数字显示仪表报告

东北石油大学

课程设计

2013年8 月2日

东北石油大学课程设计任务书

课程数字显示仪表课程设计

题目数字压力显示仪表的制作

专业自动化姓名刘洋学号110601140614

主要内容：

在面包板上安装一台单片A/D转换器7107或7106组成的0-2V通用表头。配接压力传感器（应变片式、扩散硅式或其它类型压力传感器），制成数字压力显示仪表。

基本要求：

（1）根据实验室所提供的元件、材料，设计并描绘电路接线图。最后在面包板上接插显示仪表的电路。

（2）由于元件、材料要反复使用，在接插过程中要小心，不要故意破坏元件。（3）在整个课程设计中，要学会实验室基本仪器、工具有使用方法。

（4）各小组配备的万用表、工具精心使用，如有故意损坏、丢失、要按价赔偿。参考资料：

[1]沙占友.数字化测量技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京：高等教育出版社，1997.

[3]孙梅生.电子技术基础课程设计[J].北京：高等教育出版社，1996.

[4]周泽存.刘馨媛.检测技术[M].北京：机械工业出版社，1995.

[5]常健生.模电检测与转换技术[M].北京：工业大学出版社，2002.

[6]张志义.电子工艺实训基础[M].北京：化学工业出版社，2007.

完成期限2013.7.22～2013.8.2

指导教师

专业负责人

2013年8月2日

目录

第1章数显仪表工作原理..................................................................... 错误!未定义书签。

1.1数字是显示仪表的基本构成 (2)

1.2数字仪表的主要技术指标 (3)

1.3线性化问题 (5)

1.4信号的标准化及标度变换 (7)

1.5 HM20压力传感器 (8)

第2章数显仪表的制作......................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 ICL7107双积分A/D转换器 ....................................................... 错误!未定义书签。

2.2 LED显示器................................................................................... 错误!未定义书签。

2.3主要集成块、三极管 (1)

第3章数显仪表的安装......................................................................... 错误!未定义书签。

3.1测量电阻........................................................................................ 错误!未定义书签。

3.2测量电容........................................................................................ 错误!未定义书签。

3.3数字式压力数显表头的安装 (1)

3.4连接电路 (1)

第4章结论与体会 (2)

参考文献 (10)

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、配送器配套，可以显示出各种不同的参数。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，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，从而实现生产过程自动化。

1.1 数字式显示仪表的基本构成

近五十年来，随着现代科学技术的迅猛发展，使数字仪表很快地从电子管式、晶体管式发展到目前集成电路式和带有微处理器的数字仪表。在工业生产过程中常用的数字式仪表有数字式温度计、数字式压力计、数字流量计、数字电子秤等。

数字仪表的主要特点有：

准确度高：一般通用的数字电压表要过到0.005%的精确度是较容易的。

分辨力高：数字电压表的分辨力一般为10μV或1μV，有的可达0.1μV。

无主观读数误差：数字仪表以数码形式显示测量结果，读数清晰、客观。

测量速度快：数字仪表的测量速度，一般是由模/数转换器决定的。根据模/数转换器原理不同，仪表的测量速度可达每秒数次直到每秒几十万次。

能以数码形式输出结果：主要使仪表与计算机能方便地联机，为测量结果的数据处理提供了良好条件。

图1-1 数字显示仪表的方框图

数显仪表按工作原理一般分为不带微处理器的和带微处理器的。其原理框图如图1-1所示。不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中、大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。

尽管数字仪表的品种繁多，但其基本构成形式可由图1-2所式的主要环节组成。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两大部分。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。仪表的数字部分一般有计数器、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。数字仪表的和发展是与计算机技术、电子技术等现代技术的发展紧密相关的，他的优越性能和广泛的应用使传统的模拟仪表受到严重挑战。模拟仪表会不会被数字仪表所取代，已引起人们的关注和争议。模拟仪表的一些固有的特点，如可做趋向显示等仍为人们所欣赏，数字仪表尚难完全取代模拟仪表。另外在功能、精度要求不高，而更注重可靠性和实用的工业过程检测和控制系统中，模拟仪表更显出特有的优势。因此一种可能的发展方向，尤其在面板类仪表中，是将数字仪表和模拟仪表的优点结合起来，开发出新一代显示仪表。目前出现得一种新类型、采用固体电路和模拟显示的面板表—光柱式（条图式）仪表就兼有数字和模拟仪表的优点。

图1-2数字显示仪表的方框图