电压的测量课件

电压的测量

模块提示：电路中的各种状态，如谐振、平衡、饱和、截止等均以电压的形式来描述；许多电参数，如频率特性、增益、调制度、失真度等也可视为电压的派生量；许多电子测量设备如信号发生器、失真度仪等也都以电压作为指示；通过电压测量，还可利用基本公式、等，推出电流、功率等其他参数；在非电量的测量中，许多非电量如温度、压力、速度等也可通过传感器转变为电压信号，再进行测量。因此电压的测量，是电子测量中最基本的测量，也是实现其他电量与非电量测量的重要基础。同学们通过本模块的学习就可以轻松掌握电压测量的模拟化和数字化原理和方法，为将来的工作和学习打下良好的基础。测量任务：1.使用毫伏表进行电压测量分析提出问题：用如图所示实验室常用“YB2173交流毫伏表”测量正弦交流电压信号，示值为交流电压的什么值？（有效值？瞬时值？平均值？峰值？）如果测三角波交流电压信号、方波交流电压信号，测得结果又如何？2.数字万用表的使用和电子元器件的检测模块学习要点：4.1电压测量概述4.2直流电压的测量4.3交流电压的测量

4.4电压测量的数字化方法模块总结与归纳4.1电压测量概述4.1.1对电压测量的基本要求1.有足够宽的频率范围2.有足够宽的电压测量范围3.有足够高的测量准确度4.有足够高的输入阻抗5.具有高的抗干扰能力4.1.2电压测量仪器的分类1.模拟式电压表2.数字式电压表4.2直流电压的测量

直流电压是幅度不随时间变化而改变的电压信号。对直流电压幅度的测定即为直流电压测量。能进行直流电压测量的仪表称为直流电压表。1.用简单模拟式直流电压表测量

(1)单量程电压表图4.1单量程直流电压表原理图

图中RV为分压电阻，阻值为RV＝(U－Ig·Rg)/Ig

式中RV—串接的分压电阻；

I0—磁电式表头流过的电流；

Rg—磁电式表头内阻。(2)多量程电压表若采用多个分压电阻与表头串联，就可制成多量程的直流电压表。如图4.2所示为四量程的直流电压表，分压电阻分别以下式计算。式中，U1、U2、U3、U4为各量程的满量程电压。图4.2多量程直流电压表原理图

模拟式万用表的直流电压档由表头串联分压电阻构成，利用仪表标称的灵敏度值可推算出各量程的内阻。

RV=量程×SV

式中RV——电压表内阻

SV——直流电压灵敏度2.用模拟式万用表测量

如在图4.3所示分压电路中，使用MF-47型万用表的直流10V挡测量分压电阻两端电压，该仪表的直流电压灵敏度为20KΩ/V，可以推算出在10V挡的输入电阻为Ri=10V×20KΩ/V=200kΩ，实际测得的电压为：图4.3高内阻电路的电压测量3.用示波器测量示波器的直流电压档特别适用于观察较大幅度的直流电压信号或含有交流成份的直流电压信号。首先将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置校准挡，否则电压读数不准确。具体测量步骤如下：①将待测信号送到示波器的垂直输入端。②确定直流电压的极性。③确定零电压线。④将示波器的输入耦合开关置于“DC”档，调整垂直灵敏度开关于适当档位，读出水平亮线与零电压线之间的垂直距离，如图4.4所示，乘以垂直灵敏度即可得到被测电压的大小。图4.4示波器测量直流电压4.用数字式万用表测量数字式万用表的基本构成部件是数字直流电压表，因此，数字万用表均有直流电压挡。用数字式万用表测量直流电压，可直接显示被测直流电压的数值和极性，很方便。

4.含交流成分的直流电压的测量对于含有交流成分的直流电压的测量一般采用模拟式万用表的直流电压挡测量。4.3交流电压的测量

4.3.1交流电压的波形与参数在电子技术领域中所要测量的大都是各种随时间不断变化的电信号，这些电信号具有频率范围宽、幅度范围大、波形复杂、含有噪声干扰等特点，对这些信号幅度的测量即为交流电压的测量。1.常见电压的波形图4.5常见的电压波形2.交流电压的参数表征交流电压的基本参数有峰值、平均值、有效值、波峰因数和波形因数。

(1)峰值交流电压的峰值，是指交流电压

u(t)在一个周期内电压所达到的最大值。用Um（或UP）表示。峰-峰值UP-P表示信号的最大值与最小值的差。对于对称的正弦信号来说，更常用的是峰值UP，其等于1/2的UP-P。

