數(shù)字讀數(shù)表的特性和優(yōu)勢(shì)

數(shù)字儀表徹底改變了電氣測(cè)量領(lǐng)域，與模擬儀表相比，它提供了更高的準(zhǔn)確性和便利性。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字電壓表、數(shù)字萬(wàn)用表等已廣泛用于精度、分辨率、便利性和多功能性。這些儀表通過(guò)數(shù)字讀數(shù)顯示提供精確和準(zhǔn)確的讀數(shù)。

對(duì)于模擬儀表，讀數(shù)的準(zhǔn)確性取決于用戶在儀表刻度上解釋指針位置的能力。使用較大的米刻度，精度可能高于較小的刻度。在更昂貴的模擬儀表移動(dòng)中提供了鏡面刻度，以幫助將眼睛與刻度垂直對(duì)齊，從而減少視差誤差的可能性。

數(shù)字儀表提供增強(qiáng)的分辨率，消除了有關(guān)讀數(shù)正確性的任何不確定性，并提供出色的準(zhǔn)確性。模擬儀表將更快地響應(yīng)值的變化。

未經(jīng)培訓(xùn)的人員可以準(zhǔn)確讀取數(shù)字儀表，避免與模擬萬(wàn)用表的多個(gè)刻度混淆。

數(shù)字萬(wàn)用表類似于模擬萬(wàn)用表。主要區(qū)別在于儀表移動(dòng)被數(shù)字轉(zhuǎn)換器取代。該電子電路取代了儀表功能并驅(qū)動(dòng)組件，這些組件在點(diǎn)亮?xí)r構(gòu)成數(shù)字。

數(shù)字電壓表

基本數(shù)字儀表始終響應(yīng)電壓。典型范圍為 0-200 mV。為了將其用作萬(wàn)用表，在轉(zhuǎn)換器和數(shù)字讀數(shù)周圍連接適當(dāng)?shù)某朔ㄆ骱头至髌鳌?/p>

圖1顯示了基本數(shù)字電壓表電路的框圖。探頭放置在電壓兩端，乘法電阻根據(jù)量程開關(guān)選擇的值降低電壓。

***圖1. *數(shù)字電壓表電路原理。圖片由Amna Ahmad提供

輸出連接到轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器處理電壓值并將輸出信號(hào)發(fā)送到顯示器的相應(yīng)條形。

讀出顯示

顯示組中的每個(gè)數(shù)字最多包含七個(gè)條形。滿量程通常指定為 199 或 1999，并隨著位數(shù)的增加以 10（十進(jìn)制）的倍數(shù)增加。199 顯示器也可以描述為 21/2 位顯示器。同樣，1999 年的顯示器有時(shí)被稱為 31/2 位顯示器。

最初，必須選擇所需的范圍，并且沿顯示屏移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)以匹配。圖2顯示了這種類型的儀表中的電路。現(xiàn)代數(shù)字顯示器是自動(dòng)量程的，小數(shù)點(diǎn)會(huì)隨之移動(dòng)以適應(yīng)輸入。因此，電子電路更加復(fù)雜。

***圖2. *數(shù)字萬(wàn)用表電路原理。圖片由Amna Ahmad提供

唯一的調(diào)整是選擇電阻、電流或電壓功能，其余的自動(dòng)完成。甚至直流電壓和電流的極性也通過(guò)合適的指示器來(lái)滿足。

數(shù)字尺寸的范圍可以從 5 毫米到 12 毫米或更大，具體取決于制造商和儀表的目標(biāo)用途。顯示尺寸可能很重要，例如，如果必須從遠(yuǎn)處進(jìn)行讀數(shù)。

顯示器類型可以從發(fā)光二極管到液晶顯示器。真空和氣體顯示器也很受歡迎。氣體顯示器非常適合在非常弱的照明下讀取，而液晶顯示器（LCD）如果沒(méi)有補(bǔ)充光源幾乎毫無(wú)用處。

