数字电压表电路图 Microsoft Word 文档

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数字电压表电路图ICL7107安装电压表头时的一些要点:按照测量=±199.9mV来说明。1.辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为第一脚。也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一脚了。许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。知道了第一脚之后,按照反时针方向去走,依次是第2至第40引脚。(1脚与40脚遥遥相对)。2.牢记关键点的电压:芯片第一脚是供电,正确电压是DC5V。第36脚是基

数字电压表电路图

ICL7107 安装电压表头时的一些要点:按照测量=±199.9mV 来说明。

1. 辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为第一脚。

2. 也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一脚了。

许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。

知道了第一脚之后,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第40 引脚。(1 脚与40 脚遥遥相对)。

2.牢记关键点的电压:芯片第一脚是供电,正确电压是DC5V 。第36 脚是基准电压,正确数值是100mV,第26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在-3V 至-5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第31 引脚是信号输入引脚,可以输入±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。

3.注意芯片27,28,29 引脚的元件数值,它们是0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用磁片电容。芯片的33 和34 脚接的104 电容也不能使用磁片电容。

4.注意接地引脚:芯片的电源地是21 脚,模拟地是32 脚,信号地是30 脚,基准地是35 脚,通常使用情况下,这4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。--本文不讨论特殊要求应用。

5.负电压产生电路:负电压电源可以从电路外部直接使用7905 等芯片来提供,但是这要求供电需要正负电源,通常采用简单方法,利用一个+5V 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用ICL7660 或者NE555 等电路来得到,这样需要增加硬件成本。我们常用一只NPN三极管,两只电阻,一个电感来进行信号放大,把芯片38 脚的振荡信号串接一个20K -56K 的电阻连接到三极管“B”极,在三极管“C”极串接一个电阻(为了保护)和一个电感(提高交流放大倍数),在正常工作时,三极管的“C”极电压为 2.4V - 2.8V 为最好。这样,在三极管的“C”极有放大的交流信号,把这个信号通过 2 只4u7 电容和 2 支1N4148 二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给ICL7107 的26 脚使用。这个电压,最好是在-3.2V 到-4.2V 之间。

6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的,也没有“短路”或者“开路”故障,那么,电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻X1 档,我们可以分别调整出50mV,100mV,190 mV 三种电压来,把它们依次输入到ICL7107 的第31 脚,数码管应该对应分别显示50.0,100.0,190.0 的数值,允许有 2 -3 个字的误差。如果差别太大,可以微调一下36 脚的电压。

7.比例读数:把31 脚与36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,这时候,数码管显示的数值最好是100.0 ,通常在99.7 -100.3 之间,越接近100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况,与基准电压具体是多少mV 无关,也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多,就需要更换芯片了。

8.ICL7107 也经常使用在±1.999V 量程,这时候,芯片27,28,29 引脚的元件数值,更换为0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络,并且把36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。

9.这种数字电压表头,被广泛应用在许多测量场合,它是进行模拟-数字转换的最基本,最简单而又最低价位的一个方法,是作为数字化测量的一种最基本的技能。

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与ICL7106 相似的是ICL7107 ,前者使用LCD 液晶显示,后者则是驱动LED 数码管作为显示,除此之外,两者的应用基本是相通的。

电路图中,仅仅使用一只DC9V 电池,数字电压表就可以正常使用了。按照图示的元器件数值,该表头量程范围是±200.0mV。当需要测量±200mV 的电压时,信号从V-IN 端输入,当需要测量±200mA 的电流时,信号从A-IN 端输入,不需要加接任何转换开关,就可以得到两种测量内容。

也有许多场合,希望数字电压表(数字面板表)的量程大一些,那么,只需要更改 2 只元器件的数值,就可以实现量程为±2.000V 了。更改的元器件具体位置和数值见下图的28 和29 两只引脚:

在有了一只数字电压表(数字面板表)之后,按照下面的图示,给它配置一组分流电阻,就可以实现多量程数字电流表,分档从±200uA 到±20A 。但是要注意:在使用20A 大电流档的时候,不能再有开关来切换量程,应该专门配置一只测量插孔,以防烧毁切换开关。

与多量程电流表对应的是经常需要使用多量程电压表,按照下图配置一组分压电阻,就可以得到量程从±200.0mV 至±1000V 的多量程电压表。

测量电阻与测量电流或者电压一样重要,俗称“三用表”,利用数字电压表做成的多量程电阻表,采用的是“比例法”测量,因此,它比起指针万用表的电阻测量来具有非常准确的精度,而且耗电很小,下图示中所配置的一组电阻就叫“基准电阻”,就是通过切换各个接点得到不同的基准电阻值,再由Vref 电压与被测电阻上得到的Vin 电压进行“比例读数”,当Vref =Vin 时,显示就是

Vin/Vref*1000=1000 ,按照需要点亮屏幕上的小数点,就可以直接读出被测电阻的阻值来了。

在产品数字万用表中,为了节省成本和简化电路,测量电流的分流电阻和测量电压的分压电阻以及测量电阻的基准电阻往往就是同一组电阻。这里不讨论数字万用表的电路,仅仅是帮助读者在单独需要使用某种功能时,可以有一定的参考作用。

下图是一个最简单的10 倍放大电路,运算放大器使用的是精度比较高的OP07 ,利用它,可以把0~200mV 的电压放大到0~2.000V。在使用的数字电压表量程为2.000V 时,(例如ICL7135 组成的41/2 数字电压表,基本量程就是2.000V。)特别有用。

如果把它应用在基本量程为±200.0mV 的数字电压表上,就相当于把分辨力提高了10 倍,在一些测量领域中,传感器的信号往往觉得太小了,这时,可以考虑在数字电压表前面加上这种放大器来提高分辨力。

