数字交流毫伏表的设计论文
简易数字显示交毫伏表(最终定稿)
简易数字显示交流毫伏表摘要：本系统由高级模拟器件、CPLD，可实现具有自动量程转换功能的真有效值测量、交流频率测量和标准幅度可控的正弦波输出等功能。
测量部分具有高输入阻抗（R ≥2M,C<2.5pF），宽频带范围（10 HZ-5M HZ）,宽电压范围（1mV-250V）,高精度（有效值≤１％，频率<10-6）的优越性能。
可满足多方位的需要。
关键词：静电计频率计高频放大真有效值1.系统方案选择与论证1.1设计要求设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表，示意图如图-1所示。
图-1 简易数字显示交流毫伏表示意图1.1.1基本要求（1）电压测量a、测量电压的频率范围100Hz～500KHz。
b、测量电压范围100mV～100V（可分多档量程）。
c、要求被测电压数字显示。
d、电压测量误差±5%±2个字。
e、输入阻抗≥1MΩ，输入电容≤50pF（本项可不做测试，在电路设计中给予保证）f、具有超量程自动闪烁功能。
（2）设计并制作该仪表所需要的直流稳压电源。
1.1.2发挥部分（1）将测量电压的频率范围扩展为10Hz～1MHz。
（2）将测量电压的范围扩展到10mV～200V。
（3）交流毫伏表具有自动量程转换功能。
（5）其他。
1.2系统基本方案及框图根据题目要求及适当的发挥，我们的硬件电路主要包括输入信号的有效值测量、输入信号的频率测量。
其中前两者构成一个测量系统。
测量系统包括：信号调理模块、A/D，D/A模块、信号真有效值转换模块、CPLD频率测试模块、算法控制器模块、键盘显示模块、语音播报及打印模块、电源模块等。
图-3所示。
为实现各模块的功能，分别作了几种不同的设计方案并进行了论证，我们选取了较好的方案实现。
图-3 测量系统框图1.2.1各模块方案选择和论证（1）有效值测量部分：方案一：用分立元件搭焊高频放大电路，用精密整流电路测量输入信号的真有效值。
这种方案成本较低。
但是这种电路结构复杂，调试困难，精度低，温漂大，稳定度低。
数字电压表的设计毕业论文
数字电压表的设计毕业论文数字电压表的设计摘要：本文主要介绍了数字电压表的设计。
首先介绍了数字电压表的基本原理和功能，然后详细讲解了数字电压表的硬件设计和软件设计。
硬件设计包括电路设计和元器件选择，软件设计包括程序设计和界面设计。
最后对数字电压表进行了实验验证，并总结了设计过程中的经验和教训。
1. 引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，广泛应用于工业控制、科研实验和电子维修等领域。
本文将介绍一种基于单片机的数字电压表的设计方案。
2. 基本原理和功能数字电压表的基本原理是通过采集电压信号并将其转换成数字信号，然后通过显示器显示出来。
数字电压表的功能包括测量电压值、显示电压值、单位切换、数据保存等。
3. 硬件设计3.1 电路设计数字电压表的电路设计主要包括信号采集电路、信号转换电路和显示电路。
信号采集电路负责将待测电压信号转换成电压信号，信号转换电路负责将电压信号转换成数字信号，显示电路负责将数字信号显示出来。
3.2 元器件选择在数字电压表的设计中，元器件的选择非常重要。
需要选择合适的电阻、电容、集成电路等元器件，以确保电路的稳定性和精确度。
4. 软件设计4.1 程序设计数字电压表的程序设计主要包括信号采集程序、信号转换程序和显示程序。
信号采集程序负责采集电压信号，信号转换程序负责将电压信号转换成数字信号，显示程序负责将数字信号显示出来。
4.2 界面设计数字电压表的界面设计主要包括显示界面和操作界面。
显示界面负责将数字信号以合适的格式显示出来，操作界面负责提供操作按钮和设置选项。
5. 实验验证为了验证数字电压表的设计方案的准确性和可靠性，进行了一系列实验。
实验结果表明，设计方案能够准确测量电压值并显示出来。
6. 经验总结在数字电压表的设计过程中，我们遇到了一些问题和挑战。
通过实践和总结，我们得出了一些经验和教训。
例如，在硬件设计中，需要注意电路的稳定性和精确度；在软件设计中，需要考虑程序的效率和界面的友好性。
智能数字交流毫伏表的设计与实现
智能数字交流毫伏表的设计与实现张玘，周婷婷，扈啸(国防科学技术大学三院，湖南长沙410073)摘要：本文介绍了一种基于单片机和测量电压真有效值方案设计的智能数字交流毫伏表。
它能精确测量任意波形的低频模拟周期信号并同时显示其有效值和分贝值。
具有智能量程转换功能。
