真有效值数字电压表-总结
LTC1966原理应用
电子设计应用2003年第5期摘要：本文首先介绍了真有效值数字电压表的基本原理,然后阐述LTC1966 TRMS／DC转换器工作原理,最后给出由LTC1966构成的多量程真有效值数字电压表电路。
关键词：真有效值;TRMS／DC转换器;D-S调制器;数字电压表真有效值数字电压表的基本原理利用真有效值(TRMS)数字仪表,可以准确、实时地测量各种波形的有效值电压,满足现代电子测量之需要。
交流电压有效值是按下式定义的：(1)其近似公式为：(2)分析式(2)可知,借助于电路对输入电压u进行“平方→ 取平均值→开平方”运算,就能获得交流电压的有效值。
因这是由有效值定义式求出的,故称之为真有效值。
目前生产的真有效值/直流转换器(如美国ADI公司的AD636、AD736,美国LT公司的LTC1966等),都是采用这种原理而设计的。
真有效值电压表和平均值电压表测量典型波形的误差比较见表1。
表中波峰因数(KP)定义为峰值电压(UP)与有效值电压(URMS)之比。
图1 LTC1966管脚排列及内部框图LTC1966工作原理LTC1966是美国凌特公司(LT)于2002年最新推出的真有效值RMS/DC转换器,与其他RMS/DC产品相比较,它在完成乘法／除法运算时,未采用通常的对数-反对数的计算方法,而是采用了全新的D-S计算技术。
LTC1966具有简单电路接法(只有一个外接平均CAVE)、灵活的输入／输出结构(差分或单端)、灵活的供电方式(2.7V~5.5V单电源,最大范围为±5.5V双电源)、高准确度(50Hz~1kHz的误差只有0.25%)、良好的线性(小于0.02%)、很宽的动态电流范围、易于校准等特性。
LTC1966采用MSOP-8封装,管脚排列及内部框图如图1所示,各引脚功能如下：GND—地;UIN1、UIN2—差分输入端1和2;USS—负电源端,对地接-5.5V电源或直接接地;UOUT—电压输出端。
AD536真有效值数字电压表
ZY250V真有效值数字电压表深圳市凌雁电子有限公司一．概述：普通数字直流电压表自然只能测量直流电压，欲需测量交流电压必须增加AC/DC 转换电路，一般的交流电压表为降低成本和简化电路，均使用简易的平均值响应交流/直流转换器。
常用的平均值响应AC/DC转换器是运算放大器和二极管组成的半波（或全波）线性整流电路，这种电路具有线性度好、准确度高、电路简单、成本低廉等优点。
但是这种电路是按照正弦波平均值与有效值的关系(V RMS=1.111V p)来定义的，因此这类电表只能测量正弦波电压。
平均值AC/DC转换的电压表智能测量无失真的正弦波电压，对于正弦波失真的交流电压，这类电表测量就会引起误差，更不能测量方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波等非正弦波，利用真有效值数字仪表可准确测量各种波形的有效值，满足现代电子测量之需要。
二．真有效值数字仪表的基本原理：所谓真有效值即为“真正有效值”之意，英文缩写为“TRMS”，有的文献也称为真均方根值，我们先回忆一下交流电压的有效值的表达式，它的定义如下：我们对式（1）进行变换，两边平方，并令，就得到真有效值电压的另一种表达式从（3）式即得，对输入电压依次进行“取绝对值→平方/除法→取平均值”运算，也能得到交流电压的有效值，而且这公式更有使用价值。
举例说明：假如要测量一电压变化范围是0.1V-10V，平方后u2=10mV—100V，这就要求平方器具有相当大的动态范围（10000：1），这样的平方电路误差就可能超过1mV，要平方器能输出100V的电压，技术上是难以实现的。
如果使用式（3）的既便于设计电路，也能保证了准确度。
因此，目前大多数的集成单片真有效值/直流转换器均采用式（3）的原理而设计。
真有效值仪表的的核心器件是TRMS/DC转换器。
现在市场上这类单片的集成芯片很多，真有效值仪表普遍使用了这类集成电路。
单片集成电路具有集成度高、功能完善，外围元件少，电路连接简单、电性能指标容易保证等诸多优点，这类芯片能准确、实时测量各种电压波形的有效值，无须考虑波形参数和失真，这些性能是平均值仪表无法比拟的。
真有效值数字电压表-总结