在电流或者电压的测量中,经常遇见测量的并不是直流而是交流,这时候,绝对不可以把交流信号直接输入到数字电压表去,必须先把被测的交流信号变成直流信号后,才可以送入数字电压表进行测量。下图就是一个把交流信号转换成为直流信号的参考电路。(说明:更好的交流转换成为直流的电路是一种“真有效值”转换电路,但是由于其专用芯片价格昂贵,多应用在一些高档场合。)本电路中,输入的是0~200.0mV 的交流信号,输出的是0~200.0mV 的直流信号,从信号幅度来看,并不要求电路进行任何放大,但是,正是电路本身具有的放大作用,才保证了其几乎没有损失地进行AC -DC 的信号转换。因此,这里使用的是低功耗的高阻输入运算放大器,其不灵敏区仅仅只有2mV 左右,在普通数字万用表中大量使用,电路大同小异。

在温度测量和其他物理及化学量的测量中,经常会出现“零点”的时候信号不是零的情况,这时候,下面的“电桥输入”电路就被优先采用了。可以根据被测信号的特点,用传感器替换电桥回路中的某一个电阻元件。数字电压表的两个输入端也不再有接地点,作为一种典型的“差分”输入来使用了。

电桥输入电路的变种还可以延伸到下面的电路,这是一个把4~20mA 电流转换为数字显示的电路。它的零点就是4mA 而不是0mA 。当输入零点电流为4 mA 的时候,利用IN- 上面建立起来的电压,抵消掉IN+ 由于4mA 出现的无用信号,使得数字电压表差分输入=0,就实现了4mA 输入时显示为0 的要求。随着信号的继续增大,例如到了20mA ,对数字电压表来说,相当于差分输入电流为20-4=16mA ,这个16mA 在62.5R 电阻上的压降,就是数字电压表的最大输入信号。这时候,把数字电压表的基准电压调整到与16*62.5=1000mV 相等,显示就是1000 个字!

应用提示:

1.数字电压表(数字面板表)的具体应用电路是何止千万的,只要掌握了一些最基本的应用,就可以举一反三地越来越熟练,熟就能生巧,就能按照您的构思去得心应手地用好它!

2.尽管数字电压表的输入阻抗可以达到1000 兆欧姆,但是,这个阻抗仅仅是对输入信号而言的,与通常电力系统泛称的“绝缘电阻”有着天壤之别!因此,千万不能把高于芯片供电电压的任何电压输入到电路中!以免造成损失或者危险!

3.数字电压表(数字面板表)属于一种测量工具,其本身的好坏直接影响到测量结果,因此,上面所有例子中,其使用的电阻要求精度均不能低于1% ,在分流、分压和标准电阻链中,最好能够使用0.5% 或者0.1% 精度的电阻。电路中使用的电容器也要求使用一种俗称为CBB 的电容,除各别地方之外,一般是不能使用瓷介电容的。

4.不要在电路本身没有送上工作电源的时候就加上信号,这很容易损坏芯片。断掉工作电源前也必须先把信号撤掉。

5.数字电压表(数字面板表)的使用和扩展应用,还必须很好阅读产品供货商提供的说明书,千万不要急于送电使用它。

判断电流表电压表测量对象及电路的连接方式专题

判断电流表、电压表的测量对象及电路的连接方式专题技能一、判断电路中的电表是电流表或电压表的一种方法 下列各图中,电路连接没有错误,电表均有正常示数,请判定甲、乙各是电流表还是电压表 分析:我们知道,在正常使用情况下,电流表是串联在电路中,而电压表是并联在电路中的,若将电流表所在处换成一段导线,则原电路肯定不会出现短路;但若将电压表所在处换成一段空导线,则原电路必出现短路,因此,欲判定哪个电表,只要将该表所在处换成空导线,暂时用纸遮盖住其余表所在支路,通过看删减后的电路是否出现短路,便可使问题迎刃而解。 其遵循的规律是:删减后,能使电路出现短路的,则所要判定的那个电表便是电压表;不能使电路出现短路的,则所要判定的那个电表是电流表。 下面我们用上述方法判定图1所示电路中的电表,先判定甲表。将原电路删减为图1(a)所示(实际上,不必重新画图,只要将乙表所在支路遮盖住,把甲表的圆圈换成空导线即可。下同)。由图可知,此时R1与R2并联,电路没有出现短路,因此甲表是电流表;再判定乙表,将原电路删减为图1(b)所示,由图可以看出,R2被其下方导线短路,因此乙表是电压表。 教学实践表明,运用此种方法判定电表,所依据的的原理简单易懂,操作简便、快速。本文篇首中另外两图中的电表各为何表?请同学们按照上述方法自己判定。 (答案:图2中甲为电流表,乙为电压表;图3中甲为电压表,乙为电流表) 技能二、含有电表时判断用电器的连接方式的技巧:通常是把电压表先看成开路,可以从电路中先去掉;把电流表看作是一根导线。同时也把被短路的用电器去掉。

技能三、判断电压表的测量对象时,通常可以用“移线法”,即移动电压表的两个接线柱,观察它最终是并在哪个用电器两端,那么测的就是那个用电器两端的电压。但移线的条件是:只有是导线或相当于导线(如电流表、闭合的开关)的才能够移动,而用电器、电压表、电源、电阻等就不能够移动。 巩固练习 如图1所示:现有两只灯泡它们既可以串联也可以并联,那么在串联时三个圆圈中该填入何种电表符号,在并联时,又该填入什么电表符号? (1)串联时,A是,B是,C是。 (2)并联时,A是,B是,C是。 2、如图2所示的电路中,把圆圈所代表的电表填入其电路符号。 3 (1 (2 (3 (4)电压表测量V1测两端的电压。 (5)电压表测量V2测两端的电压。

电路及电流表电压表应用典型练习题(含答案)

