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为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述,需要说明的是,数显表选型,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中,数显表品牌,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
电压表是一种常见的电学仪器,广泛应用于工业上和科研中。根据原理和具体应 用环境的不同,电压表可分为有源电压表和无源电压表两种,其区别主要在于电压表在工 作中是否需要提供额外电源。根据电压表外部的读数显示器和测量精度的不同,电压表可 分为数字式电压表(数显电压表)和指针式电压表两种,数字式电压表的测量精度更高,应 用更多。现有的数字式直流电源电压表在工作时都需要一个额外的工作电源来支持,这种 工作电源一般选用干电池或锂电池等,这样就使得数字式直流电源电压表的体积大、质量 重、成本高,废弃电池还会污染环境,造成浪费。
DVM的种类有多种,分类方法也很多,有按位数分的,如3/2位、5位、8位;有按测量速度分的,如高速、低速;有按体积、重量分的,如袖珍式、便携式、台式。但通常是按A/D转换方式的不同将DVM分成两大类,一类是直接转换型,也称比较型;另一类是间接转换型,又称积分型,包括电压-时间变换(VT变换)和电压-频率变换(V-f变换)。
(1)逐次逼近比较型 逐次逼近比较型电压表是利用被测电压与不断递减的基准电压进行比较,通过比较终获得被测电压值,然后送显示器显示的。虽然逐次比较需要一定时间,要经过若干个节拍才能完成,但只要加快节拍的速度,还是能在瞬间完成一次测量的。图1是逐次逼近比较型数字电压表的原理框图。
图中,数码开关可把由基准电压源输出的高稳定性电压Db分成若干个步进小电压Db1、Ub2、Ub3等,而且这些步进电压的个值比后一个大一倍,数显表,用二进制表示则刚好增加一位,例如,取基准电压Ub为1O24mV,并将其分成512mV、256mV、 128mV、 64mV、 32mV、16mV、 8mV、 4mV、 2mV、 1mV等若干电压,然后通过控制电路将Ub逐个送到比较器与被测电压进行比较。所取出的Uu应按从大到小顺序取出,也就是先取电压Ub1与U,进行比较,若Ub1>Ux,三相数显表,就由数码寄存器输出一个数码“0”,并舍去Db1;若Ubt≤Ux,则由数码寄存器输出一个数码“1”,并保留Dbl,以便与下一个取出的步进电压Ub2相加,相加后的电压重新与被测电压在比较器中进行比较,并重新输出数码,决定取舍。这个原则称为从大到小、舍大留小的原则。按此原则逐个取出Ub进行比较后,将数码寄存器输出的二进制码按序排列就会等于被测电压值。
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