关键词：单片机数字毫伏表真有效值智能量程转换The Design and Realization of Intelligent Digital ACMillivoltmeterZhang Qi, Zhou Tingting, Hu Xiao(National University of Defense Technology Department Three, Hunan Changsha 410073) Abstract：This paper introduces a kind of Intelligent Digital AC Millivoltmeter that is based on the Signal-chip Microcomputer and the design of voltage’s real virtual value measuring. It not only can measure discretionary low-frequency analog signals exactly, but also can show their virtual values and decibels synchronously, which has the intelligent selectiveness of measure. Key words：Signal-chip Microcomputer Digital Millivoltmeter Real Virtual Value Intelligent Selectiveness of Measure1. 引言在电气测量中，电压是一个很重要的参数。
数字交流毫伏表的设计与制作
〔 北京航空航天大学出版社， 何立民 2 单片机应用文集 5 ( 6 〔 (〕 .〕 2 北京： (7742 〔 刘文武 2 真有效值电压毫伏表的设计与制作 〔 "〕 8〕 2 实验技术与管理， "##( ， (9 5 ( 6 ： !72 〔 — 输入通道器件分册 〔 北京航空航天大学出版社， 纪宗南 2 单片机外围电路器件实用手册—— 4〕 :〕 2 北京： (7792
摘
要 ：晶体管交流毫伏表只能用于正弦电压测量，使测量任意波形电压受到限制 ! 由
"#$%& 、 ’()&*+& 等组成高精度数字交流毫伏表，可以直接计算出输入交流波形的有效值 ! 关键词 ：有效值；放大器；单极性 中图分类号 ： ,-.%/ 文献标识码 ： " 文章编号 ：*++. 0 %*12 3 /++* 4 +% 0 ++/& 0 +5
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数字交流毫伏表的系统组成
数字交流毫伏表的系统流程图如图 * 所示，它由 6 */ 伏电源、整流滤波、放大电
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数字交流毫伏表系统流程图
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基于单片机下的数字电压表设计毕业论文
河南理工大学万方科技学院本科毕业论文基于单片机下的数字电压表设计毕业论文目录前言 (1)1 设计任务与分析 (3)1.1 设计任务简介及背景 (3)1.1.1 单片机简介 (3)1.1.2 背景及发展情况 (3)1.2 设计任务及要求 (5)1.3 设计总体方案及方案论证 (5)1.4 数据输入模块的方案与分析 (7)1.4.1 芯片选择 (6)1.4.2 实现方法介绍 (6)1.4.3 输入模块流程图 (10)1.5 A/D模块的方案与分析 (10)1.5.1 芯片的选择 (11)1.5.2 实现方法介绍 (11)1.5.3 A/D模块流程图 (13)1.6 数据处理及控制模块 (13)1.6.1 芯片选择 (14)1.6.2 实现方法介绍 (14)1.6.3 数据处理及控制模块流程图 (14)1.7 显示模块 (15)1.7.1 芯片选择 (15)1.7.2 实现方法介绍 (15)2 硬件设计 (16)2.1 数据输入模块原理图 (17)2.2 A/D模块原理图 (18)2.3 控制模块原理图 (20)2.4 显示模块原理图 (21)3 软件设计 (23)3.1 主程序流程图 (23)3.2 子程序介绍 (24)3.2.1 初始化程序 (24)3.2.2 中断子程序 (24)3.2.3 档位选择子程序 (25)4 主要芯片 (29)本科毕业论文4.1 