电路、电流表、电压表经典练习题(含答案) 编辑整理:王老师 一、选择题 1.用电压表测灯L 1的电压,正确的电路图是( ) 2.下图是直接用电压表测电灯L 2两端电压的电路图,其中正确的是( ) 3.在如图所示的四个电路中,根据电压表的读数,能测得灯L 2两端的电压的电路图有( ) A .只有(1) B .(1)和(2) C .(1)(3)和(4) D .(1)(2)(3)和(4) 4、在如图所示的电路中:(1)当接通开关S 后,电压表的示数表示(). (2)当断开开关S 后,电压表的示数表示( ).A .1L 两端电压 B .2L 两端电压 C .电源电压D .1L 和2L 两端电压 第4题图 第5题图 5.要测量小灯泡1L 两端的电压,以下四个电路图中正确的是( ). 6.如图,当开关S 闭合时,电压表所测的电压是( ).A .灯2L 的电压 B .灯1L 的电压 C .电源的电压 D .灯1L 和2L 的电压 第6题图 第7题图 第8题图 第9题图 7.如下图所示,当开关断开时,因为电路中没有电流,但电压表示数不为零的是( ). 8.在某电路中,两只灯泡两端的电压相等,由此可知,两灯泡的连接方式是 A .一定是串联的 B .一定是并联的 C .串联、并联都有可能 D .无法判断 9.仔细观察下面电路图,若开关S 由断开到闭合,电压表的示数变化情况为( ) A .不变 B .增大 C .减小 D .无法确定 10.在两个灯泡串联的电路中,用三只电压表分别测各部分的电压,如图示电路.已知V 1、V 2、V 3 三个电压表测出的值分别是U 1、U 2、U 3,则它们的大小关系正确的是( ): A .U 1=U 2 B .U 1=U 2=U 3 C .U 1+U 2=U 3 D .U 1+U 2>U 3

ICL7106数字电压表电路及组装要点

ICL7106数字电压表电路及组装要点 数字电压表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具。有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。这里展示的一份由 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表电路,就是一款最通用和最基本的电路。 ICL7106是美国Intersil公司专为数字仪表生产的数字仪,满幅输入电压一般取200mV 或2V。该芯片集成度高,转换精度高,抗干扰能力强,输出可直接驱动LCD液晶数码管,只需要很少的外部元件,就可以构成数字仪表模块。 一、ICL7106简介 1. ICL7106的性能特点 (1)+7V~+15V单电源供电,可选9V叠层电池,有助于实现仪表的小型化。低功耗(约16mW),一节9V叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。 (2)输入阻抗高(1010Ω)。内设时钟电路、+2.8V基准电压源、异或门输出电路,能直接驱动3?位LCD显示器。 (3)属于双积分式A/D转换器,A/D转换准确度达±0.05%,转换速率通常选2次/秒~5次/秒。具有自动调零、自动判定极性等功能。通过对芯片的功能检查,可迅速判定其质量好坏。 (4)外围电路简单,仅需配5只电阻、5只电容和LCD显示器,即可构成一块DVM。其抗干扰能力强,可靠性高。 2. ICL7106的工作原理 ICL7106内部包括模拟电路和数字电路两大部分,二者是互相联系的。一方面由控制逻辑产生控制信号,按规定时序将多路模拟开关接通或断开,保证A/D 转换正常进行;另一方面模拟电路中的比较器输出信号又控制着数字电路的工作状态和显示结果。下面介绍各部分的工作原理。 (1)模拟电路 模拟电路由双积分式A/D转换器构成,其电路如图1所示。

串并联电路电压表、电流表

串并联电路、电压表、电流表 【学习目标】 1.掌握串、并联电路的特点,并能熟练地识别电路中元件之间的连接关系,能够运用串并联的规律理解计算电表的改装。 2.识别电路中各元件的连接关系,画出简明的等效电路图,以及电流表、电压表、电容等对电路的影响。 【要点梳理】 要点一、串联电路的特点和性质 1.基本特点 (1)在串联电路中,各处的电流相等,即 123n I I I I I =====L . (2)串联电路的总电压等于各部分电压之和,即 123n U U U U U =++++L . (3)串联电路的等效总电阻为各电阻值之和,即 123n R R R R R =++++L . 2.性质 (1)串联电路的电压分配关系:各个电阻两端 的电压跟它们的阻值成正比,即 或 123123=U :U :U R :R :R . 其中: 1 11232 2123 3 3123 =++=++= ++R U U , R R R R U U ,R R R R U U. R R R (2)串联电路的功率分配关系:各个电阻消耗的功 率跟它们的阻值成正比,即 或: 123123=P :P :P R :R :R 要点诠释: n 个相同的电阻R 串联后的总电阻 =R nR 总. 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路电阻。 串联电路的每个电阻R 都分担了一部分电压,串联电路的这种作用叫作分压作用,起分压作用的电阻叫作分压电阻。 要点二、并联电路的特点和性质 1.基本特点 (1)并联电路中各支路的电压相等,即 123n U U U U U =====L . (2)并联电路的总电流等于各支路电流之和,即 123n I I I I I =++++L . (3)并联电路的等效总电阻R 与各支路的电阻 123,n R R R R L 、、的关系是: 12311111 n R R R R R =++++L .