2014湖南大学电子设计竞赛第一次校内赛赛题真有效值数字电压表一、设计任务设计并制作一台数字真有效值电压表。
二、要求1、基本要求（1）真有效值电压测量：可测量频率范围在0Hz～10kHz频率范围的单频信号或合成信号的电压有效值，测量相对误差≤0.5%＋最低位2个字。
（2）测量量程：分200mV、2V、20V三档，可用手动切换量程。
（3）测量结果显示：采用LED或LCD显示十进制数字，三位半数显（0000－1999）（4）输入电阻≥100kΩ。
（5）具有输入过压保护功能。
（6）单电源供电，供电电源电压9V。
2、提高部分（1）扩展频率测量范围为0Hz～100kHz。
（2）增加平均值测量功能。
（3）测量误差降低为0.1%＋最低位2个字。
（4）自动量程切换功能。
（5）其他。
设计分析一、对题目的理解1. 真有效值的概念、实现方法及分析(1) 对有效值的理解真有效值不是针对正弦信号定义的，所有电信号都有其有效值。
从物理学的角度而言，就是电流通过物体做的功（发热）等效。
所以在此处不能用检测峰值或平均值通过转换计算得到，而是要通过采样，按有效值的定义，通过离散化计算得到。
检峰或平值值换算得到是针对特定的周期性波形，如正弦波。
而本题要求并没有定义是正弦波。
(2) 有效值的计算有效值计算式：积分部分可通过离散化计算。
设等时间间隔δ采样，在0至T采样时间采样N点，则连续积分可以用离散化公式进行计算：从中可得到：(3) 采样时间计算对误差的影响以单位幅值正弦波为例，分析积分时间及开始程分时刻对计算的影响。
设积分时间为T，初始相位为φ，则对应的有效值的平方为讨论：(a) 当采样时长T为周期T0的整数倍时，有：从中看出，采样后的计算结果与初如采样位置没有相关性。
(b) 当采样时长T不为周期T0的整数倍时，设T=nT0+ΔT0有：与周期整数倍采样相比，产生的偏差为：将T=nT0+ΔT0 和ω＝2π/ T0代入，有：两次等时间采样，不考虑采样时间为周期的整数倍时，可能产生的最大读数偏差为：从中可以评估不做周期测量时，要达到误差要求最少的采样周期数。
数字电压表的概述
数字电压表的概述数字电压表是一种用来测量电路中的电压的仪器。
它可以用来测量直流电压和交流电压，广泛应用于电子工程、电力工程、通信工程等领域。
数字电压表具有精确度高、测量范围广、操作简单等优点，成为现代电子测量仪器中不可或缺的一部分。
数字电压表的基本原理是将被测电压转换为与之成正比的电流或电荷，再通过电路进行放大和处理，最后将结果显示在数字显示屏上。
数字电压表的核心部件是模拟到数字转换器(ADC)，它负责将模拟电压转换为数字信号，并传递给数字处理单元进行处理和显示。
数字电压表通常还配备了保护电路，以防止电压过高或过低对仪器造成损坏。
数字电压表具有很高的精确度，通常可以达到0.1%甚至更高的精度。
这意味着在测量电压时，数字电压表的误差非常小，可以提供可靠的测量结果。
数字电压表的测量范围也很广，可以覆盖几毫伏到几千伏的电压范围，满足不同应用场景的需求。
数字电压表操作简单，通常只需要将测量引线连接到被测电路的正负极，然后选择合适的量程和测量模式，即可进行测量。
数字电压表的显示屏通常会显示电压数值和量程单位，方便用户直观地读取测量结果。
一些高级的数字电压表还具有自动量程切换、数据记录、峰值保持等功能，进一步提高了测量的便利性和灵活性。
数字电压表的应用非常广泛。
在电子工程中，数字电压表被用来测量电路中各个节点的电压，以验证电路设计的正确性。
在电力工程中，数字电压表可以用来测量电力系统中的电压变化，以监测电网的稳定性。
在通信工程中，数字电压表可以用来测量通信设备中的电压信号，以确保通信质量的稳定性。
总的来说，数字电压表是一种精确、方便、实用的电子测量仪器。
它的出现极大地简化了电压测量的过程，提高了测量的准确性和效率。
数字电压表在各个领域都有着广泛的应用，为工程师和技术人员提供了强大的测量工具。
随着科技的不断发展，数字电压表也在不断创新和改进，将会有更多的功能和特性加入进来，进一步满足不同领域的测量需求。
交流检测真有效值芯片原理介绍及实用电路