AT89C52的功能简介 (29)4.1.1 AT89C52芯片简介 (29)4.1.2 引脚功能说明 (29)4.2 ICL7135功能简介 (31)4.2.1 ICL7135 芯片简介 (31)4.2.2 引脚功能说明 (32)4.3 LCD1602功能简介 (35)4.3.1 LCD1602芯片简介 (35)4.3.2 引脚功能说明 (35)4.4 CD4052的功能介绍 (38)4.4.1 CD4052芯片简介 (38)4.4.2 引脚功能说明 (39)4.5 CD4024的功能介绍 (39)4.5.1 CD4024芯片简介 (39)4.5.2 引脚功能说明 (40)4.6 OP07的功能介绍 (40)4.6.1 OP07的功能简介 (41)4.6.2 引脚功能说明 (41)结论 (42)致谢 (44)参考文献 (45)河南理工大学万方科技学院本科毕业论文前言数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
简易数字显示交流毫伏表的设计
3.2.1自动量程转换程序
有效值测量部分的待测电压范围宽，为保证精度，必须设定多个不同的量程。我们分别选择此两个增益调节范围为“交流毫伏档”和“交流伏特档”。前者把电压范围为10mV到2.82V的搬移到2V，后者能把1V到282V的电压搬移到2V。我们通过D/A转换器微调程控放大器的增益，使输入电压搬移到2V附近，然后经A/D转换器得到较为准确的结果电压（接近2V）。通过D/A给出的增益值和A/D得到的结果电压可以运算出待测电压的有效值。
2.系统的硬件设计与实现
2.1系统硬件的基本组成概述
本系统由电源、保护电路、分压跟随、信号放大、信号真有效值转换、A/D、D/A、CPLD频率测试、算法控制器、键盘、显示、语音播报、打印、电源等十几个模块组成。各部分紧密联系，形成了一套完善的测量系统。
2.2有效值测量单元电路的设计
2.2.1有效值转换电路总揽
4.2 指标测试...................................................6
4.2.1真有效值测试..............................................6
4.2.2频率测试..................................................7
1.001V
0.1%
5
100kHz
1.000V
1.007V
0.2%
6
1MHz
1.000V
0.997V
-0.3%
7
2MHz
1.000V
0.996V
-0.4%
幅值响应测试：
序号
频率
输入电压
测量结果
数字交流毫伏表的硬件系统设计
图 ３ 交流 毫伏表的输出部分
数字交流 电压 毫伏表在生产和 生活 中得到 了广泛 的应 用 ， 本 论文采用凌阳 １ ６位单片机 Ｓ Ｐ Ｃ Ｅ ０ ６ １ Ａ作为控制核心 ，设计 了新一 代数字式交流 电压测量 设备 ， 经过把待测信号放大 、 ｈ ／ ｏ转换进入 单片机 ， 由液 晶显示测量结果， 采用 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ４来 实现 正弦波形产 生，
两大 部 分 。 电压 测 量 部 分 以模 拟 电路 为 主 ， 配合放 大模块 、 Ａ／ Ｄ 转 入 ／输出功能外 ， 还有一 些特殊功能 。 化模块 、 显示模块 ； 进行数据 处理 ， 信 号产 生以直接 数 字式频率合 三、 交流毫伏表 的输 出部分设计方案（ 如 图 ３所示 ）
一
、
换 ，我 们 通 过 ７ ８ １ ５ 、 ７ ９ １ ５本 别 产 生正 负 １ ５ Ｖ电压 给 Ａ Ｄ ６ ２ ０与 Ａ Ｄ ８ １ １供 电 ，用 ７ ８ ０ ５产 生 ５ Ｖ 电压 给 凌 阳 Ｓ Ｐ Ｃ Ｅ ０ ６ １单 片 机 与 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２单 片 机 供 电 ， 用 Ａ Ｍ Ｅ ７ １ １产 生 ３ ． ３ Ｖ稳 压 给 Ｄ Ｄ Ｓ芯 片 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ４供 电 。