电流表和电压表电路图连接

电路连接(电流表、电压表)专项训练 ?根据电路图,用铅笔代替连接实物图,导线不能交 叉。 二?根据所给出的实物图,在右边虚线框中画出电路图。 (4)S L 1 L2 L 1 V1 L2 V2 d i A15 S (5)A1 V1 (6) 111 L 1 L2 V2 S A1 V1 S A (4)

三?电路设计与计算。(必要的文字说明和计算过程) 1根据要求设计电路,画出电路图,并根据电路图连接实物图。有三个开关,S、S、S,两只灯泡,两只安培表,一只电压表。要求:闭合S i、S2,灯泡都不亮;闭合S、S3,L2亮;闭合S2、S3,亮;A l测量L i电流;A测量L i、 L2总电流;。电压表测量L2电压。 2?如图所示:图中有一处连接错误,请将它指出来。 若连接正确,S闭合,S i断开时,电压表V的示数为6V, A示数为0.5A,求电源电压和示数。再 闭合S i, A s示数增大0.3A,则经过灯泡L i的电流是多少? 3. ______________________________________ 如图,电压表 V i、V2、V s的示数分别为5V、2 V、8V, 电流表的示数为0.4A。贝 U L i两端的电压为 _____________________________ V,L2两端的 电压为V, L 3两端的电压为 ________ V,电源电压为_____ V。 通过L i、L2、L3的电流分别是________ A、___A、____ A。 i、如图是电流表测量电流的实物连接图,画出电路图,标出电流表的正、负接线柱。 L i S2 S i

3、用所给的元件,根据要求连接实物图①L、L2并联②A测量L支路电流,A测量L2支路电流,A测量干路电流, 4、某同学用电流表测量电流时连接了如下图的电路: ①该图是测量L2中的电流,其中电流表的连线有什么错误?正、负接线柱接反了 ②若要测量通过L i中电流,只允许变动原图中的一根导线的一个端点的接线柱的位置,请在原图中用虚线标出。 ③在②的基础上,若测量通过L i、L2的电流之和,也只许变动一根导线的一个端点的接线柱的位置,请在图中用虚线标出。(估计各支路电流在0.4安左右)S做总开关。 S A2 A1 A3

基于STCC的数字电压表

基于S T C C的数字电压 表 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

1引言在电量的测量中,电压、电流和频率是最基本的三个被测量,其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展,更是经常需要测量高精度的电压,所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。本文设计了一种基于单片机的简易数字电压表。该设计主要由三个模块组成:A/D转换模块,数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0804来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片STC89C52来完成,其负责把ADC0804传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;此外,它还控制着ADC0804芯片工作。该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,且测量精度和可靠性较高。此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值,并通过7段数码管显示出来。 2 设计总体方案 设计要求 ⑴以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个简单的直流数字电压表。 ⑵采用1路模拟量输入,能够测量0-5V之间的直流电压值。 ⑶电压显示用LED数码管显示,至少能够显示两位小数。 ⑷尽量使用较少的元器件。 设计思路 ⑴根据设计要求,选择STC89C52单片机为核心控制器件。 ⑵A/D转换采用ADC0804实现,与单片机的P1口相连接。 ⑶电压显示采用三个7段LED数码管显示,另外三位数码管显示A/D转换的数 字量的值。

⑷LED数码的段选码和位选码均由单片机P0口经过两片74HC573锁存器输入。 设计方案 硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路,STC89C52单片机系统,LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图1所示。 图2-1 数字电压表系统硬件设计框图 3 硬件电路设计 单片机系统 本次课设选择的单片机是STC89C52,之所以选择这块芯片,是因为该芯片的各项功能均符合本次课设的指标要求,并且该芯片有很多成熟的资料供我们学习,使用用起来很方便,也有专门的下载程序平台,方便现场调试。 复位电路和时钟电路 单片机在启动运行时都需要复位,使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。MCS-51单片机有一个复位引脚RST,采用施密特触发输入。当震荡器起振后,只要该引脚上出现2个机器周期以上的高电平即可确保时器件复位。复位完成后,如果RST端继续保持高电平,MCS-51就

电流表和电压表电路图连接

电路连接(电流表、电压表)专项训练 一.根据电路图,用铅笔代替连接实物图,导线不能交叉。 二.根据所给出的实物图,在右边虚线框中画出电路图。 三.电路设计与计算。( 必 要的文字说明和计算过程) 1.根据要求设计电路,画出电路图,并根据电路图连接实物图。有三个开关,S 1、S 2、S 3,两只灯泡,两只安培表,一只电压表。要求:闭合S 1、S 2,灯泡都不亮;闭合S 1、 S 3,L 2亮;闭合S 2、 S 3,亮;A 1测量L 1电流;A 2测量L 1、L 2总电流;。电压表测量L 2电压。 2.如图所示:图中有一处连接错误,请将它指出来。 若连接正确,S 闭合,S 1断开时,电压表V 的示数为6V ,A 2 示数 为0.5A ,求电源电压和A 3的示数。再闭合S 1,A 3示数增 大0.3A ,则经过灯泡L 1的电流是多少? 3.如图,电压表V 1 、V 2、V 3的示数分别为5V 、2 V 、8V , 电流表的示数为0.4A 。则L 1两端的电压为 ____V,L 2两端的 V1 L1 V2 L1 L2 V1 V2 S S A15 V1 A1 V2 V1 L1 L2 L1 L2 L1 L2 V1 S A1 S S L1 L2 V1 S A1 V2 (4 (5 (6 V A S A V L1 L2 V1 A1 V2 S A V L1 L2 (4) (5) L 1 V 2 L 2 S 3 A 1 A 2 S 2 S 1 L L L 1 V V V (

电压为____V, L 3两端的电压为_____V,电源电压为____V 。 通过L 1 、L 2、L 3的电流分别是____A 、___A 、____A 。 1、如图是电流表测量电流的实物连接图,画出电路图,标出电流表的正、负接线柱。 3、用所给的元件,根据要求连接实物图①L 1、L 2并联②A 1 测量L 1 支路电流,A 2测量L 2支路电流,A 3测量干路电流,(估计各支路电流在0.4安左右)S 做总开关。 4、某同学用电流表测量电流时连接了如下图的电路: ①该图是测量L 2中的电流,其中电流表的连线有什么错误?正、负接线柱接反了 ②若要测量通过L 1中电流,只允许变动原图中的一根导线的一个端点的接线柱的位置,请在原图中用虚线标出。 ③在②的基础上,若测量通过L 1、L 2的电流之和,也只许变动一根导线的一个端点的接线柱的位置,请在图中用虚线标出。 + - S L L A A + - L L A A A S L 1 S L 2 A 1 A 2 A 3 + - L L