氣體放電顯示器在明亮的陽(yáng)光下很難讀取，而液晶顯示器則可以輕松讀取。但是，LCD更依賴于溫度，如果顯示器的溫度過(guò)高，整個(gè)屏幕要么空白，要么變黑，無(wú)法讀取。在這些條件下可能會(huì)發(fā)生永久性損壞。

數(shù)字萬(wàn)用表

現(xiàn)代類型的數(shù)字萬(wàn)用表電路比模擬表電路復(fù)雜得多，因此圖2中僅顯示了一個(gè)基本電路。使用此電路，用戶必須選擇測(cè)量范圍和類型。但是，它確實(shí)說(shuō)明了這種儀表操作背后的原理。

輸入衰減器和功能選擇開關(guān)構(gòu)成數(shù)字萬(wàn)用表輸入。衰減器有時(shí)是自動(dòng)的，并與自動(dòng)量程功能相結(jié)合。轉(zhuǎn)換器和數(shù)字讀數(shù)對(duì)于萬(wàn)用表來(lái)說(shuō)并不總是足夠靈敏，因此通常提供放大器。它還起到了在轉(zhuǎn)換器和衰減器之間提供隔離的額外作用，防止被測(cè)電路可能出現(xiàn)負(fù)載。

比較數(shù)字儀表和模擬儀表

以下是數(shù)字儀表和模擬儀表的主要比較。

• 對(duì)于正常操作，數(shù)字儀器更準(zhǔn)確。儀表越貴，精度越高。
• 兩種類型都需要內(nèi)部電池電源。
• 兩種類型都使用整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，但模擬儀表必須使用單獨(dú)的交流電壓刻度。數(shù)字電表必須有一個(gè)校正電路來(lái)補(bǔ)償這一點(diǎn)。
• 模擬儀表中的歐姆表功能使用非線性刻度。數(shù)字儀表沒(méi)有刻度，其非線性趨勢(shì)必須通過(guò)特殊的恒流電路進(jìn)行校正。
• 數(shù)字儀表的輸入阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬型電路（模擬儀表）。它可能是20 kΩ/V，而對(duì)于數(shù)字儀表，它可以是20 MΩ/V，這意味著對(duì)被測(cè)電路的干擾或影響較小。
• 數(shù)字萬(wàn)用表在存在射頻場(chǎng)的情況下會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。通常，這對(duì)模擬儀表的影響很小。
• 數(shù)字儀表對(duì)電路條件的敏感度遠(yuǎn)高于模擬儀表。在某些情況下，這可能會(huì)導(dǎo)致誤導(dǎo)性讀數(shù)。
• 模擬儀表的導(dǎo)通電阻讀數(shù)在正極探頭上可能具有負(fù)極性（來(lái)自內(nèi)部電池）。這必須在使用前進(jìn)行檢查，因?yàn)槎O管等電流敏感器件中可能存在方向誤差。
• 數(shù)字儀表在電阻范圍內(nèi)具有恒定的極性，不會(huì)造成混淆。
• 模擬儀表比數(shù)字儀表更能響應(yīng)不斷變化的值。由于其電路配置，數(shù)字設(shè)備需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能響應(yīng)新值并再次穩(wěn)定。

數(shù)字儀表與模擬儀表摘要

數(shù)字讀數(shù)表，包括數(shù)字電壓表和數(shù)字萬(wàn)用表，已經(jīng)徹底改變了電氣測(cè)量領(lǐng)域。首先，這些儀表提供精確和準(zhǔn)確的讀數(shù)，確?？煽康臏y(cè)量結(jié)果。通過(guò)數(shù)字讀數(shù)顯示，用戶可以輕松讀取和解釋測(cè)量值，從而增加便利性并減少出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。數(shù)字儀表提供比模擬儀表更廣泛的功能和測(cè)量功能，使其成為適用于各種應(yīng)用的多功能工具。此外，數(shù)字儀表通常具有數(shù)據(jù)記錄、峰值保持和自動(dòng)量程等高級(jí)功能，可提供增強(qiáng)的功能和靈活性。