输 出部 分 的 核 心 采 用 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２和 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ４芯 片 和 Ａ Ｄ ８ １ １芯 片 来设 计 完成 ， Ａ Ｄ ９ ８ ５ ４芯片 它 内部 集 成 了 ４ ８ －Ｂ ｉ ｔ频 率 累 加器 、 ４ ８ －Ｂ ｉ ｔ 相位累加器、 正余弦波形表、 １ ２ 位 正交数模 转换器 以及调 制和控制 电路， 该芯片能够在单片上完成 频率调制 、 相位调制 、 幅 度调制 以及 Ｉ Ｑ正交调制等多种功 能， 因而具有很高的性能价格 比 和广阔的应用领域 。
智能数字交流毫伏表的设计与实现
智能数字交流毫伏表的设计与实现【摘要】本文介绍的智能数字交流毫伏表是针对传统测量仪表采用平均值转换法来对遇到大量的非正弦波测量存在着较大的理论误差而设计的。
为了实现对交流信号电压有效值的精密测量，并使之不受被测波形的限制，采用了真有效值转换技术，即不通过平均折算而是直接将交流信号的有效值按比例转换为直流信号。
【关键词】真有效值；智能毫伏表；程序；可编程放大器0引言和以往的有效值测量技术不同，真有效值直流变换可以直接测得各种波形的真实有效值，它不是采用整流加平均的测量技术，而是采用信号平方后积分的平均技术。
采用AD736来简化仪器的设计，增加信号测量品种，并且灵敏度、精确度也大大改善。
本智能数字毫伏表能够对频率为20Hｚ－1MHｚ、幅值为1ＭＶ－300Ｖ的交变电压进行测试。
并具有自动调零、自动过载报警、自动量程切换、自动单位换算、数码显示等特点。
1系统硬件设计1．１硬件设计框图本智能毫伏表的主要硬件框图如图１所示：被测信号通过信号的衰减→可编程增益放大（PGA）→AD736转换器→8031→数码显示。
图１硬件设计框图1．２单元电路设计1）衰减电路设计真有效值智能毫伏表主要功能是测量不同的电压，而且要求测量的电压值范围很宽，从1ＭV～300V的直流、正弦交流电压，最大与最小之比达到10000000个数量级。
为此选用双四选一的多路模拟选择开关CD4052联合可编程放大器来实现量程的变换，即在测量时对被测电压进行先衰减后放大。
2）放大电路设计本毫伏表测量的电压范围很宽，要进行量程变换。
在以往的仪器中均采用手动切换，而在本设计中选用了可编程放大器（PGA）和单片机加上少量的软件，来实现自动量程变换。
可编程放大器采用的是数字可编程增益放大器SFM004。
它由运算放大器、高精度电阻网络和数字可编程开关网络组成。
具有低输入偏置电压、高输入阻抗、高精度增益、功耗低等特点。
3）AC/DC转换电路设计在本设计中模拟信号数字化处理的关键是首先要实现信号从模拟电压到N 位数字量的转换，AD736转换器即是实现这一功能的器件。
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毕业设计（论文）中文摘要毕业设计（论文）外文摘要目录1．引言 (6)2. 设计工具的简介 (7)2.1 主要设计工具的介绍 (7)2.1.1 PROTEL99简介 (7)2.1.2 绘制PCB时的注意事项 (7)3. 工作原理 (9)3.1一般数字电压表的基本工作原理 (9)3.2 本设计数字电压表的工作原理 (9)3.3 单元电路的原理及设计 (10)3.3.1 输入通道的设计 (10)3.3.2 反相放大器的设计 (11)3.3.3 AC/DC转换部分的设计 (12)3.3.4 量程自动转换电路的设计 (14)4. 整机的组装和调试 (22)4.1 整机的组装 (22)4.2 调试 (22)4.3 校验 (22)4.4 改进方案 (23)结论 (24)心得体会 (24)致谢 (25)参考文献 (25)附录A (27)附录B (29)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，更需要测量弱电的电压，所以毫伏电压表就成为一种必不可少的测量仪器。
另外，由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度和分辨率高、测量速度快等特点而倍受用户青睐，数字式交流毫伏表就是基于这种需求而发展起来的。
随着电子技术的不断发展，电子仪器的发展也是令人瞩目的。
总的来说，电子仪器有两个方向的发展趋势：一是向多功能、多参数、高精度、高速度方面发展，另一个是向实用化、小型化、数字化、廉价的通用或单一用途方面发展。
对于数字式电压表来说，一方面趋向于合并于数字式万用表中，另一方面趋向于使用方便、小型廉价的单一用途电压表。
本文所研制的数字式交流毫伏表的显著特点是测量范围宽，可测电压范围为500V以下，最大分辨率为0.01mV，且可以实现量程自动转换，操作简单，使用方便。