基于单片机的数字电压表

基于单片机的数字电压表 摘要:本文介绍一种基于89S52单片机的一种电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路,测量范围直流0-±2000伏,使用LCD液晶模块显示,可以与PC机进行串行通信。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了双积分电路的原理,89S52的特点,ICL7135的功能和应用,LCD1601的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。 关键词:电压测量,ICL7135,双积分A/D转换器,1601液晶模块 Abstract: The introduction of a cost-based 89S52 MCU a voltage measurement circuits, the circuits used ICL7135 high-precision, dual-scoring A/D conversion circuits, measuring scope DC 0-2000 volts, the use of LCD that can be carried out with a PC serial communications. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced double integral circuit theory, 89S52 features ICL7135 functions and applications, LCD1601 functions and applications. the circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong. Key Words: Digital Voltmeter ICL7135 LCD1601 89S52 1前言 数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信。目前,由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域,示出强大的生命力。与此同时,由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。

基于51单片机的数字电压表设计

目录 摘要........................................................................ I 1 绪论. (1) 1.1数字电压表介绍 (1) 1.2仿真软件介绍 (1) 1.3 本次设计要求 (2) 2 单片机和AD相关知识 (3) 2.1 51单片机相关知识 (3) 2.2 AD转换器相关知识 (4) 3 数字电压表系统设计 (5) 3.1系统设计框图 (5) 3.2 单片机电路 (5) 3.3 ADC采样电路 (6) 3.4显示电路 (6) 3.5供电电路和参考电压 (7) 3.6 数字电压表系统电路原理图 (7) 4 软件设计 (8) 4.1 系统总流程图 (8) 4.2 程序代码 (8) 5 数字电压表电路仿真 (15) 5.1 仿真总图 (15) 5.2 仿真结果显示 (15) 6 系统优缺点分析 (16) 7 心得体会 (17) 参考文献 (18)

1 绪论 1.1数字电压表介绍 数字电压表简称DVM,数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号,再进行输出显示。而A/D转换器的作用是将连续变化的模拟信号量转化为离散的数字信号,器基本结构是由采样保持,量化,编码等几部分组成。因此AD转换是此次设计的核心元件。输入的模拟量经过AD转换器转换,再由驱动器驱动显示器输出,便得到测量的数字电压。 本次自己的设计作品从各个角度分析了AD转换器组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及原理,并且分析了数模转换进而使系统运行起来的原理及方法。通过自己的实践提高了动手能力,也只有亲历亲为才能收获掌握到液晶学过的知识。其实也为建立节约成本的意识有些帮助。本次设计同时也牵涉到了几个问题:精度、位数、速度、还有功耗等不足之处,这些都是要慎重考虑的,这些也是在本次设计中的收获。 1.2仿真软件介绍 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows 操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是: (1)现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 (2)支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、 A VR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 (3)提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 uVision2等软件。 (4)具有强大的原理图绘制功能。 可以仿真51系列、A VR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的

初三物理电流表、电压表和电路练习题

电流表、电压表和电路练习 1、如图所示某同学测得电路中的电流,试分别指出在这个 电路中:总电流是:;通过灯L1的电流是: ;通 过灯L2的电流是:. 2、二个灯并联在电路中,其中一个灯比较亮,另一个比较 暗,则它们两端的电压() A、相等 B、亮的灯两端电压高 C、暗的灯两端电压低 D、无法确定 3、下列电路中测灯L1两端的电压,正确的是() 第3题图 4.如图所示某同学测电路中的电压,试分别指出在这个电路中:总电压是:; L1两端的电压是:;L2两端的电压是:。 5、试在右面电路中的圆圈中填入合适的电表(电流表 和电压表) 6、试设计一个电路,二个灯泡串联,用一个电流表测 量通过其中一个灯泡的电流,用电压表测它两端的电压。 并画出相应的电路图。 7、如图。请按甲电路图连好乙图中实物图. 8、根据下图实物接线图画出电路图. 第4题图第5题图 第1题图 第6题图

9、将图中的各元件连接起来,要求S做总开关,S1、S2各控制一盏灯. 10、按电路图甲连接图乙中各元件组成电路. 11、在“用电流表测电流”的实验中,某同学用下图的接法来测量灯泡 的电流: ①如图,电流表的连接有什么错误? ②现要测量通过A灯的电流,但只允许变动原图中的一根导线中的一 个端点的接线位置,应如何改动? ③在②问已改动的基础上,若要测量通过A、B两灯的电流之和(即 测量通过电源的总电流),而且又只允许再变动一根导线上的一个端点 的接线位置,应如何改变? 12、电视机的荧光屏上经常粘有灰层,这是因为电视机工作时,屏幕上 带有,而且有了的性质。 13、在干燥的秋冬季节,晚上脱毛衣时会发现一些小火花,并伴有“啪啪”的响声,这是由于脱毛衣时因起电,发生的缘故。 14、用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引轻小纸屑后,纸屑又很快飞开,这是因为() A、纸屑不带电,所以不能被橡胶棒吸引而飞开 B、纸屑质量太小,不能带电 C、纸屑带的是正电荷,同种电荷互相排斥,所以飞开 D、纸屑带的是负电荷,同种电荷互相排斥,所以飞开 15、在橡胶、人体、玻璃、陶瓷、铜、铝中,属于是导体的是;属于绝缘体的是。 16、验电器的工作原理是,作用是。 17、在图所示的电路中,电压表V1的示数为2.5 V,电压表V2的示数为3.8 V,则电压表V的示数应为________V. 18、如图所示,是一位同学所连的电路,他要测量L1两端的电压.他的电路有几处错误?请在图上用铅笔线改过来,并画出电路图. 19、将下图中右图的蓄电池、开关、灯泡L1和L2串联起来,用电压表V1测L1的电压,用电压表V2测L1和L2串联后的总电压.在图中用铅笔线表示导线画出连接方法然后画出电路图. 17题图18题图19题图

