電子測量原理

1、數(shù)字電壓表的設(shè)計 1.方案選擇 2. AZDI專換接口電路設(shè)計 3.放大電路設(shè)計 4.顯示電路設(shè)計 5.自檢與自動校準(zhǔn)、自動暈程轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 6外部通訊接口7.基本宴求 8.擴(kuò)展要求:L方案選擇全硬件實現(xiàn)；基于單片機(jī)實現(xiàn)1.1全硬件實現(xiàn)選擇具有直接驅(qū)動LED或LCD顯示的A/D轉(zhuǎn)換器, 其工作過程完全由硬件控制。該類ADC如 ICL7106o原理框圖1 LCD顯示器ICL7106及輔助元件被測量量程切換電路:L方案選擇1.1基于單片機(jī)實現(xiàn)方案要點選擇合適的A/D轉(zhuǎn)換器；工作過程由單片機(jī)軟件控制；優(yōu)點:擴(kuò)展功能；數(shù)據(jù)處理；夕卜部數(shù)據(jù)通訊原理框圖數(shù)字邏輯 電路17 單片機(jī)閉/( PC機(jī)-綜合電子技

2、術(shù)實驗2. AZDS專換接JM路設(shè)辻 ADC類型:數(shù)字電壓表中常采用雙積分式ADC。具有 較高的抗干擾特性。分辨力與轉(zhuǎn)換速度:12I6bit或31/2化；幾次幾百 渕秒。啟動信號:輸出接口的某個位；單片機(jī)中可采用具有位 操作的口線,如Plx。轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號：查詢方式:通過輸入接口的某個位讀取轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號； 通過單片機(jī)具有位操作的口線讀取,如PIx。中斷方式：將轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號用作中斷信號。綜合電子技術(shù)實驗2AZDS專換接口電路設(shè)辻參考（基準(zhǔn)）電壓:根據(jù)雙積分A/D轉(zhuǎn)換原理,需要 一個參考電壓,對于沒有內(nèi)部基準(zhǔn)的ADC ,需外部提供。 需注意基準(zhǔn)電莊源的溫虞系數(shù)。如對于16bit ADC , lLSB

3、=l/216=l/65536=15ppm ,即基準(zhǔn)電壓源的溫度系數(shù) 應(yīng)好于15ppm。參考日扌鐘:一般可采用外部晶體振蕩器構(gòu)成。 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量讀取:二進(jìn)制或十進(jìn)制；輸出 編碼方式；并行或串行；內(nèi)部輸出鎖存；對8位單片機(jī)需 用軟件兩次讀取。溢出、極性:A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果除數(shù)字量外,一般還有溢出 位和極性位。積分電容.積分電阻：基本關(guān)系式：3放大電路設(shè)計儀用放大器(IA f Instrument Amplifier ) 基本結(jié)構(gòu)：增益公式3放大電路設(shè)計特點:三運放結(jié)構(gòu)；高共模抑制比；雙端差分輸入9單端輸出；通常改變電阻R1 ,可改變増益；設(shè)計選型采用三運放構(gòu)成，如OP07 ；采用集成IA ,

4、如AD620、PGA系列；對于小信號放大，通常采用兩級放大。顯示方式選擇:靜態(tài)顯示/動態(tài)掃描；對于34位數(shù)字電壓表,可采用靜態(tài)顯示方式顯示器件:LED或LCD靜態(tài)顯示接口設(shè)計: BCD9七段碼譯碼器；驅(qū)動器；鎖存器；通常：采用集成化器件,即譯碼器+驅(qū)動器+鎖存器, 如常用的CD4511。注意：加限流電阻。綜合電子技術(shù)實驗5.自檢與自動校準(zhǔn).自動量程 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計自檢輸入為已知的參考電壓或接地(0V),檢測A/D轉(zhuǎn)換 結(jié)果。多個量程的自檢,需要不同的參考電壓。參考電壓大 小一般可設(shè)置為8090 % FS。通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(MUX )切換參考電壓和被測電壓。自動校準(zhǔn)測量電路、內(nèi)部器件存在零點和增益的漂移。校準(zhǔn)原理：5自檢與自動校準(zhǔn). 轉(zhuǎn)換電路設(shè)冬*發(fā)S 枚大寄總曲F 轉(zhuǎn)換靈數(shù)k校準(zhǔn)過程: (1)零點校準(zhǔn):(2 )參考電壓校準(zhǔn):(3 )接入被測電壓:校準(zhǔn)后結(jié)果：NrNoA/D轉(zhuǎn)換姑-麗養(yǎng)BHfs皿 。屆皿- wttsl 、Hta炮啟gSKi郵擦 O/V 旺就 0 按、55雲(yún)SIS-KigY毎gHa如她瑕、咼羊oorlLX6L昌wtt!A8LA666Lz00A66d L1U08L綜合電子技術(shù)實驗6 外部通訊接口常用接口方式：RS-232. EPP. USB RS-232:電平轉(zhuǎn)換；設(shè)計:UART芯