(2)平均值设电压信号为u（t），其周期为T，则平均值为 对于一个对称的周期信号如正弦波、方波等，平均值等于0.因此无法用平均值来表征电压的大小。在交流电压的测量中，指示电表的指针偏转与直流电压成正比，测量交流电压时，需要先把交流电压变换成对应的直流电压。检波器是将交流电整流成直流电的典型电路。交流电压的平均值是指经过测量仪器的检波器后的平均值，如全波检波后的平均值定义为：（4-5）（4-4） (3)有效值 有效值指的是信号的均方根值（RMS）。电压信号的有效值用U或URMS表示，其数学表达式为

（4-6）对于正弦波，各参数的关系如式（4-7）和图4.6：(4-7)图4.6正弦波参数关系图(4)波形因数KF与波峰因数KP

工程上定义如下两个参数：

1）波形因数KF:表示电压的有效值与平均值之比，即

2）波峰因数KP:表示交流电压的峰值与有效值之比，即

（4-9）对于正弦信号有：（4-8）不同电压波形，KP、KF值不同4.3.2均值电压表交流电压的大小，一般由峰值、平均值和有效值来表征。交流电压的测量仪器一般有一个对交流电压的峰值、平均值、有效值响应的转换器，将交流电压转换为对应的直流量，然后用直流电压测量方法测定其大小。配置相应转换器的电压测量仪表称为平均值电压表，峰值电压表和有效值电压表。1.均值电压表的组成：按照检波器在放大器之前或之后，电子电压表有两种组成方案，即放大-检波式电子电压表和检波-放大式电子电压表。均值电压表为均值响应，它的响应过程为：ux（t）—放大—均值检波—驱动表头，即放大—检波式。均值电压表的组成如图4.7所示：特点是先放大后检波。图4.7均值电压表组成框图(1)阻抗变换器：作用是提高输入阻抗，减小对被测电路的影响。组成如图4.8。图4.8阻抗变换器图

(2)分压器分压器的作用是在测量大信号时对输入信号进行衰减以扩大测量量程。

1)可变分压器可变分压器的电路如图4.9所示，这种分压器也常称为低阻分压器。只要将波段开关S与不同的触点连接，即可方便地改变分压比。

图4.9可变分压器的电路2)补偿式分压器

在可变分压器中，分压电阻越大，输入阻抗越大。但分压电阻大，寄生电容的影响也大，使电路的工作频率降低。因此需要考虑对分压器的频率响应进行补偿。如图4.10所示为补偿式分压器，也称高阻分压器，采用复合阻容结构：图4.10补偿式分压器

设输入Ui为阶跃信号，当R1C1=R2C2时，输出响应为临界补偿状态，如图4.11（a）所示；当R1C1>R2C2时，输出响应为过补偿状态，如图4.11（b）所示；当R1C1<R2C2时，输出响应为欠补偿状态，如图4.11（c）。

(a)临界补偿(b)过补偿(c)欠补偿图4.11不同补偿时的波形

当满足R1C1=R2C2

时，Ｚ1、Ｚ2表达式中分母相同，则衰减器的分压比为：(4-10)

(3)宽带放大器：可实现信号放大。

(4)均值检波器均值检波器一般都采用二极管全波或半波整流电路。如图4.12为全波平均值检波电路。

图4.12平均值检波器电路

均值检波器的工作原理：设输入电压为Ux(t)，VD1～VD4具有相同的正向电阻Ｒd，微安表表头内阻为rm。则正向平均电流为：

图4.12平均值检波器电路

(4-11)

可以看出，流过表头的电流值正比于检波器输入电压的平均值，而与其波形无关。2.均值电压表的刻度特性在均值电压表中，检波器对被测电压的平均值产生响应，即电压表的指针偏转正比于被测电压的平均值。但仪表的刻度盘均是按正弦电压的有效值来刻度的。也就是说，在电压表的额定工作频率范围内加正弦交流电压时的指示值就是正弦电压的有效值且正比于被测电压的平均值。即(4-12)

式中：—电压表读数；

—电压表所刻度的正弦电压有效值；

—被测电压平均值；

KF—正弦电压的波形因数。

波形换算方法是，当测量任意波形电压时，将从电压表刻度盘上读得的示值先除以正弦波的波形因数KF折算成正弦电压的平均值，然后再按照“读数相等则平均值相等”的原则，用被测波形的波形因数换算出被测的非正弦电压的有效值。实际测量中两款均值电压表的外形如图4.13(a)、(b)所示。(a)CA2171型交流毫伏表(b)SX2172型交流毫伏表图4.13两款均值电压表外形

