他电阻挡，只需改变电阻单位（k、M）及小数点位置，就能直读结果。图7-14 电阻挡测量电路多量程电阻挡的测量电路 测量电路如图7-14所示。为降低测试电压并减小测试电流，+2.8V基准电压E0经过R7、V1分压，获
3、得约+0.65V的测试电压。R1R6为标准电阻。保护电路由正温度系数热敏电阻RT（500）、晶体管VT以及Cl、R8、R9构成。将VT的集电结短接，利用其发射结反向击穿电压代替稳压管作过压保护。RT可限制VT的反向电流不致过大，防止损坏VT。C1为消噪电容，R8为UREF-端的限流电阻。一旦误用电阻挡去测量工频交流电，220V交流电便经过RTVTCOM（模拟地），将VT的发射结反向击穿，电压被钳位于6V左右，保护ICL7106不被损坏。与此同时RT的阻值急剧增大，从而限制了VT的反向击穿电流，使之不超过允许范围。需要指出，上述击穿属于软击穿，一旦去除220V交流输入电压，VT又恢复正常状态。五
4、、晶体二极管测量原理五、晶体二极管测量原理 利用数字式万用表的二极管挡可以测量二极管的正向压降，测量电路如图7-15所示。图7-15 晶体二极管测量电路测量晶体二极管的工作原理 首先把被测二极管的正向压降UZ转换成直流电压，然后由200mV数字电压基本表测量并显示出来。+2.8V基准电压源经过R1、V1、R2向被测二极管V3提供大约1mA的工作电流。二极管正向压降UZ为0.550.7V（硅管）或0.150.3V（锗管），需经过R3、R4分压后衰减到原来的1/10，才能送至200mV电压基本表，最终显示出UZ值。此时UZ=10UIN，测量UZ的范围是02V。由于二极管正向电流IZ1mA，故仅适合
5、测量小功率二极管的正向压降。二极管测量电路中采用了由V1、V2和R2组成的保护电路。如果不小心误用该电路测量220V交流电压，正半周时V1反向偏置而截止，电路不通。负半周时电流通过COMV1V2R2形成回路，可保护电压基本表不受损坏。可以看出，此时的回路电流I220V/R2220V/2k110mA，限制电阻R2应选2 k2W的氧化膜电阻，V1、V2则采用耐压值为400V的IN4004 型硅整流二极管。分压电阻R3和 R4应选用误差为1的金属膜电阻。六、晶体三极管六、晶体三极管hFE测量原理测量原理 晶体管的hFE参数表示在共发射极接法时的电流放大倍数，数值上等于集电极电流IC与基极电流IB的比
6、值，即 BCFEIIh图7-16 测量晶体管hFE的电路(a)测量PNP管 (b)测量NPN管 现以图(b所示的NPN管为例，说明其工作原理。由Rl和RP组成的偏置电路，可提供大约10A的基极电流IB。通过晶体管放大后得到的发射极电流IE，在取样电阻R2上形成压降，作为仪表输入电压UIN。因为IB很小，IEIC，故 UINIER2IC R2hFE IB R2 将IB=10A，R2=10代入上式中，并将UIN的单位取mV，即可得到 UIN0.1hFE（mV）即 hFE10UIN 显然，选择200mV数字电压基本表，将UIN的单位取0.1mV，再令小数点消隐后即可直读hFE值。由于E0可提供的电流
7、有限，规定IC10mA，hFE01000。带hFE插口的测量电路如图7-17所示，其特点是利用一个8芯hFE插座来分别测量PNP、NPN管的hFE。为简化电路，基极偏置电路由固定电阻R1或R2组成。R3为取样电阻。为便于插入被测管，hFE插座上有4个E孔，每一侧的两个E孔在内部互相连通。使用时可任选其一。图7-17 带hFE插口的测量电路小 结1数字式万用表大多采用比例法来测量电阻，它具有电路简单、准确度高等优点。2利用数字式万用表的二极管挡可以测量二极管的正向压降，其工作原理是首先把被测二极管的正向压降UZ转换成直流电压，然后送到200mV数字电压表测量并显示出来。1.数字式万用表的电阻测量电路为什么多采用比例法？2.你知道测量晶体管时为什么要采用8芯插口吗？3.为什么数字式万用表的二极管挡只适合测量小功率二极管？