交流检测真有效值芯片原理介绍及实用电路1、真有效值数字电压表的基本原理利用真有效值(TRMS)数字仪表,可以准确、实时地测量各种波形的有效值电压,满足现代电子测量之需要。
,借助于电路对输入电压u进行“平方→ 取平均值→开平方”运算,就能获得交流电压的有效值。
因这是由有效值定义而求出的,故称之为真有效值。
目前生产的真有效值/直流转换器(如美国ADI公司的AD636、AD736,美国LT公司的LTC1966等),都是采用这种原理而设计的。
真有效值电压表比平均值电压表测量典型波形的误差更小。
下面来介绍工程上常用的LTC1966的原理及使用。
2、LTC1966工作原理LTC1966是美国凌特公司(LT)于2002年最新推出的真有效值RMS/DC转换器,与其他RMS/DC产品相比较,它在完成乘法／除法运算时,未采用通常的对数-反对数的计算方法,而是采用了全新的D-S计算技术。
LTC1966具有简单电路接法(只有一个外接平均CAVE)、灵活的输入／输出结构(差分或单端)、灵活的供电方式(2.7V~5.5V单电源,最大范围为±5.5V双电源)、高准确度(50Hz~1kHz的误差只有0.25%)、良好的线性(小于0.02%)、很宽的动态电流范围、易于校准等特性。
图1 LTC1966管脚排列及内部框图LTC1966采用MSOP-8封装,管脚排列及内部框图如图1所示,各引脚功能如下：GND—地;UIN1、UIN2—差分输入端1和2;USS—负电源端,对地接-5.5V电源或直接接地;UOUT—电压输出端。
RMS平均值是通过此引脚与COM引脚之间的平均值电容CAVE来实现转换。
COM—输出电压返回端。
输出电压的产生和该引脚的电压有关。
一般COM端接地,在AC+DC输入情况下,UOUT与COM引脚之间不平衡,该引脚应对地接一小电阻;UDD—正电源端。
电压范围为2.7V~5.5V;EN—使能控制端,低电平有效。
LTC1966内部主要包括4部分电路：D-S调制器、极性转换开关、低通滤波器(LPF)和关断控制电路。
电压以及电压表的知识总结
电压以及电压表的知识总结
电压以及电压表的知识总结如下：
一、电压的概念
电压是电势差的简称，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
电压的大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
二、电压的单位
电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。
三、电压的分类
电压可分为高电压，低电压和安全电压。
以电气设备的对地的电压值为依据的，对地电压高于或等于1000V的为高压；对地电压小于1000V的为低压。
安全电压指人体较长时间接触而不致发生触电危险的电压。
按照国家标准《GB3805-83》安全电压规定了为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列，这个电压的上限值，即两导体间或任一导体与地之间的电压，在任何情况下，都不得超过交流（50~500Hz）有效值50V。
四、电压表的使用规则
1．校零：测量前一定要校零。
2．并联：电压表必须和被测的用电器并联。
3．“+”“-”接线柱的接法要正确（必须使电流从“+”接线
柱流进电压表、从“-”接线柱流出）。
4．量程：被测电压不要超过电压表的最大量程，在不超量程的情况下，尽量选择小量程，这样可以使读数更精确。
5．读数：读数时，要看清接线柱上标的量程，对应分度值读数。
请注意，由于电压的种类和特性多样，电压表的使用也需要根据具体情况进行选择和调整。
在实际应用中，需要遵循相关的安全规定和操作规程，以确保人员和设备的安全。
(完整word版)交流检测真有效值芯片原理介绍及实用电路
交流检测真有效值芯片原理介绍及实用电路1、真有效值数字电压表的基本原理利用真有效值(TRMS)数字仪表,可以准确、实时地测量各种波形的有效值电压，满足现代电子测量之需要。
，借助于电路对输入电压u进行“平方→ 取平均值→开平方”运算，就能获得交流电压的有效值。
因这是由有效值定义而求出的,故称之为真有效值。
目前生产的真有效值/直流转换器(如美国ADI公司的AD636、AD736,美国LT公司的LTC1966等)，都是采用这种原理而设计的。