例4.1用均值电压表分别测量正弦波、方波及三角波，电压表均指在10V处，问被测电压的平均值、有效值、峰值各是多少？解：对于正弦波，示值就是其有效值。

按照示值相等则平均值也相等的原则，所以方波和三角波的平均值也都是9V，即可得：对于方波，因其KF与KP均为1V，所以方波的均值、有效值、峰值均是9V。

对于三角波，因为它的KF=1.15,KP=1.73，所以可得：

可见，对于非正弦波的测量，均值电压表的示值如果作为相应波形的有效值是有误差的，称波形误差，误差大小分别为：3.均值电压表的特点

(1)被测信号先经宽带放大器放大，测量灵敏度高，测量最小幅度为几百微伏或几毫伏。

(2)因进行的是大信号检波，避免了因检波器的非线性产生的失真。

(3)采用阻抗变换来提高电压表的输入阻抗，减少了对被测电路的影响。

(4)读数按正弦波有效值刻度，测非正弦信号的有效值需要进行换算。

(5)被测信号的频率受放大器带宽的限制，其通频带为2Hz~10MHz，一般称低频毫伏表。4.3.3峰值电压表

1.峰值电压表的组成峰值电压表是峰值响应，即ux（t）—峰值检波—放大—驱动表头，所以是检波—放大式电压表。其组成框图如图4.14所示。图4.14检波—放大式电压表组成框图(1)峰值检波器采用二极管检波的检波器安装在探头内。其检波器的输出是峰值响应，即电压表的指针偏转角度正比于被测电压的峰值。其峰值检波器有两种，图（a）为串联式电路，图（b）为并联式电路。图4.15峰值检波器电路以串联式电路为例来说明峰值检波的原理。如图4.16所示图4.16峰值检波器波形流过电流表的电流为：(4-13)上式表明，表头指针的偏转与被测电压的峰值成正比，从而实现了峰值检波。(2)放大器一般采用桥式直流放大器，它具有较高的增益，但灵敏度不高。

2.峰值电压表的刻度特性峰值电压表的检波器输出的是峰值响应，即经过峰值检波器的直流电压正比于被测电压的峰值。磁电式电流表的读数刻度是按正弦有效值来定度的。采用峰值检波器的电压表进行非正弦信号的测量时，应通过波峰因数进行变换。—电压表读数；—电压表所刻度的正弦电压有效值；—被测电压的峰值；-—正弦电压的波峰因数。

(4-14)Kp即：

不同波形的信号具有不同的波峰因数Kp，其换算方法是：首先用示值乘以波峰因数，求出正弦电压的峰值，然后再按“读数相等则峰值相等”的原则，用被测波形的波峰因数换算出被测电压的有效值。

例4.2用峰值电压表分别测量正弦波、方波及三角波，电压表均指在5V位置，问被测电压的峰值、有效值、平均值各是多少？解：对于正弦波，示值就是其有效值：对于方波：

对于三角波：

可见，用峰值电压表测量非正弦电压时，若直接将示值作为被测信号的有效值，将产生很大的误差，称为波形误差。

如图4.17所示DA22A型超高频毫伏表即为一款峰值电压表（检波—放大式电子电压表）

图4.17DA22A型超高频毫伏表3.峰值电压表的特点：(1)检波二极管导通时有一定的起始电压，且采用普通直流放大器有零点漂移，故灵敏度低，非线性失真大，不适于测小信号。(2)输入阻抗高，可达数兆欧。(3)带宽主要取决于检波器，其带宽可很宽，目前上限频率可达1GHz，固有高频或超高频毫伏表之称(4)读数按正弦波有效值刻度，测非正弦信号的有效值需要进行换算。

(5)采用二极管构成的峰值检波器安装在屏蔽良好的探头（探极）内，用探头的探针触及被测点，把被测高频信号首先变成直流电压，可以大大减少分布参数的影响以及信号传输的损失，小结1.直流电压的测量2.交流电压的测量（1）均值电压表（2）峰值电压表解决模块问题：用如图所示实验室常用“YB2173交流毫伏表”测量正弦交流电压信号，示值为交流电压的什么值？（有效值？瞬时值？平均值？峰值？）