该电压表还具有在—定的测量范围内将量程自动选择在最佳位置的功能，从而可以快速、方便、准确地测量电压。
2 设计工具的简介2.1主要设计工具的介绍2.1.1 PROTEL99简介本次毕业设计主要是印制电路板（简称PCB板）的设计，采用的是Protel 99SE。
Protel软件以其易学易用而著称。
Protel 99 SE这套电路设计软件，主要包括四部分：Schematic99 SE、SIM99SE、PLD99SE、PCB99SE、PCB99CE。
除了上述四大部分之外，PROTEL99也提供了一些基本工具，如特别使用与电路设计的文字编辑器的工具，适用于电路数据管理的电子表格编辑器和统计图编辑器等工具。
2.1.2 绘制PCB时的注意事项1.布线方向从焊接面看，组件的排列方位尽可能保持与原理图相一致布线方向最好与电路图走线一致。
布线方向最好与电路图走线方向一致，因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测，故这样便于生产中的检查，调试以及检修。
2.各组件排列，分布要合理和均匀，力求整齐美观，结构严谨的工艺要求。
3.电阻的放置方式分为平放与竖放两种(1)当电路组件数量不多，而且电路板尺寸较大的情况下，一般是采用平放。
(2)竖放：放电路的组件数较多，而且电路板尺寸不大的情况下，一般上采用竖放。
4.电位器的放置原则在稳压器中用来调输出电压，故设计电位器应满足顺时针输出电压升高，逆时针调节输出降低，在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流的大小，设计电位器是应满足顺时针调节时，电流增大。
电位器安放应当满足整体结构安装及面板布局的要求。
因此应尽可能放在边缘，旋转板朝外。
5.进出接线端布置合理6.设计布线图是要注意管脚排列顺序，组件脚间距要合理。
7.在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求走线合理，少用外接跨线。
8.设计布线图时走线尽量少拐弯，力求线条简单明了。
9.布线时，导线的宽度要定好尺寸，不能太粗和太细，导线间距要尽量统一适中，以防短路。
10.设计时。
在不违背原理的前提下可以从元件中调用其他元件替代本元件。
3 工作原理3.1一般数字电压表的基本工作原理数字电压表是利用模拟—数字转换原理，将被测电压(模拟量)转换为数字量，并将测量结果以数字形式显示出来的一种电压测量仪器。
因此，对于一台数字电压表来讲，除了供电电源之外，一般均可分为模拟和数字两部分。
其原理框图如图3-1所示。
图3-1 数字电压表的原理框图A／D转换是数字电压表的核心，它将被测电压量(模拟量)转换成与之成比例的数字量。
数字电压表常用的A／D转换有两种方式：一种是将模拟电压信号直接转换成二进制的数字量，这一般通过A／D转换器来完成；另一种是将模拟电压量转换成与之成比例的频率量，然后通过计数器测量出频率值，即可确定其电压值。
3.2本设计数字电压表的工作原理同大多数数字式交流电压表一样，本表也分为模拟和数字两部分。
但由于本表具有量程自动转换功能，所以它又具有不同于一般电压表的特点。
本表的工作原理框图如图3-2所示。
经过输入通道进入放大器部分，经过放大之后，由AC／DC 输入电压信号ui转换电路转换为与交流电压有效值相等的直流电压。
该直流电压经过V／F转换电路输出相应的频率量，然后计数器部分在秒脉冲的控制下进行计数测量，最后显示出读数，从而完成电压的测量。
量程自动转换控制电路根据AC／DC转换电路输出的直流电压值决定反相放的大小改变放大器的放大倍数，大器的放大倍数。
这样，可以根据输入电压ui从而使AC／DC转换电路输出的直流电压值符合V／F转换电路的输入电压范围。
这也是量程自动转换的实质。
工作原理框图中各部分的具体电路及工作原理将在下文中详细说明。
图3-2 工作原理框图3.3单元电路的原理及设计3.3.1输入通道的设计本电压表的输入通道分为高压(500V一5V)输入通道和低压(5V以下)输入通道。
通道的切换采用人工手动切换，其原理图如图3-3所示。
由图可见，输入通道由衰减器和跟随器两部分组成。
低压(5V以下)输入直接进入由运算放大器构成的跟随器，而高压(500V一5V)输入经过衰减器衰减后进入跟随器。
衰减器基本分为电阻式和电容式两种。
实际电路中，为了改善电路的性能，常采用阻容混合式衰减器，阻容串联或阻容并联均可。
