数字显示仪表课程设计
数显仪表课程设计

目录第1章压力传感器的介绍 (1)1.1压力传感器原理及应用 (1)1.2压力传感器内部构造 (3)第2章数显仪表基本组成器件 (4)2.1数字显示仪表的基本构成 (4)2.2ICL7107双积分A/D转换器 (4)2.3LED显示器 (5)2.4MC1403 (5)第3章数显仪表工作原理 (7)3.1线性化问题和标度转换 (7)3.2数字仪表的主要技术指标 (8)第4章数显仪表的安装 (9)第5章结论与体会 (10)参考文献 (11)第1章压力传感器的介绍1.1压力传感器原理及应用压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。
但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
下面我们主要介绍这类传感器。
在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。
电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。
它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。
电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。
金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。
通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。
金属电阻应变片的内部结构,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。
数字显示仪器课程设计

数字显示仪器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字显示仪器的基本原理、结构和应用,培养学生具备分析和解决实际问题的能力。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生能够了解数字显示仪器的发展历程、分类和基本原理;掌握各类数字显示仪器的结构、性能和应用场合;理解数字显示仪器在现代科技领域的重要地位。
2.技能目标:学生能够熟练使用数字显示仪器进行测量和数据处理;具备分析数字显示仪器故障的能力,并能进行简单的维修和调试。
3.情感态度价值观目标:培养学生对数字显示仪器的兴趣,提高学生创新意识和动手能力,使学生认识到数字显示仪器在生产和生活中的广泛应用,培养学生热爱科学、服务于社会的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.数字显示仪器的基本原理:介绍数字显示仪器的工作原理、数字信号与模拟信号的转换方法等。
2.数字显示仪器的结构与性能:讲解各类数字显示仪器的结构特点、性能指标及优缺点。
3.数字显示仪器的应用:介绍数字显示仪器在生产、生活中的应用实例,如电子秤、温度计、汽车仪表等。
4.数字显示仪器的故障分析与维修:讲解数字显示仪器常见故障的诊断方法,以及维修和调试技巧。
三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:教师通过讲解数字显示仪器的基本原理、结构和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:教师通过分析实际案例,引导学生了解数字显示仪器在实际生产生活中的应用。
3.实验法:学生动手操作数字显示仪器,培养学生的实践能力和创新意识。
4.讨论法:分组讨论数字显示仪器故障的诊断与维修,提高学生的合作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为实现教学目标,本课程将提供以下教学资源:1.教材:选用国内知名出版社出版的《数字显示仪器》教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:推荐学生阅读《数字电路与应用》、《电子技术基础》等书籍,以拓宽知识面。
3.多媒体资料:制作课件、flash动画等多媒体资料,帮助学生形象地理解数字显示仪器的工作原理。
数字显示仪表课程设计

数字显示仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字显示仪表的基本概念、分类及工作原理;2. 使学生了解数字显示仪表在工业、科研等领域的应用及其重要性;3. 引导学生掌握数字显示仪表的安装、调试与维护方法。