答：有效值

如果测三角波交流电压信号、方波交流电压信号等，测得结果又如何？

答：因为是均值电压表，所以读数需修正。如测得一三角波电压，示数为2.30V，则该三角波有效值为：U=(2.3V/1.11)

×1.15

=2.3V×1.04=2.38V4.3.4有效值电压表

1.热电偶变换式电子电压表热电偶变换式电子电压表是有效值电压表的一种类型。它根据热电现象和热电偶原理，利用热电偶的热电变换功能将被测交流电压的有效值转换成直流电流。是真有效值电压表。热电偶原理：(b)热电偶有效值检波原理变换关系如下：

(a)热电效应

图4.18热电转换原理

采用两种相同的热电偶，分别作为测量热电偶和平衡热电偶，如图4.19所示。图4.19有效值电压表的组成当系统达到平衡时，，即

实现了线性刻度。

表头刻度线性化处理：2.模拟计算变换式如图4.20为计算式有效值电压表原理方框图。图4.20计算式有效值电压表原理框图3.有效值电压表的刻度特性有效值电压表按正弦电压有效值刻度，当测量非正弦波时，理论上不会产生波形误差，测量非正弦电压时可直接测量无需换算。称真有效值电压表。

如图4.21为型号为DA24型和DA30A型的真有效值电压表，

(a)DA24型(b)DA30A型图4.21两款真有效值电压表4.3.5三种检波方式电压表的比较

均值电压表峰值电压表有效值电压表组成方案放大—检波式检波—放大式热偶式或模拟计算式输入电阻采用阻抗变换提高高高频率范围2Hz~1MHz10kHZ~1GHz介于前两者之间波形误差小大无刻度特性按正弦有效值刻度按正弦有效值刻度按正弦有效值刻度换算方法别名低频毫伏表（超）高频毫伏表真有效值电压表

例4.3用一峰值电压表去测量一个方波电压，读数为10V，问该方波电压的有效值是多少？解：峰值检波器的输出为被测信号的最大幅度，由仪表的刻度关系知，被测方波的峰值为：由于：所以：

例4.4用正弦有效值刻度的均值电压表测量一个三角波电压，其读数为1V，求其有效值。解：先将Uα=1V换算成正弦波的平均值：

三角波电压的平均值也是0.9V，再通过三角波电压的波形因数计算其有效值：4.3.6YB2173交流毫伏表1.前面板配置(1)电源开关(2)显示窗口(3)机械调零电位器(4)量程旋钮(5)输入CH2通道(6)输入CH1通道（2）技术指标1.电压测量量程：300μV~100V。共12个量程。2.工作频率范围：5Hz~2MHz（双路）3.电源电压：220V。4.刻度值：正弦波有效值，1V=0dB。6.输入阻抗1MΩ；输入电容50pF。7.电压误差：≤±3%(基准频率1kHz)。（满度相对误差）8.频率响应误差：20Hz~200kHz：≤±3%；5~20Hz和200kHz~2MHz：≤±10%.（3）使用方法：a.电压表平放于桌面；插接电源线；机械调零；检查量程旋钮是否在最大量程处。b.打开电源，将输入信号送入输入端口，先接地线，后接高电位线。c.选择合适量程：使测量时指针指在满度的2/3(至少1/3)以上。d.根据指针位置和量程挡位读取电压值。e.测量完毕，拆除连线时应先拆高电位线，再拆低电位线。最后将量程旋钮置于最大量程处。

4.4电压测量的数字化方法

数字电压表（DigitalVoltageMeter，DVM）是一种将被测的模拟电压量自动转换为数字量，并将测量结果以数字形式显示的电测仪表。数字式电压表（DVM）与模拟式电子电压表相比，具有显示直观、测量精度高，输入阻抗大和抗干扰能力强等特点。4.4.1DVM的组成模拟量的数字化测量中，关键是如何把随时间作连续变化的模拟量变换为离散的数字量，完成这种变换的电路叫模／数转换器（AnalogtoDigitalConverter，A／D转换器）。数字电压表实际上是A／D转换器加电子计数器，其核心是A／D转换器。1.组成框图DVM的组成框图如图4.23所示。图4.23数字电压表的组成框图2.应用