初中电学基本电路图连接(电压表)49596解析

基本电路图连接(电压表)A 1, 根据实物图在右边方框内画出电路图 (2)请按电路图正确连接实物图

3, 用笔线代替导线把图中的元件连接起来,要求L1与L2串联,电压表V测L1的电压,并画出对应的电路图. 4, 如图小梦为测量小灯泡的功率所连的电路.请先找出此电路连接中的错误和不妥之处,用“×”作出标记并用笔划线代替导线纠正,然后在右框中画出正确的电路图. 5, 如图所示,为某同学测量小灯泡电功率所选的器材:电源(3L)、电流表、电压表、小灯泡(2.5V,0.3L)、滑动变阻器(10L,2L)和开关各一个,导线若干,请连接实物图,然后画出电路图(要求元件符号与电路元器件一一对应) 6,如图所示的器材,要求灯L1和L2组成并联电路,电流表测L1的电流,电压表测L2两端的电压.请先连接实物电路图,然后画出电路图. 7, 为了测量一只约20L电阻R的精确阻值,小明把三节干电池串联起来作为电源,连成如图7所示的电路.(1)电路中有两处连接错了,请你在接错的导线上打“×”,并画出正确的连线.(2)在虚线框内,根据改正后的电路画出电路图.8, 如图所示,有两只灯泡L1和L2,还有电池、开关和电压表,电池的电压为2L.现要求将灯泡L1和L2并联起来,并用电压表测量灯L1两端的电压.请将图中的实物元件连接起来,并在虚线框内画出对应的电路图. 9, 如图所示,请在图1上用笔画线表示导线把电路元件连接起来,要求:L1、L2并联,用开关控制整个电路,用滑动变阻器改变L2的电流大小,滑片P向左移动时,灯L2变亮,而电流表的示数不变(接小量程),并在图2方框图内画出对应电路图 10,如图所示是某同学连接的实物电路,但其中漏掉了一根连接导线,请用笔画并标出灯L1、L2,(L)要求:①灯L1、L2都能发光;②开关S能同时控制灯L1、L2;③电流表只测灯L1的电流;④电压表测电源电压.(2)请画出实验电

基于单片机的数字电压表设计方案

输入电路 A/D 转换 89S52单片机 LCD 显示 通讯模块 基于单片机的数字电压表设计方案 摘要:本文介绍一种基于89S52单片机的一种电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D 转换电路,测量范围直流0-±2000伏,使用LCD 液晶模块显示,可以与PC 机进行串行通信。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了双积分电路的原理,89S52的特点,ICL7135的功能和应用,LCD1601的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。 关键词:电压测量,ICL7135,双积分A/D 转换器,1601液晶模块 1前言 数字电压表(Digital Voltmeter )简称DVM ,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC 进行实时通信。目前,由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域,示出强大的生命力。与此同时,由DVM 扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。 2 系统原理及基本框图 如图2.1所示,模拟电压经过档位 切换到不同的分压电路衰减后,经隔离 干扰送到A/D 转换器进行A/D 转换,然 后送到单片机中进行数据处理。处理后 的数据送到LCD 中显示,同时通过串行 通讯与上位机通信。

简易数字电压表

单片机课程设计报告 简易数字电压表 一、设计任务与要求 1.电压表的测量围为0-5V; 2.测量精度约为20mV。 二、方案设计与论证 方案一: 选择MC14433A/D转换器、CD4511等元器件设计电路:

方案二: 用单片机设计电路: 设计采用STC89C52单片机、A/D转换器ADC0809和共阴数码管为主要硬件,分析了数字电压表Proteus软件仿真电路设计及编程方法。将单片机应用于测量技术中,采用ADC0809将模拟信号转化为数字信号,用STC89C52实现数据的处理。通过数码管以扫描的方式完成显示。 方案比较: 方案1:3为半双积分式A/D转换器MC14433转换精度为读数的±0.05%±1字,并能很方便地判断出是否超欠量程,以便于量程的自动切换功能的实现,其中集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。具有输入阻抗高,功耗低,电源电压围宽,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能。缺点是工作速度低,且外围电路需配基准电源,短译码驱动器和位驱动器,电路较复杂。 方案2:设计电路简单。易于控制,且性能稳定;单调试过程需要一定的编程基础,可利用Proteus软件仿真电路设计和调试。Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。它运行于Windows操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,因此可用此软件方便调试电路。 经过以上两种方案的特点比较,方案二中的电路设计采用比较常见的元器

件,对这种方案有一定的专业基础,故采用第二种方案。 三、单元电路设计与参数计算 1 A/D转换模块 1.1 ADC0809主要特性 ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,带有使能控制端,与微机直接接口,片带有锁存功能的8路模拟多路开关,可以对8路0-5V输入模拟电压信号分时进行转换,由于ADC0809设计时考虑到若干种模/数变换技术的长处,所以该芯片非常适应于过程控制,微控制器输入通道的接口电路,智能仪器和机床控制等领域。 ADC0809主要特性:8路8位A/D转换器,即分辨率8位;具有锁存控制的8路模拟开关;易与各种微控制器接口;可锁存三态输出,输出与TTL兼容;转换时间:128μs;转换精度:0.2%;单个+5V电源供电;模拟输入电压围0- +5V,无需外部零点和满度调整;低功耗,约15mW。 1.2 ADC0809的外部引脚特征 ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,其引脚图如图1所示。 图1 ADC089引脚图 下面说明各个引脚功能:

数字电压表电路图

数字电压表电路图 2008年01月11日 23:38 本站原创作者:本站用户评论(0) 关键字: 数字电压表电路图 ICL7107 安装电压表头时的一些要点:按照测量=±199.9mV 来说明。 1.辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为第一脚。 也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一脚了。 许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。

知道了第一脚之后,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。(1 脚与 40 脚遥遥相对)。 2.牢记关键点的电压:芯片第一脚是供电,正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压,正确数值是 100mV,第 26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在-3V 至-5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚,可以输入±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。 3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值,它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。 4.注意接地引脚:芯片的电源地是 21 脚,模拟地是 32 脚,信号地是 30 脚,基准地是 35 脚,通常使用情况下,这 4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。--本文不讨论特殊要求应用。 5.负电压产生电路:负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供,但是这要求供电需要正负电源,通常采用简单方法,利用一个 +5V 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到,这样需要增加硬件成本。我们常用一只 NPN 三极管,两只电阻,一个电感来进行信号放大,把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K -56K 的电阻连接到三极管“B”极,在三极管“C”极串接一个电阻(为了保护)和一个电感(提高交流放大倍数),在正常工作时,三极管的“C”极电压为 2.4V - 2.8V 为最好。这样,在三极管的“C”极有放大的交流信号,把这个信号通过 2 只 4u7 电容和 2 支 1N4148 二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给 ICL7107 的 26 脚使用。这个电压,最好是在-3.2V 到-4.2V 之间。 6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的,也没有“短路”或者“开路”故障,那么,电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 X1 档,我们可以分别调整出50mV,100mV,190 mV 三种电压来,把它们依次输入到 ICL7107 的第 31 脚,数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值,允许有 2 -3 个字的误差。如果差别太大,可以微调一下 36 脚的电压。 7.比例读数:把 31 脚与 36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,这时候,数码管显示的数值最好是 100.0 ,通常在 99.7 - 100.3 之间,越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况,与基准电压具体是多少 mV 无关,也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多,就需要更换芯片了。

电流表和电压表电路图连接

电路连接(电流表、电压表)专项训练一.根据电路图,用铅笔代替连接实物图,导线不能交叉。 二.根据所给出的实物图,在右边虚线框中画出电路图。 V1 L1 V2 L1 L2 V1 V2 S S A15 V1 A1 V2 V1 L1 L2 L1 L2 L1 L2 V1 S A1 S S L1 L2 V1 S A1 V2 (4) (5) (6) V A S A V L1 L2 V1 S A1 V2 (4) (7)

三.电路设计与计算。(必要的文字说明和计算过程) 1.根据要求设计电路,画出电路图,并根据电路图连接实物图。有三个开关,S 1、S 2、S 3,两只灯泡,两只安培表,一只电压表。要求:闭合S 1、S 2,灯泡都不亮;闭合S 1、 S 3,L 2亮;闭合S 2、 S 3,亮;A 1测量L 1电流;A 2测量L 1、L 2总电流;。电压表测量L 2电压。 2.如图所示:图中有一处连接错误,请将它指出来。 若连接正确,S 闭合,S 1断开时,电压表V 的示数为6V ,A 2示数为0.5A ,求电源电压和A 3的示数。再闭合S 1,A 3示数增大0.3A ,则经过灯泡L 1的电流是多少? 3.如图,电压表V 1 、V 2、V 3的示数分别为5V 、2 V 、8V , 电流表的示数为0.4A 。则L 1两端的电压为____V,L 2两端的 电压为____V, L 3两端的电压为_____V,电源电压为____V 。 通过L 1 、L 2、L 3的电流分别是____A 、___A 、____A 。 1、如图是电流表测量电流的实物连接图,画出电路图,标出电流表的正、负接线柱。 S A V L1 L2 (5) L 1 V 2 L 2 S 3 A 1 A 2 S 2 S 1 L 3 L 2 L 1 A V 2 V 1 V 3 + - + - + - S L 1 L 2 A 1 A 2 + - + - + - L 1 L 2 A 1 A 2 A 3 S

数字电压表原理

第十章数字电压表 第二节单片A/D转换器产品分类 A/D转换器是数字电压表、数字多用表及测试系统的“心脏”。 A/D 转换器大致可分成五大类; ①单片A/D转换器; ②单片DMM专用IC(内含A/D 转换器); ③多重显示仪表专用IC; ④专供数字仪表使用的特制IC(ASIC); ⑤其他通用型A/D转换器,这种芯片仅完成模/数转换,不能直接配数字仪表。 一、单片A/D转换器 单片A/D转换器:采用CMOS工艺将DVM的基本电路(含模拟电路与数字电路)集成在同一芯片上,配以LCD或LED数显器件后能显示A/D 转换结果的集成电路。 按显示位数划分,单片A/D转换器主要有4种:3?位、3?位、4?位、5?位。若按智能化程度来区分,又分纯硬件、带μP的两种。 第三节3?位LCD显示数字电压表 ICL7106是目前广泛应用的一种3?位A/D转换器,能构成3?位液晶显示的数字电压表。 一、ICL7106的工作原理 1. ICL7106的性能特点 (1)+7V~+15V单电源供电,可选9V叠层电池,有助于实现仪表的小型化。低功耗(约16mW),一节9V叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。 (2)输入阻抗高(1010Ω)。内设时钟电路、+2.8V基准电压源、异或门输出电路,能直接驱动3?位LCD显示器。 (3)属于双积分式A/D转换器,A/D转换准确度达±0.05%,转换速率通常选2次/秒~5次/秒。具有自动调零、自动判定极性等功能。通过对芯片的功能检查,可迅速判定其质量好坏。 (4)外围电路简单,仅需配5只电阻、5只电容和LCD显示器,即可构成一块DVM。其抗干扰能力强,可靠性高。 3.ICL7106的工作原理 ICL7106内部包括模拟电路和数字电路两大部分,二者是互相联系的。一方面由控制逻辑产生控制信号,按规定时序将多路模拟开关接通或断开,保证A/D 转换正常进行;另一方面模拟电路中的比较器输出信号又控制着数字电路的工作状态和显示结果。下面介绍各部分的工作原理。 (1)模拟电路 模拟电路由双积分式A/D转换器构成。主要包括2.8V基准电压源(E0)、缓冲器(A1)、积分器(A2)、比较器(A3)和模拟开关等组成。缓冲器A4专门用来提高COM端带负载的能力,可谓设计数字多用表的电阻挡、二极管挡和h FE挡提供便利条件。这种转换器具有转换准确度高、抗串模干扰能力强、电路简单、成本低等优点,适合做低速模/数转换。每个转换周期分三个阶段进行:自动调零(AZ)、正向积分(INT)、反向积分(DE),并按照AZ→INT→DE→AZ…的顺序进行循环。令计数脉冲的周期为T CP,每个测量周期共需4000T CP。其中,正向积分时间固定不变,T1=1000T CP。仪表显示值