技能目标:1. 培养学生运用数字显示仪表进行数据采集、处理和分析的能力;2. 提高学生实际操作数字显示仪表的技能,能独立完成仪表的安装、调试与简单故障排除;3. 培养学生利用数字显示仪表解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字显示仪表及自动化仪表行业的兴趣,培养其专业认同感;2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神,使其具备从事相关工作的职业素养;3. 引导学生认识到数字显示仪表在国民经济和科技发展中的重要作用,树立社会责任感。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。
课程内容紧密联系教材,确保实用性和针对性,为学生未来从事相关工作奠定坚实基础。
二、教学内容1. 数字显示仪表概述- 了解仪表的分类、发展及应用;- 掌握数字显示仪表的组成及工作原理。
2. 数字显示仪表的安装与调试- 学会仪表的选型、安装方法;- 掌握仪表的调试步骤及注意事项。
3. 数字显示仪表的维护与故障排除- 熟悉仪表的日常维护保养方法;- 学会常见故障的排除方法及技巧。
4. 数字显示仪表的应用案例分析- 分析典型应用场景,了解仪表在实际工程中的应用;- 学习如何根据实际需求选择和配置数字显示仪表。
5. 教学实践与技能训练- 实际操作数字显示仪表,进行数据采集与处理;- 开展小组讨论,分析实际工程案例,提高解决实际问题的能力。
教学内容依据课程目标,紧密联系教材,注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,涵盖数字显示仪表的基本概念、安装调试、维护保养、应用案例分析等方面。
具体教学内容如下:第1章 数字显示仪表概述(对应教材第1章)第2章 数字显示仪表的安装与调试(对应教材第2章)第3章 数字显示仪表的维护与故障排除(对应教材第3章)第4章 数字显示仪表的应用案例分析(对应教材第4章)第5章 教学实践与技能训练(贯穿整个教学过程)三、教学方法针对数字显示仪表课程的特点和教学目标,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对于数字显示仪表的基本概念、原理等理论知识,采用讲授法进行教学,结合多媒体演示,使学生系统、全面地掌握相关知识;- 在讲授过程中,注重启发式教学,引导学生主动思考,提高课堂互动性。
数字式显示仪表PPT学习教案

第27页/共54页
逐次比较型 A/D转换:
是最典型的直接比较型。用标准电压与被测电压从高位 到低位逐次进行比较,采用大者弃、小者留的原则,不 断逼近、逐渐积累,即将被测电压转换成了数字量。
图 11.3.2 逐 次 逼 近 A/D转 换 编 码过 程
第28页/共54页
第15页/共54页
1)特点 可以作参数显示;也可作参数指示显示和控制;
可与热电偶等测温元件配合作为温度显示、调节 使用;可和其他变送器配合,测量、控制其他参 数。 2)组成和测量线路 动圈式仪表由测量线路和测量机构两部分组成。
图11.2.1动圈仪表
第16页/共54页
检测毫伏信号的测量线路 用于检测毫伏信号或配热电偶的动圈仪表测量线路为直
第13页/共54页
(3)可以方便地与各种输入信号连接; (4)具有可编程功能; (5)可以存储历史数据,并能方便地输出; (6)具有数据通信功能; (7)与上位机配合可以构成分布式采集系统。
第14页/共54页
11.2 模拟式显示仪表
模拟式显示仪表: 利用测量的模拟信号直接显示或者经过转换电路处理后再显示;
第43页/共54页
2)线性插值分段法 等距分段法 变距分段法
5.数据处理功能 1)求取测量值的平均值、方差值、标准值和均方根值等。 2)按线性关系、对数关系即乘方关系求取测量值相对于基
准值的各种比值。 3)进行各种随机量的统计规律的分析和处理。 4)进行曲线拟合和非线性的校正。 5)进行逻辑运算,实现极值判别和报警功能等。 6)进行加、减、乘、除、积分、微分等计算。
也可以将模拟信号与标准信号比较调平衡后,经过计算得到测量 值再显示。模拟式显示仪表具有连续显示功能,测量值在仪表的 刻度盘上读出。 1.动圈式显示仪表 采用灵敏度较高的磁电系测量机构,易将微弱的被测信号转换为 指针的角位移。可以对直流毫伏信号进行显示,也可以对非电势 信号但能转换成电势信号的参量进行显示。
plc数码显示课程设计

plc数码显示课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握PLC数码显示的基本原理和应用,通过学习,学生应能够理解PLC数码显示的工作原理,掌握PLC数码显示的控制程序编写和调试方法,培养学生的实际操作能力和创新能力。