DVM在近几年来已成为极其精确、灵活多用并且价格不断下降的电子仪器。它可用于直流或变化较慢的交流电压信号的测量（通常采用高精度低速A／D转换器）；通过AC/DC变换电路，也可测量交流电压的有效值、平均值、峰值，构成交流数字电压表；通过电流一电压、阻抗－电压等变换，可实现电流、阻抗等测量，进一步扩展其功能。基于微处理器的智能化DVM称为数字多用表（DigitalMultiMeter，DMM），DMM功能更全，性能更高。4.4.2DVM的主要技术指标

1.测量范围：包括显示的位数、量程和超量程能力。

(1)显示位数：是表示DVM精密程度的一个基本参数。是指能显示0~9共十个完整数码的位数。如某DVM：最大显示为9999，为四位DVM。最大显示为19999，为四位半DVM(最高位只能显示“1”或“0”)。最大显示为59999，为四又四分之三位DVM(最高位只能取0~5)。(2)量程的范围：DVM的量程范围包括基本量程和扩展量程。基本量程是测量误差最小的量程，他不经过衰减器和放大器；扩展量程是采用输入衰减器和放大器来完成的，如基本量程为10V的DVM，可扩展出0.1V、1V、10V、100V、l000V5挡量程；基本量程为2V或20V的DVM，可扩展出200mV、2V、20V、200V、2000V5挡量程。(3)超量程能力：是DVM的一个重要性能指标。1/2位和基本量程结合起来，可说明DVM是否具有超量程能力。如某4位DVM的基本量程是10V，无超量程能力；而基本量程同样是10V的4位半DVM具有超量程能力。一台基本量程为2V的位DVM，判断其有无超量程能力？2.分辨力：分辨力是指数字电压表能够显示被测电压的最小变化值的能力，即显示器末位跳动一个数字所需的电压值。它反映了DVM的灵敏度，用每个字对应的电压值来表示，即V/字。不同的量程上分辨力不同，最小量程上具有最高的分辨力。例如3位半的DVM，在200mV最小量程上，可以测量的最大输入电压为199.9mV，其分辨力为0.1mV＼字（即当输入电压变化0.lmV时，显示的末尾数字将变化“1个字”）。

分辨率：用百分数表示，与量程无关，比较直观。如上述的DVM在最小量程200mV上的分辨力为0.1mV，则其分辨率为：

巩固：P105——10

解：19999——四位半表量程200mV，显示199.99mV，分辨力0.01mV/字。3.测量速率：每秒对被测电压的测量次数或一次完整测量所需要的时间。主要取决于A/D转换器的转换速率。一般低速高精度的DVM的测量速度在几次／秒～几十次／秒。

4.输入特性。主要指输入阻抗Ri，输入阻抗越大越好。模拟表的输入电阻都是K数量级，数字表都是M数量级。

5.抗干扰能力：数字电压表的灵敏度高，因而对内部噪声和外部干扰的抑制能力就成为保证它的高精度测量能力的重要因素，根据干扰信号的加入方式不同，可分为串模干扰和共模干扰两种。串模信号一般来自信号本身，如稳压电源中的纹波电压，测量线上感应的工频或高频电压。同时作用于两测试输入端的干扰称共模干扰。在DVM中抑制串模干扰的措施：一是在输入端设置滤波器，二是从A/D转换原理上采用双积分电路来消除干扰。抑制共模的措施主要采用输入端浮置的办法（即两端无接地端）。4.4.3DVM的A/D转换原理

数字电压表的A/D转换电路，负责将模拟状态的直流电量转换为数字量。按转换方式不同分为比较型和积分型。各类数字电压表最大的区别就在于A/D转换方式的不同。比较型广泛采用逐次逼近比较型；积分型是对输入的模拟电压通过积分变为时间（T）或频率（f）等中间量，再把中间量转化为数字量，分斜坡式、双斜式和复合式等,我们以双斜式A/D转换器为例来加以介绍。图4.24双斜式A/D转换器原理电路

双斜式A/D转换器是一种应用较早且目前仍被广泛应用的A/D转换器，其原理如图4.24所示。

双斜式A/D转换器的工作过程如图4.25所示，可以分为采样期和比较期两个阶段。(1)采样期(定时积分)(S1合)图4.25双斜式A/D转换器的工作过程(2)比较期(S3合)N1为定值，计数值N2与输入的模拟电压ui成正比

可见，双斜式A/D转换器是将被测电压Ui转换为时间T2，只要在T2时间内控制计数器对固定频率的时钟信号进行计数，计数的结果即表示被测电压Ui的大小。从而实现了模拟量向数字量的转化。T2的长短表征被测电压ui的大小