在本仪表中为了消除电阻对地的杂散电容及分布电容的影响，采用了阻容并联式衰减器，如图3-3所示。
为了使衰减器的衰减倍数不因电压幅值和频率的变化而变化．阻容值应满足下列条件：(Cl 十C2)／C1=(R1十R2)／R2；即C1Rl＝C2R2。
该电压表需要衰减100倍的衰减器，故有(Cl 十C2)／C1=(R1十R2)／R2＝100；且Rl十R2为高压输入通道内阻。
由此即可确定电阻、电容的值。
输入通道是利用跟随器来提高输入阻抗的，信号从运放的同相端输入，其理想的输入阻抗为∞，实际为几十兆欧。
跟随器的输出与输入波形相同且相位—致，使信号无畸变地送入测量电路。
图3-3 输入通道3.3.2 反相放大器的设计当较小的被测电压信号送入测量电路时，为了更精确地测量它，必须将信号放大。
这里用反相放大器，其电路如图3-4所示。
由反相放大器的放大倍数的幅值AU ＝UO/UI=Rf/R可知，当R＝l kΩ时，根据KA1、KA2的通断，Rf分别取lkΩ、10kΩ、100kΩ时．则放大倍数分别等于1倍、10倍、100倍。
而量程电动切换正是利用输入电压的值控制继电器器KA1、KA2的通断，从而调整放大倍数进行准确测量的。
图3-4 反相放大器3.3.3 AC／DC转换部分的设计在测量交流信号时，交、直流转换是一个非常重要的环节，交、直流电压转换一般由整流电路和滤波电路构成。
整流电路一般有无源和有源两种。
其中无源整流电路由于二极管的非线性饱和区的存在影响测量精度。
而有源整流电路则可以消除二极管的非线性截止区的影响。
因此，本仪表中采用了有源全波整流，其电路如图3-5所示。
图3-5 全波整流电路当输入信号ui 处于正半周时，D2截止，uo1为虚地，uo1≈0；当ui处于负半周时，D1截止，D 2导通，形成负反馈。
此时uo1＝一(R2u1)／Rl，且二极管的非线性截止区不会影响输出。
Uo1的波形为半波整流波形。
U2和R3一R5构成反相加法器，若取R4＝2R3，则输出uo2＝一R5(uo1十u1／2)/R3，即正弦波同半波整流波形相加，形成全波整流输出。
电容C的作用是滤除高频干扰。
滤波电路一般也分为有源滤波和无源滤波。
为了提高精度，本仪表采用了二阶有源低通滤波器，其电路如图3-6所示。
图3-6二阶有源低通滤波器对于输入的全波整流信号，低通滤波器的作用是滤除其中的交流成分，只让直流成分通过。
因此，将低通滤波器的截止频率定为2Hz。
3.3.4量程自动转换电路的设计量程自动转换是实现精密仪器自动测量的重要组成部分，也是本仪表的核心控制部分。
本仪表采用的是模拟比较法量程自动转换。
模拟比较法量程自动转换电路是由模拟比较器、量程寄存器、量程开关和译码器组成，其原理框图如图3-7所示。
图3-7 量程自动转换的原理框图(1)模拟比较器模拟比较器的作用主要是衡量输入信号u i 是否处于预定的电压范围内。
当u i 高于“超出基准”时，则能输出进位脉冲CP l ；当U 1低于“不足基准”时，则能输出退位脉冲CP 。
模拟比较器由两个比较器和两个或门组成．如图3.13所示。
比较器由LM311构成，“超出基准”预定为5V ，“不足基准”预定为0.5V 。
如果输入信号U I 超过5V ，则比较器LM311(1)输出低电平，脉冲CP 通过“或”门输出CP+；当U I 低于0.5V 时，则比较器LM311(2)输出低电平，脉冲CP 通过“或”门输出CP-；：当U I 处于5V-0.5V 之间时．则两个比较器均输出高电平，此时既没有CP+也没有CP-输出。
LM311有—个控制端S ，当S ＝1(高电平)时，比较器处于工作状态；当S ＝0(低电平)时，比较器处于禁止状态，此时比较器输出为高电平。
因此，当“禁进”或“禁返”信号传送过来之后，比较器将处于禁止状态，由“禁进”或“禁返”信号来控制CP+或CP-的输出。
(2)量程的划分由于低压输入通道有运算放大器组成的电压跟随器，受该电压取随器的限制，其输入电压有效值最高不得大于5V 。
因此，仪表的基本量程定为5V 一500mV ，故比较器的上、下限电压相应为5V 和0.5V 。
根据比较器的上、下限电压，可将仪表的量程划分为五挡高压部分为两挡，低压部分为三挡，即高压部分：500V—50V50V一5V低压部分：5V一500mV500mV一50mV50mV以下高压输入通道输入的电压经过衰减器后衰减为5V以下的电压，即可进行低压测量。
因此，只需确定低压部分三个量程的对应放大倍数即可。
由前文可知，本仪表的反相放大部分有1倍、10倍和100倍三种放大倍数，而反相放大器的与继电放大倍数Au与继电器KAl、KA2的通断有密切关系。