在知识目标方面,学生需要掌握PLC数码显示的基本原理、显示方式和控制程序的编写方法;在技能目标方面,学生需要能够独立完成PLC数码显示的控制程序设计和调试;在情感态度价值观目标方面,学生应该培养对PLC技术的兴趣和热情,认识到了解和掌握PLC技术的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC数码显示的基本原理、显示方式、控制程序编写和调试方法。
首先,学生将学习PLC数码显示的基本原理,了解数码显示的工作方式和显示电路的组成;然后,学生将学习PLC数码显示的控制程序编写方法,掌握编程软件的使用和控制程序的调试;最后,学生将通过实验和实践,掌握PLC 数码显示的实际应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法。
首先,将采用讲授法,向学生讲解PLC数码显示的基本原理和控制程序编写方法;其次,将采用案例分析法,分析具体的PLC数码显示应用实例,帮助学生理解原理和提高实践能力;最后,将采用实验法,让学生亲自动手进行PLC数码显示的控制程序编写和调试,增强学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度和表现,包括提问、回答问题、讨论等,占总评的20%;作业主要评估学生的编程能力和实践能力,包括编程练习和实验报告,占总评的30%;考试主要评估学生对课程知识的掌握程度,包括理论考试和实操考试,占总评的50%。
评估方式客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下:总共24课时,分为12周进行,每周2课时。
数字显示电路课程设计

数字显示电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字显示电路的基本原理,掌握显示器件如LED、LCD的工作机制。
2. 学会分析和设计简单的数字显示电路,掌握基本的电路连接方式和显示驱动方法。
3. 掌握相关电子元器件的参数选择和电路调试方法,能够阅读并理解数字显示电路的原理图。
技能目标:1. 培养学生动手能力,能够正确使用工具和仪器,搭建和调试数字显示电路。
2. 培养学生的问题解决能力,通过实验和项目实践,学会排查和解决数字显示电路中的常见问题。
3. 培养学生的创新思维和团队合作能力,能够就特定主题进行电路设计和展示。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的学习兴趣,培养细心观察、耐心钻研的学习态度。
2. 增强学生的环保意识和责任感,了解电子废弃物的处理方式,培养可持续发展观念。
3. 通过团队合作,培养学生的沟通能力和集体荣誉感,增强社会主义核心价值观的教育。
课程性质分析:本课程为电子技术基础课程,旨在帮助学生建立数字显示电路的基本概念,并通过实践操作提高其技术技能。
学生特点分析:考虑到学生所在年级的知识深度,课程设计将兼顾理论知识的讲解和实践操作的指导,以适应学生的认知水平和动手能力。
教学要求分析:课程要求学生在理解理论知识的基础上,能够进行实际操作,通过项目驱动和问题解决的教学方法,提高学生的综合技术应用能力。
通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 数字显示电路基本原理:包括数字显示器件的分类、工作原理,重点介绍LED和LCD显示技术。
- 教材章节:第3章 数字显示技术,第1节 显示器件及其工作原理。
2. 数字显示电路设计:学习数字显示电路的设计方法,包括电路连接、驱动方式、元器件选择等。
- 教材章节:第3章 数字显示技术,第2节 数字显示电路设计。
3. 电路搭建与调试:培养学生动手能力,学会使用工具和仪器搭建数字显示电路,并进行调试。
- 教材章节:第3章 数字显示技术,第3节 电路搭建与调试。
数字显示仪表课程设计

目录第1章数显仪表工作原理 (1)1.1 数字显示仪表的基本构成 (1)1.2 数显仪表的主要技术指标 (2)1.3 线性化问题 (2)1.4 信号的标准化与标度变换 (3)第2章数显仪表设计方案 (4)2.1 ICL7107双积分A/D转换器 (4)2.2 LED显示器 (6)2.3 主要集成块 (7)第3章数显仪表的制作 (9)3.1 数显部分的安装 (9)3.2 电源部分的安装 (9)第4章结论与体会 (11)参考文献 (12)第1章数显仪表工作原理数字式显示仪表是一种具有模/数转换器并以十进制数码形式显示被测变量值的仪表,它与各种传感器、变送器配套,可以显示出各种不同的参数。
与模拟显示仪表相比,数字式仪表具有精度高、功能全、速度快、抗干扰能力强等优点,它体积小、耗电低、读数直观,且能将测量结果以数字形式输入计算机,以而实现生产过程自动化。