双斜式A/D转换器对串模干扰具有较强的抗干扰能力，故应用广泛。由于这种转换要进行两次积分，所以转换时间长、工作速度低，但它的电路结构简单，转换精度高，抗干扰能力强，因此常用于低速场合，数字式仪表大都采用这种转换器。4.4.4DMM的转换电路数字多用表（DMM）的转换电路包括两类：一类是基本转换电路，负责将模拟状态的直流电量转换为数字量，上面已作阐述；另一类是测试变换电路，负责将被测的物理量转换为仪器可以处理的直流电量，包括AC/DC（交流/直流）变换电路、Z/V（阻抗/电压）变换电路和（电流/电压）I/V变换电路等。

1.AC/DC变换通过检波，可将交流电压转换成直流的峰值、平均值和有效值，如4.3节所述。

2.Z/V变换电路:

图4.26是一种测量电阻用Z/V变换电路。图4.26Z/V变换原理电路

图中+10V和+9V电压由高稳定度直流电压源提供，+10V电压经过电阻R1、R2、R3加到运算放大器A的反相输入端。由于运算放大器的反相端应该与同相端具有相等的电位（即为+9V），因此R1

、R2、R3上的压降为10-9=1V，流过其中的电流为

I经过场效应管V流入电阻Rx，在其上产生压降Ux，Ux的值由数字万用表测出，因此

实现Z/V变换的方法有多种，如图4.27为恒流法Z/V变换原理图：

(a)实现Z/V变换的简单原理

(b)通过运放实现比例测量的Z/V变换图4.27恒流法Z/V变换原理2.I/V变换电路基于欧姆定律，将被测电流通过一个已知的取样电阻，测量取样电阻两端的电压，即可得到被测电流。图4.28I/V变换原理4.4.5YB2172B数字交流毫伏表1.面板操作键

(1)电源开关(2)显示窗口(3)量程指示(4)输入插座(5)量程旋钮(6)输出端口YB2172B数字交流毫伏表前面板示意图2.主要特点·具有超量程自动闪烁功能

·4位LED显示,测量精度高,频率特性好

·超宽交流电压测量范围:40μV~400V

·分辨力高,最高可达1μV

·采用先进数码开关,采用发光二极管指示量程和状态

·频率范围:10Hz～2MHz3.使用方法检查电源电压，接通电源线。接通电源开关，预热5分钟。将量程旋钮调至最大量程处(此处，量程指示灯“400V”应亮)。将输入信号由输入端口送入交流毫伏表。调节量程旋钮，使数字面板表正确显示输入信号的电压值。将输出用探头送入示波器的输入端口，显示波形。输入信号幅度超过满量程的±14%左右时，仪器的数字面板表会自动闪烁，此时请调节量程旋钮，使其处在相应的量程，以确保测量准确性。4.4.6数字万用表

数字万用表又称数字式多用表（DMM），它是在数字电压表的基础上增加一些参量变换器，把被测量转换为直流电压信号，就构成了数字万用表

1.数字万用表的特点（1）功能多。（2）指标高。数字万用表的直流电压测量技术指标有如下特色：①输入范围大。最大输入为1000V②准确度高。最高可达10-7左右。③分辨率高。可达10-8

④输入阻抗高。10MΩ，40pF⑤显示位数多。3位半，4位半，5位半等。⑥读数速率快。可达500次/s。(3)用途广。2.数字万用表的组成数字万用表的组成框图如图4.31所示。图4.31数字万用表组成框图3.数字万用表的技术原理与要求（1）输入电路技术原理数字万用表一般通过一对红黑表笔引入外部输入信号，对于二端元件的测量也是通过表笔输入的。对于晶体管这样的三端元件，一般由独立的测试座输入。针对输入信号幅值的不同，输入单元电路设有不同的衰减器，当测量的量值超出范围时，系统能给出溢出提示，部分数字万用表设有语音提示功能，会及时给出操作有误的信息。

（2）显示单元技术原理绝大多数数字万用表选用液晶显示屏作为显示终端。（3）控制处理单元技术原理

微处理器特别是单片计算机在数字万用表中构成控制器，管理测量操作过程和处理测量结果。此外,在一定程度上可以以软件功能代替或简化硬件功能，如自动量程转换、自动误差校正、抑制干扰等。MPU的使用在很大程度上降低了系统成本，提高了仪表的智能化程度和操作的便利性。4.数字万用表的使用与误差估计从组成结构可以分析出，数字万