电压表的工作原理是什么

【电压表定义】

电压表是用来测电压的大小的仪器,电压是形成电流的条件

【电压表的工作原理】

电压表就是表头串联上一个大电阻，当电流通过时,它的指针也发生转动(运动),因为它的内部结构和电动机类似,都是应用了通电线圈(通电导体)在磁场中受到力的作用,从而发生转动(运动)的原理.

【电压表的使用方法】

(1)调零:使用前检查指针是否指在零刻度线-一调零。电表的指针须经常注意作零位调整。平时指针应指在零位上，如略有差距，可调整电表上的零位校正螺钉，使指针恢复到零点的位置

(2)并联:必须把电压表并联在待测电路的两端，“+”进“-”出:电流从电压表的“+”

【电压表的接线方法】

电压表的红接线柱(或标有+号的接线柱)接用电器的正极,黑接线柱接负极,如果不知道用电器的正负极,可以用电压表的两个接线柱(红黑表笔)分别轻触用电器,表针正方向旋转时观测电压值.如果反向打表(既表针反向旋转),则将表笔(红黑接线柱)对调后再测试.

【使用电压表时应注意以下几点】

1.测电压时,必须把电压表并联在被测电路的两端

2.“+”“-”接线柱不能接反

3.正确选择量程.被测电压不要超过电压表的量程使用时接一正一负,并联在电路中

4. 直流伏特计只能测量直流电压，待测电压不能超过所用伏特计的量程。

5. 读数时，眼睛视线要通过表针并与刻度盘垂直。

【电压表故障判断】

1、电压表指针左偏:电压表正负接线柱接反。

2、电压表指针偏到最右端:电压表量程选小

3、电压表指针右偏很小:电压表量程选大，为了测量准确应换用小量程。

4、电压表读数相差5倍:错将小量程电压读成大量程

更多信息可以参考 电压表工作原理

电压表工作原理

一般的电压表分机械式电压表和数字式电压表两种。

1、机械式电压表主要有磁铁、线圈、扭簧、指针等组成。当线圈中有电流通过时，就会产生旋转力，而旋转力与扭簧之间达到一种平衡，指针就会指向某个读数。这种结构一般比较灵敏，微小的电流就能产生转动，所以，要在线圈中串联电阻，根据U=I*R可知，增加电阻的大小就能增加测量电压的大小。

2、数字是万用表工作原理即所谓双积分原理，如下图：

双积分ADC包括2个部分：第一部分是充电和积分电路（图的上升部分）；第二部分是放电部分（图的下降部分）。

在上升部分，未知信号按固定时间（t1)给积分器充电（积分时间通常是市电周期的整数倍数，以抑制市电干扰）。在下降部分，积分器按参考电压进行固定速率的放电，t2是放电时间，由计数器计数，以测量未知的输入电压。

当然，在具体实施过程中也会像机械电压表一样使用U=I*R改变电压测量量程。

多用电表原理图及解释

1.多用电表的原理

(1)多用电表的用途：在直流电源电路中，测量电路某两点的电压用，测量电路中的电流用，多用电表又叫万用表，是一种集测量与电压、和电阻等功能于一体的测量仪器.

(2)多用电表的原理：如图是多用电表电路图.

①多用电表的核心是一只直流灵敏电流计G(即表头)、电阻与拨动转换开关等部分组成.

②将选择开关拨至触点1或2为直流测量端.

③将选择开关拨至触点3或4为直流测量端.

④将选择开关拨至触点5为测量端.

(3)多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡

①多用电表测直流电流和电压，同电流表和电压表的原理相同，实质就是采用并联电阻分流和串联电阻分压的原理.注意读数时要读取跟选择开关挡位相对应的刻度值.

②多用电表电阻挡(欧姆档)测电阻的设计原理是闭合电路欧姆定律.如图所示，R6为可变电阻，

(R5+R6)=R，为调零电阻.当待测电阻Rx接入公共端和测量端5后，形成闭合电路，可以根据Rx与电路电流I的关系将刻度盘上的电流值改为电阻值，即可得到待测电阻Rx的阻值.

I当未接入电阻时(断路状态，Rx)电流I=0，指针不偏转，表盘最左端指示电阻为处.

II当两表笔直接相连时(短路状态，Rx=0)电流I为满偏电流，指针指到最大值，表盘最右端指示电阻为0处.

2.多用电表的表面结构:

(1)上半部分为表盘，共有三条刻度线.

①最上面的刻度线的左端标有，右端标有0，是用于测电阻的.