1.1 数字显示仪表的基本构成20世纪50年代初,世界上出现了世界上出现了第一台数字显示仪表。
数显仪表的构成如图1-1所示。
图1-1 数显仪表的基本构成模-数转换器是数字仪表的核心,以它为中心,将仪表分为模拟和数字俩部分。
仪表的模拟部分一般设有滤波、前置放大器和模拟开关等环节。
来自传感器或变送器的统一电量信号一般都比较微弱,并且包含着在传输过程中产生的各种干扰成分,因此在将其转换成数字量之前,首先要进行滤波和放大。
前置放大器就是用来提高仪表的灵敏度、输入阻抗及信号的信噪比。
仪表的数字部分一般由计数器、译码器、时钟脉冲发生器、驱动显示电路以及逻辑控制电路组成。
被放大的模拟信号有模-数转化器转换成相应的数字量后,经译码、驱动,送到显示器件中进行数字显示。
也可送到报警系统和打印系统中去,进行报警和记录打印。
在需要的时候,亦可将测量结果以数码形式输出,供计算机数据处理之用。
在数字仪表中,逻辑控制电路起着指挥整个仪表各部分协调工作的作用。
它是数字仪表中不可缺少的环节之一。
数字仪表课程设计方案

数字仪表课程设计方案一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字仪表的基本概念,掌握其工作原理和功能。
2. 学生能识别并描述不同类型的数字仪表及其在工业和日常生活中的应用。
3. 学生能运用数字仪表进行基本的测量操作,并准确读取数据。
技能目标:1. 学生能操作数字仪表进行简单的测量任务,展示正确的操作步骤和安全规范。
2. 学生能运用数学知识对测量结果进行简单的数据处理和分析,提高解决问题的能力。
3. 学生能通过实际操作和观察,培养观察、分析和批判性思维能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对数字仪表及测量技术的兴趣,激发探索科学技术的热情。
2. 学生认识到数字仪表在科技发展和生产生活中的重要性,增强实践意识和创新精神。
3. 学生通过合作学习,培养团队协作精神和沟通能力,养成尊重他人意见的良好品质。
本课程针对初中年级学生设计,结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点,注重理论知识与实际操作相结合。
课程旨在提高学生对数字仪表的认识,培养其动手操作能力和实际问题解决能力,同时激发学生对科学技术的兴趣,培养正确的价值观和积极的学习态度。
通过具体可衡量的课程目标,为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 数字仪表基础知识- 数字仪表的定义、特点与分类- 数字仪表的工作原理及关键部件功能2. 数字仪表的应用- 数字电压表、电流表的使用方法- 数字万用表的结构及功能- 数字仪表在其他领域的应用案例3. 测量操作与数据处理- 数字仪表的正确操作步骤及安全规范- 常见测量误差的分析与处理- 测量数据的记录、处理与分析方法4. 实践活动与拓展学习- 设计简单的数字仪表测量实验- 数字仪表测量结果的误差分析- 数字仪表的创新应用探讨教学内容根据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
参照教材相关章节,制定以下教学大纲:第1周:数字仪表基础知识学习第2周:数字仪表的应用及使用方法第3周:测量操作与数据处理第4周:实践活动与拓展学习教学内容安排注重理论与实践相结合,以培养学生的实际操作能力和数据处理能力为目标,同时拓展学生对数字仪表应用领域的认识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
课程设计数字显示仪表课程设计数字压力显示仪表的制作2013年8月2日东北石油大学课程设计任务书数字显示仪表课程设计数字压力显示仪表的制作专业名称和学号主要内容:在面包板上安装一个由单个A/D转换器7107或7106组成的0-2V通用接头。
与压力传感器(应变计、扩散硅或其他类型的压力传感器)连接,制成数字压力显示仪表。
基本要求:(1)根据实验室提供的元件和材料,设计并描述电路接线图。
最后,插上面包板上显示仪表的电路。
(2)由于元件和材料的重复使用,在连接和插接过程中要小心,不要故意损坏元件。
(3)在整个课程设计中,要学会使用基本的实验仪器和工具。
(4)小心使用各组提供的万用表和工具。
如有故意损坏或丢失,照价赔偿。
参考资料:[1]张,杨惠敏.数字显示仪器课程设计指南。
大庆石油学院编写的教材,2008。
[2]李政军。
计算机控制系统[M]。
北京:机械工业出版社,2006。
[3]沙藏。
数字测量技术与应用[M]。
机械工业出版社,2004。
[4]井口招聘。
传感工程[M]。
