数字仪表通常运用集成电路为主要组成部分，实现模拟量的跟随、放大、积分、比较、计数、译码等众多功能，自动化程度高的还包含微处理器。由于电路包含功能众多，电路复杂，加之仪表电路模拟部分多为直流电路，级间因为没有隔直电容，级间失调会相互传导影响，主要依靠恒流源稳定各级工作点。
而需测量信号通常又相对微弱，模拟、数字电路混合集成，数字电路对模拟电路的干扰比较严重，电路对内外环境变化影响相当敏感，因此电路设计需要考虑的因素是比较多的。好在仪表设计时厂家都根据设计要求做了通盘考虑，使用者拿到现成的仪表使用，通常不用理会这些。不过，为了较好地把握仪表的特性，用好手中的数字仪表，充分挖掘仪表的潜力，对有些问题做一些了解，也是有意义的。
仪表使用主要受哪些因素影响呢？
仪表设计时又做了什么主要考量？以下就通过实例给大家做一个简要说明。图1、图2、图3便是ICL7106组成的三位半电压表、电流表、欧姆表的简化原理图。（R0、C0为输入滤波电阻、电容，起稳定输入作用）我们知道，为了尽量减小电压测量时，电压表并入对电路的分流影响，电压表内阻应该尽可能大。图1的电压表内阻应该尽可能大。内阻为10MΩ，为什么不做成100MΩ或者1000MΩ呢？
为了尽量减小电流测量电流表串入对电路的分压影响，电流表内阻应该尽可能小。图2的电流表200μA挡为什么还要有1kΩ(～串检流电阻之合)，为什么不是100Ω或者更小呢？这些都是出于什么样的考虑？
1．分挡电阻对准确度的影响
首先，不考虑表头的误差因素，分挡电阻如果要配合好表头作出2000的正确显示，现实1/2000的分辨率，分挡电阻的准确度（精度）就要求达到1，2000-0.05%（实际少用这样精度的电阻，通常用0.1%），不然误差匹配较难操作完成，仪表的整体准确度就会被分挡电阻拖后腿，使末位显示出现较大误差。平常容易得到的电阻，1%精度已经算是较高精度(阻值范围10.0Ω一2.20MΩ)，而且没有9.00这样的标称系列值，相近的只有8.87、9.09标称系列值。可以说，仪表用分挡电阻（精度0.1%以上）应该是需要特别定制的。据资料说，全美国也仅有两家电阻生产厂商接受这样的小批量定制生产（国内情况未见资料，不好说）。经过老化、反复激光精刻调整、反复精密电桥检测，成本是普通电阻的十几到上百倍（普通1%精度电阻经由电桥筛选更是费工费时）。
而且，2.20MΩ以上的大电阻、10.0Ω以下的小电阻，高精度生产制造也很不容易。一套高精度分挡电阻价值几乎堪比lC。考虑到成本因素，分挡电阻大多是共用的。图1电压表原理图最下面的1kΩ电阻，实际上是图2电流表原理图上的那一串检流电阻，电阻表原理图上的档位电阻，也是借用图1、图2所示的电阻。所以，使用电流挡不慎烧保险，应当按照要求更换符合规格的保险，否则因为保险不合格，造成分挡电阻的损坏或阻值偏移，将影响仪表所有测量的准确度，更换起来也会相当麻烦，必须慎之又慎。
也正因为受分挡电阻准确度的影响，加上表头的误差因素，三位半数字仪表直流电压挡基本准确度大多也就是±0.5%等级，很少有达到±0.1%的等级，四位半数字仪表直流电压挡基本准确度大多也还是±0.5%等级，只有少部分达到±0.1%等级。电流测量由于受小电阻准确度的影响，比电压挡误差也会增加，准确度自然也会低大约一个准确等级。电阻挡由于受参考电压VR输入存在共模偏移影响，也会影响一些准确度。这些在数据处理、有效数字的取舍、误差计算都是必须考虑进去的。市面上20-30元甚至十几元的多用表情况可想而知，准确度很难有保障。
2、交流测量与直流测量的差异
数字表头只能测量直流信号，要进行交流测量，必须把交流信号转化为直流信号。数字仪表为了配合表头的高分辨力，同时实现比较高的线性（因为不可能像模拟表可以有非线性刻度），一般采用运算放大器跟随的整流电路。电路如图4所示。