②中间的刻度线是用于测直流电流和直流电压的,其刻度是分布均匀的.

③最下面一条刻度线左侧标有是用于测交流电压的，其刻度是不均匀的.

(2)下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程.将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流;当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻.

(3)多用电表表面还有一对正、负插孔.红表笔插+插孔，黑表笔插-插孔,插孔上面的旋钮叫欧姆调零，用它可进行电阻调零，另外，在表盘和选择开关之间还有一个机械调零,用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端0刻线.

求一简易数字电压表的电路原理图

28．    数字电压表

1． 实验任务

利用单片机AT89S51与ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。

2． 电路原理图

图1.28.1

3． 系统板上硬件连线

a)         把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。

b)        把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。

c)        把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。

d)        把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。

e)         把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。

f)         把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。

g)        把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。

h)        把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的VR1端子上。

i)          把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。

4． 程序设计内容

i.              由于ADC0809在进行A/D转换时需要有CLK信号，而此时的ADC0809的CLK是接在AT89S51单片机的P3.3端口上，也就是要求从P3.3输出CLK信号供ADC0809使用。因此产生CLK信号的方法就得用软件来产生了。

ii.              由于ADC0809的参考电压VREF＝VCC，所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示出电压值。实际显示的电压值 (D/256*VREF)

5． 汇编源程序

ADC0809中文资料

ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

（1）ADC0809的内部逻辑结构

由下图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数 据。

（2）． ADC0809引脚结构

ADC0809各脚功能如下：

D7-D0：8位数字量输出引脚。

IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。

VCC：+5V工作电压。

GND：地。

REF（+）：参考电压正端。

REF（-）：参考电压负端。

START：A/D转换启动信号输入端。

ALE：地址锁存允许信号输入端。

（以上两种信号用于启动A/D转换）.

EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。

CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。

A、B、C：地址输入线。

ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线：4条

ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模 拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。

C B A 选择的通道

0 0 0 IN0

0 0 1 IN1

0 1 0 IN2

0 1 1 IN3

1 0 0 IN4

1 0 1 IN5

1 1 0 IN6

1 1 1 IN7

数字量输出及控制线：11条

ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当 EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输 出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。

CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，

VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。

2． ADC0809应用说明

（1）． ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。

（2）． 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。

（3）． 送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。

（4）． 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。

（5）． 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。

（6）． 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。

3． 实验任务

如下图所示，从ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接＋5V电压。

4． ADC0809应用电路原理图

6． 程序设计内容

（1）． 进行A/D转换时，采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕，若完毕则把数据通过P0端口读入，经过数据处理之后在数码管上显示。

（2）． 进行A/D转换之前，要启动转换的方法：

ABC＝110选择第三通道

ST＝0，ST＝1，ST＝0产生启动转换的正脉冲信号 .

C语言源程序

#include

unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};

unsigned char dispbuf[8]={号码：400-966-8255（家电维修号码分享）号码：400-966-8255（家电维修号码分享）};

unsigned char dispcount;

sbit ST="P3"^0;

sbit OE="P3"^1;

sbit EOC="P3"^2;

unsigned char channel="0xbc";//IN3

unsigned char getdata;

void main(void)

{

TMOD=0x01;

TH0=(号码：400-966-8255（家电维修号码分享）)/256;

TL0=(号码：400-966-8255（家电维修号码分享）)%256;

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

P3=channel;

while(1)

{

ST=0;

ST=1;

ST=0;

while(EOC==0);

OE=1;

getdata=P0;

OE=0;

dispbuf[2]=getdata/100;

getdata=getdata%100;

dispbuf[1]=getdata/10;

dispbuf[0]=getdata%10;

}

}

void t0(void) interrupt 1 using 0

{

TH0=(号码：400-966-8255（家电维修号码分享）)/256;

TL0=(号码：400-966-8255（家电维修号码分享）)%256;

P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];

P2=dispbitcode[dispcount];

dispcount++;

if(dispcount==8)

{

dispcount=0;

}

dispbuf[i]=temp;

ST=1;

ST=0;

}

}

}

void t0(void) interrupt 1 using 0

{

CLK=~CLK;

}

void t1(void) interrupt 3 using 0

{

TH1=(号码：400-966-8255（家电维修号码分享）)/256;

TL1=(号码：400-966-8255（家电维修号码分享）)%256;

P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];

P2=dispbitcode[dispcount];

if(dispcount==7)

{

P1=P1 | 0x80;

}

dispcount++;

if(dispcount==8)

{

dispcount=0;

}

}