科学出版社,2005。
竣工时间为2013年7月22日至2013年8月2日。
教师专业领导者2013年8月2日目录第1章数字显示仪表工作原理11.1数字显示仪表的基本构成11.2数字显示仪表的特点21.3信号的标准化及标度变换2第2章数显仪表设计方案4 2.1ICL7107双积分A/D转换器42.2 ICL7107的逻辑电路42.3 LED显示器62.4主要集成块、三极管7第3章数显仪表的安装8 3.1安装操作须知83.2具体安装操作8第4章结论与体会10参考文献11第一章数字显示仪表的工作原理1.1数字显示仪表的基本组成用数字显示测量值的仪器。
将测量值转换成数字量并以数字形式显示的仪器。
在工业测量中,位移、电流、电压、气压等模拟量。
由模数转换器(简称模数转换)转换成数字量。
仪表以数字形式显示测量数据,读数直观。
一般包括三部分:用刻度盘和指针指示电量、基于电磁力的测量电路、模数转换和数字显示。
模数转换器是数字仪器的核心。
以它为中心,仪器分为模拟和数字两部分。
仪器的模拟部分一般配有滤波器、前置放大器和模拟开关。
来自传感器或变送器的统一电量信号一般较弱,在传输过程中含有各种干扰成分。
所以在转换成数字量之前,要先进行滤波放大。
前置放大器用于提高仪器的灵敏度、输入阻抗和信噪比。
仪器的数字部分一般由计数器、解码器、时钟发生器、驱动显示电路和逻辑控制电路组成。
放大后的模拟信号通过模数转换器转换成相应的数字量,解码驱动后送到显示装置进行数字显示。
也可以送到报警系统和打印系统进行报警和记录打印。
必要时,测量结果还可以以数字形式输出,供计算机数据处理。
在数字仪器中,逻辑控制电路起着指挥仪器各部分协调工作的作用。
它是数字仪器中不可缺少的环节之一。
随着集成电路技术和微型计算机应用技术的迅速发展和成熟,传统数字仪器中的逻辑控制电路被微处理器等集成电路芯片所取代,仪器的测量过程可以由软件控制。
微处理器在数字仪器中的应用极大地促进了数字仪器测量的自动化和多功能化。
实现了测量结果的数据转换和误差修正,提高了仪器的测量精度。
此外,高稳定度的基准电源和工作电源也将是数字仪器的重要组成部分。
数字仪器的出现和发展与计算机技术、电子技术等现代技术的发展密切相关。
其优越的性能和广泛的应用使传统的模拟仪器受到了严峻的挑战。
一般来说,实验室用的高档仪器的数字仪表,显然是由于模拟仪器。
对于工业现场,数字仪表的应用仍有争议。
在对功能和精度要求不高,但更注重可靠性和实用性的工业过程监控系统中,模拟仪表具有先进先出的独特优势。
仪器的模拟部分一般配有滤波器、前置放大器和模拟开关。
仪器的数字部分一般由计数器、解码器、时钟发生器、驱动显示电路和逻辑控制电路组组成。
同时,高稳定的基准电源和工作电源也是数字仪器的重要组成部分。
1.2数字显示仪表的特点1)数字显示显示读数没有视觉误差。
2)一般精度高。
由于数字电气仪表没有机电仪表的运动部件,机械摩擦和变形的影响很小。
只要元器件质量和性能优良,数字仪器相对容易做成高精度的仪器。
如深圳市科力恒电子有限公司生产的KM显示仪表精度达到了0.01%,公司代理的CSS系列产品精度达到了十万分之一。
目前一般机电仪表的精度不容易达到0.1%,而数字仪表的精度很容易达到0.05%。
目前一些数字仪器可以达到0.01%的精度。
3)灵敏度高。
有些数字仪器配有各种放大电路或器件,因此可以测量更小的信号,如1 & micro大约为V的电压信号、大约为1mA的电流信号和0.01Hz 的频率信号4)高输入阻抗。
一般数字仪器都有自己的工作电源。
除了测量电流,一般阻抗可以做高,对测量的物理量影响不大。
5)使用方便。
特别是实验室使用的便携式和台式仪器,可以做成多量程仪器(目前有-1999~9999显示量程的KM计系统)和多功能仪器(可以测量电流、电压、频率、功率、线速度、转速)。
6)性价比高7)抗干扰性能差。
由于数字仪器的高灵敏度,其副作用是抗干扰性能差。
外部磁场和电场的变化容易引起读数变化。
为了解决这种现象;深圳科力恒公司技术投入巨大,应用了先进的表面贴装技术和电磁隔离技术,弧形设计面板保证了仪器的长期稳定性。
8)数字仪表精度的表达方法与指针式仪表不同。
一般来说,数字仪表显示仪表的精度超过限值或读数的百分比作为参考值加上几个数字。
例如,KM系列数字显示仪表的系统精度为0.1% (DC)和0.2%(交流),满刻度为一个字符。
多功能多量程数字万用表一般功能和量程不同,精度也不同。
1.3信号标准化和标度变换由于测量和显示的过程参数各不相同,仪器输入信号的类型和特性也千差万别。
即使是相同的参数或物理量,由于检测元件和器件不同,输入信号的性质和电平也不同。
需要将这些不同性质或不同级别的信号统一起来,这就是所谓的输入信号的规范化或参数信号的标准化。
