数字电压表(DVM)工作原理：逐次逼近比较法

"电子测量中的数字电压表(DVM)工作原理主要涉及其内部的A/D转换方式，分为直接转换型和间接转换型两类。其中，直接转换型又称为比较型，而间接转换型包括电压-时间变换（VT变换）和电压-频率变换（V-f变换）。本文着重介绍了逐次逼近比较型DVM的工作机制。 逐次逼近比较型数字电压表是通过比较被测电压与一系列递减的基准电压来确定被测电压的数值。这一过程包括以下步骤：首先，基准电压源提供一个稳定的电压，如1024mV，并通过数码开关将其分割成多个步进小电压，这些电压按照二进制规律递减。然后，控制电路依次将这些小电压送入比较器，与被测电压进行比较。 在比较过程中，如果当前基准电压大于被测电压，数码寄存器会输出一个“0”，并舍弃该基准电压；反之，如果基准电压小于或等于被测电压，寄存器会输出一个“1”，并将该基准电压加入到累计值中。这个过程持续进行，直到所有的步进电压都参与了比较，最终形成的二进制序列代表了被测电压的大小，这个二进制值随后会被转换成十进制数并在显示器上显示出来。 这种逐次逼近比较的过程虽然需要一定时间，但是通过提高控制电路的运行速度，可以在很短时间内完成一次测量。这种类型的DVM广泛应用于电子测量领域，因其精度和速度的可调性，能满足不同场合的需求，无论是实验室研究还是现场测试，都能找到适合的型号，如袖珍型、便携式或台式设备。 数字电压表的精确测量依赖于高效的A/D转换技术和精确的比较算法。对于逐次逼近比较型DVM，其核心在于如何有效地比较和累积基准电压，以精确反映出被测电压的数值。这种技术的发展使得现代电子测量更加便捷、准确，为科学研究和工程应用提供了强大的工具。"