万用表电路设计方案汇总（几款模拟设计电路原理图详解）

万用表电路设计方案汇总（几款模拟设计电路原理图详解）

一、万用表电路设计方案汇总（一）

数字万用表，拥有测量电流、交流电压、直流电压、电阻、二极管、线路通断及温度测量等功能。是电工、技术人员、维修人员常用的工具。

整个电路图包含直流电压测量电路图（如图2）、交流电压测量电路图（如图3）、直流电流测量电路图（如图4）、电阻测量电路图（如图5）、电池测试电路图（如图6）、二极管测试电路（如图7）。

以下为数字万用表原理方框图：

图1  数字万用表原理方框图

1、单元电路1  直流电压测量电路

图2  直流电压测量电路图

直流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。

2、单元电路2  交流电压测量电路

图3  交流电压测量电路

在基准数字电压表头前面加一级分压电路（分压器），可以扩展直流电压测量的量程。如图，U0为电压表头的量程（如200mV），r为其内阻，r1、r2为分压电阻，U10为扩展后的量程。

由于r《《R，所以分压比为

U0/U10=r2/（r1+r2）

扩展后的量程为

U10=（r1+r2）U0/r2

3、单元电路3  直流电流测量电路

图4  直流电流测量电路

根据欧姆定理，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。如图，由于r《《R，取样电阻R上的电压降为

Ui=IiR

即被测电流Ii=Ui/R

若数字表头的电压量程为U0，欲使电流档量程为I0，则该档的取样电阻（也称分流电阻）为R=U0/I0。