但方便将各种信号转换成电压信号,数显仪表需要输入电压。
信号,所以各种信号都转换成电压信号。
使用更高的统一信号电平可以适应更多的发射机,提高测量精度。
均匀信号电平越低,小信号的测量精度越高。
统一信号电平的选择应根据显示的参数信号来确定。
1.3信号标准化和标度变换由于测量和显示的过程参数各不相同,仪器输入信号的类型和特性也千差万别。
即使是相同的参数或物理量,由于检测元件和器件不同,输入信号的性质和电平也不同。
需要将这些不同性质或不同级别的信号统一起来,这就是所谓的输入信号的规范化或参数信号的标准化。
当然,这种归一化的统一输出信号可以是电压、电流或其他信号。
但由于将各种信号转换成电压信号比较方便,而且数显仪表都需要输入电压信号,所以都是将各种信号转换成电压信号。
目前我国采用的统一DC信号电平有:0~10mA、0~30mV、0~40.95mV、0~50mV等。
使用更高的统一信号电平可以适应更多的发射机,提高大信号的测量精度。
然而,当均匀信号电平较低时,小信号的测量精度较高。
因此,均匀信号电平的选择应根据显示的参数信号来确定。
第二章数字显示仪表设计方案数字压力显示仪表的原理图见图2-1。
它是一种数字式压力显示仪表,配有硅压阻式压力传感器,采用0~2000mV LED显示标准表头。
其主要组成部分如图2-1所示。
图2-1数字显示仪表示意图2.1 ICL7107双积分模数转换器(1)双积分A/D转换器ICL7107的基本特性:ICL7107有以下特点:一是内部有自动稳零电路,保证输入零电压时读数为零。
二是内部有极性判别电路,即使输入电压很小,也能正确判别并显示极性;第三,内部有时钟电路,可以外接RC器件产生自激振荡,也可以外接时钟输入;第四,含有A/D转换所必需的基准稳压电源,所以不需要外接基准电源;第五,输出是3位七段解码信号,可以直接驱动LED;第六,和其他CMOS集成电路一样,这些电路具有高输入电阻的特点。
ICL7107采用标准双列直插式40引脚封装,引脚排列如图2-2所示。
各引线的作用如下:A1 ~ G1——各段驱动信号;A2~G2-十位段驱动信号;A3~G3-百位段驱动信号;AB4-千比特(B,C)段驱动信号;P0∕M-负指示信号,接千g段;GND-数字地面;OSC1~OSC3-时钟发生器的连接器端;参考电压的REF+~REF_-端;CREF-参考电容的连接器端;INT+~INT_-模拟信号输入;A/Z积分放大器的反向输入端连接自校准零点电容;BUF-缓冲器的输出端连接积分电阻;积分积分器的输出端连接积分电容;测试-测试灯端,连接高电位V+时,显示“-1999”;+-正电源(5~6V)接头端;V—负电源的连接端(-5~-9V)。
ICL7107D的双积分模数转换。
(2) ICL7107引脚功能+V和V-分别是电源的正极和负极,Au-Gu、AT-GT、AH-GH分别是一位、一位、一百位笔画的驱动信号,依次与一位、十位、一百位LED显示器的相应笔画电极相连。
Bck:千位冲程驱动信号。
连接千位LEO显示器对应的笔画电极。
PM:LCD背面公共电极的驱动端,简称背电极。
Oscl-OSc3:时钟振荡器的引出端,由外部阻容或应时晶体组成的振荡器。
第38个引脚至第40个引脚的电容选择根据以下公式确定:Fosl = 0.45/RC。
COM:模拟信号公共端,简称“模拟地”,使其一般与输入信号负端和参考电压负端相连。
测试:测试端子,通过500欧姆电阻连接到逻辑电路的公共地,所以也叫“逻辑地”或“数字地”。
Vref+Vref-:参考电压的正负端。
CREF:外部基准电容端子。
Int: 27是一个积分电容,所以要选择温度系数小,不会引起积分器输入电压漂移的元件。
IN+和IN-:模拟输入端,分别连接到输入信号的正极和负极。
AZ:积分器和比较器的反相输入连接到自稳零电容CAz。
如果在200mV满量程的情况下使用0.47μF,而在2V满量程的情况下使用0.047μF。
BUF:缓冲放大器的输出端,接积分电阻Rint。
输出级的空闲电流为100μA,而缓冲器和积分器可以提供20μA的驱动电流。
Rint从该引脚连接到积分电容,当满量程为200mV时,其值为47K,当满量程为2V时,其值为470K。
2.2 ICL 7107的逻辑电路用ICL7107驱动LED显示,不需要存储,还有LCD公共点击所需的对称方波电源。
因此,ICL7107的逻辑图如图2-1所示。
图2-2 ICL 7107数字部分逻辑图 2.3 LED 显示屏 LED 数字显示器通过以共阳极(阳极)或共阴极(阴极)模式连接条形LED 而形成,并将“8”LED 的另一极形成为冲程电极。
只要某些笔画的发光二极管按规定发光,就可以形成从0到9的一系列数字,可以作为数字仪表使用。
led 的种类很多,发光颜色也不一样,比如BS342和BS431。