51单片机实现简易数字电压表(液晶显示)仿真图+程序

液晶显示,89C51实现简易电压表 用keil C51软件编译,主函数中包含了两个c文件,即lcd.c 、ADC0809.c 0809的仿真芯片用的是ADC0808进行代替。注意高低位的接法 程序如下: /**************************************主函数*******************************/ #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void main() { uchar i; ADC_init(); LCD_init(); while(1) {

i=ADC_change(); sepr(i); disp(); } } void clock(void) interrupt 1 { CLK=~CLK; } /***********************0809模数转换(ADC0809.c)***************************/ #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ADC_DB P1 sbit ST= P0^2; sbit EOC= P0^3; sbit OE= P0^4; sbit CLK= P0^1; uchar c[6]; void sepr(uchar i); void disp(); void ADC_init(); uchar ADC_change(); uchar ADC_change() { ST=0; ST=1; ST=0; while(EOC==0); ADC_DB=0xff; OE=1; return(ADC_DB); } void disp() {

数字电压表的原理

数字电压表的原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

数字电压表的原理 DVM的种类有多种,分类方法也很多,有按位数分的,如3/2位、5位、8位;有按测量速度分的,如高速、低速;有按体积、重量分的,如袖珍式、便携式、台式。但通常是按A/D转换方式的不同将DVM分成两大类,一类是直接转换型,也称比较型;另一类是间接转换型,又称积分型,包括电压-时间变换(VT变换)和电压-频率变换(V-f变换)。 (1)逐次逼近比较型逐次逼近比较型是利用被测电压与不断递减的基准电压进行比较,通过比较最终获得被测电压值,然后送显示的。虽然逐次比较需要一定时间,要经过若干个节拍才能完成,但只要加快节拍的速度,还是能在瞬间完成一次测量的。图1是逐次逼近比较型的原理框图。 图中,数码可把由基准电压源输出的高稳定性电压Db分成若干个步进小电压Db1、Ub2、Ub3等,而且这些步进电压的前一个值比后一个大一倍,用二进制表示则刚好增加一位,例如,取基准电压Ub为1O24mV,并将其分成512mV、256mV、 128mV、 64mV、 32mV、16mV、 8mV、 4mV、 2mV、 1mV等若干电压,然后通过控制将Ub逐个送到与被测电压进行比较。所取出的Uu应按从大到小顺序取出,也就是先取最大的电压Ub1与U,,进行比较,若Ub1>Ux,就由数码寄存器输出一个数码“0”,并舍去Db1;若Ubt≤Ux,则由数码寄存器输出一个数码“1”,并保留Dbl,以便与下一个取出的步进电压Ub2相加,相加后的电压重新与被测电压在比较器中进行比较,并重新输出数码,决定取舍。这个原则称为从大到小、舍大留小的原则。按此原则逐个取出Ub进行比较后,将数码寄存器输出的二进制码按序排列就会等于被测电压值。 图1 逐次逼近比较型数字电压表的原理框图 例如,被测电压Ux=372mV,步骤如下。 ①先取Dbl=512mV,在比较器中进行比较,由于Ub1>Ux.,舍去Ub1,输出“0”。 ②取Ub2=256mV,Ub2<Ux=,保留Ub2,并输出数码“1”。 ③取出Ub3=128mV,并与上次保留的Ub2相加得Db2+Ub3=384rnV,由于Ubz+Ub3>Ux 故舍去(Ub3,仅保留原来的Ub2,并输出数码“0”。 多数的A/D转换也是采用这个办法完成模数转换任务。 (2)电压-时间变换型所谓电压-时间变换型是指测量时将被测电压值转换为时间间隔△t,电压越大,△t越大,然后按△t大小控制定时脉冲进行计数,其计数值即为电压值。电压-时间变换型又称为V -T型或斜坡电压式,其原理框图如图2所示。 图2 V-T型数字电压表原理框图 控制器ST是电压表的指挥部,它每隔一定时间(例如每隔2s)就发出一个启动脉冲,一方面利用启动脉冲打开控制门T,让等间隔的标准时间脉冲序列能通过控制门进入十进制;另一方面启动脉冲触发斜坡电压,使它开始产生一个直线上升的斜坡电压,在斜坡电压上升的过程中,斜坡电压不断与被测电压在电压比较器中进行比较,当斜坡电压等于被测电压Ux时,电压比较器即发出关门信号,将T门关闭。这时十进制计数器所保留的数就是T门从开启到关闭的时间间隔中,通过T门的标准时间脉冲的个数。

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