从电路构成我们可以知道，由于受跟随线性以及滤波和频率均衡线性的影响，准确度肯定没有直流测量来得高，并且跟所测量的信号频率有关，只有信号频率在一定的范围内，读数才能保证应有的准确度。参考电压VREF是调整到正弦交流有效值上的，只有被测量的信号是标准正弦交流信号，读数值才可能是正确的，如果是非正弦信号，读数误差可能很大：所以，这一类仪表被称为“非真有效值”表。只有增加微处理器结合软件处理，才能实现“真有效值”测量，这一类仪表通常还能测量“平均值”和“峰一峰值”。这也是在使用数字仪表测量交流信号时应该引起注意的。
3．数字仪表设计考量
前面分析了在不考虑表头参数的情况下挡位电阻选取的局限，以及对仪表准确度的影响。这里我们再来分析表头与分挡电阻的配合考量。
多最程仪表使用分挡电阻，目的就是要通过分挡电阻为表头提供适合的工作条件。反映表头IC电路工作条件的参数很多，原版说明书大多在十几页以上，详细说明各个参数的测试条件、影响因素、使用条件等等。通过这些说明，设计者才能设计外围电路，为其创造适宜的工作环境，实现既定的功能、达到既定的参数要求。这里不打算做长篇大论，只是对一些主要考量做一个简单解读。参见下表摘录的TC7109数字表IC模拟部分参数(ICL7106、ICL7107\1-CL7135基本相同)：
①比例读数。37778、40008均是八进制数，换算成十进制数对应是2047、2048。可见，比例显示会出现末位有一个字的误差，相对误差=1/2048×100%=0.05%(ICL7106设计成200.0mV满度的表头，末位有一个字的误差，满度误差为0.1mV，相对误差=0.05%;ICL7135设计成2.0000V满度的表头，末位有三个字的误差，满度误差为0.3mV，相对误差=0.015%）。
②非线性度NL。有一个字的误差，若设计成409.6mV满度的表头，任意输入可能会出现0.1mV的误差，最小相对误差0.024% (ICL7106/ICL7135可能会出现0.1mV的误差，最小相对误差0.05%、0.005%)。
③噪声eN。由于受内部元件的相互影响，反映到输入端等效有15μV的噪声电压。若设计成409.6mV满度的表头，最低位为0.1mV（100μV），(ICL7106设计成200.0mV满度的表头．ICL7135设计成2.0000V满度的表头，最低位为100μV），都刚好比15μV约高一个数量级，刚好避过噪声干扰，保证末位读数稳定。ICL7135若设计成200.OOmV满度的表头，最低位为10μV，受15μV噪声干扰，末位读数会不稳定，不能很好达成提高灵敏度的愿望。因此，ICL7135构成的表头，典型是设计成满度2.OOOOV而不是满度200.00mV。
输入端噪声干扰，其实比较准确的反映是噪声干扰功率，形成的噪声电压跟负载电阻（输入端信号源内阻——分挡电阻）相关，根据P=V2/R．P-定，当R增加时．V也增加。当R=10MΩ时噪电压
eN=15μVx=0.47μV（因为分布电容的存在及噪声频率分布的影响，实际不完全按如此比例）。
其他仪表放大lC的噪声电压eN标示0.2μV ~0.3μV，要注意其信号源内阻ROIS（偏置电阻）其实是5kΩ左右，否则设计微电压放大器达不到要求的信噪比，你有可能茫茫然找不到原因所在。可见，要避免噪声干扰，改变表头的灵敏度不是仅仅改变参考电压VREF就可以，必须同时降低输入电阻。考虑温度漂移、参考电压VREF稳定性及其他的影响因素，这样的改动也是有限的。
对于电流测量，对照图2也可以发现，经过计算，各挡位最末位单位电流在对应的检流电阻上的电压降为100μV，也是考虑避免噪声电压的影响，保证末位显示稳定的理性选择。如果充分利用电压挡上面的挡位电阻（参考图1、图2），做相应改动，电流测量是可以还有20μA、2μA、200nA、20nA等挡位的。就是不做改动，200mV挡也可以当作20nA电流挡使用，末位可以显示lOpA电流（实际上不稳定，参考下一个参量说明），只是内阻达到10MΩ，没有保险管可保护，把握不好引入高电压容易损坏表头IC电路！
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