真有效值电压表比平均值电压表测量典型波形的误差更小。
下面来介绍工程上常用的LTC1966的原理及使用。
2、LTC1966工作原理LTC1966是美国凌特公司（LT)于2002年最新推出的真有效值RMS/DC转换器，与其他RMS/DC产品相比较，它在完成乘法／除法运算时,未采用通常的对数-反对数的计算方法，而是采用了全新的D-S计算技术.LTC1966具有简单电路接法（只有一个外接平均CAVE）、灵活的输入／输出结构（差分或单端）、灵活的供电方式(2。
7V～5.5V单电源,最大范围为±5。
5V双电源）、高准确度（50Hz~1kHz的误差只有0.25％)、良好的线性(小于0。
02%）、很宽的动态电流范围、易于校准等特性。
图1 LTC1966管脚排列及内部框图LTC1966采用MSOP-8封装,管脚排列及内部框图如图1所示，各引脚功能如下：GND—地;UIN1、UIN2—差分输入端1和2;USS-负电源端,对地接—5.5V电源或直接接地；UOUT—电压输出端。
RMS平均值是通过此引脚与COM引脚之间的平均值电容CAVE来实现转换.COM—输出电压返回端。
输出电压的产生和该引脚的电压有关。
一般COM端接地，在AC+DC输入情况下,UOUT与COM引脚之间不平衡，该引脚应对地接一小电阻；UDD—正电源端。
电压范围为2。
7V～5.5V；EN-使能控制端，低电平有效。
LTC1966内部主要包括4部分电路：D-S调制器、极性转换开关、低通滤波器(LPF）和关断控制电路。
数字万用表使用基本规范真有效值相关讲的很清楚
数字万用表使用基本规范真有效值相关讲的很清楚万用表。
它们被誉为新千年测量上的一把卷尺。
随着技术的发展我们的世界正迅速改变着。
电气及电子电路正渗入到我们的日常生活中，并且正变得更复杂、体积更小。
随着移动电话、互联网信息产业的蓬勃发展，维护，修理及安装这些复杂设备都需要诊断工具来提供准确的信息。
数字万用表就是一个用于电气诊断的工具。
但是什么才是真正的数字万用表？你能用它做什么呢？你又有什么特殊测量要求呢？怎样用最简单的方法让你的万用表发挥出其最大功效呢？准确度准确度是在特定使用环境下的最大允许误差。
换句话说，准确度就是用来表明数字万用表的测量值与被测信号实际值的接近程度。
对数字万用表来说，准确度通常使用读数的百分数表示。
例如，1% 的读数的准确度的含义是：万用表显示读数为100 伏时，实际电压值可能是 99 伏到 101 伏之间。
说明书在有时也会把特定数值加到基本准确度上。
其含义是，显示屏最右端的位有多少数可以变化。
所以在前面的例子中，准确度就可能会表示成± (1 % + 2)。
因此如果读数为 100.0 伏，实际电压值应该在 98.8 到 101.2 伏之间。
欧姆定律使用欧姆定律，可以计算任何电路的电压，电流和电阻。
公式是：电压 =电流× 电阻。
因此，只要知道公式中的任何两个值，就可以计算出第三个值。
数字万用表就是利用欧姆定律直接测量并显示电阻、电流或电压。
电压测量数字万用表的基本用途之一就是测量电压。
典型直流电压源就是电池，如汽车用的电池。
交流电压通常是由发电机产生的。
最常见的交流电压源就是家中使用的壁装电源插座。
某些设备可将交流转换为直流。
例如，电视机、立体音响、录像机及电脑等电子设备，接入壁装电源插座后，通过整流器将交流电转换为直流电。
直流电为这些设备的电子电路提供能量。
测试供电电压通常是检修电路的第一步。
如果没有电压，或电压过高或过低，则在进一步检查前，首先要解决电压问题。
福禄克 Fluke 177C真有效值数字万用表 数据表
技术资料FLUKE 170 系列真有效值万用表非常容易使用、坚固耐用且十分可靠如果您的工作离不开您的量表，那么 Fluke 175、 177 和 179 一定是您开展日常工作的完美之选通过真有效值测量提高精度在测量复杂的交流信号时获得精确的电压和电流读数 容易理解不断变化的信号通过模拟柱状图可以很容易地查看波动信号的变化 趋势只需轻动指尖即可测量温度（仅限 179）内置温度计，无需另外携带仪表便可获取温度读数Fluke 170 系列数字万用表是用于电气和电子系统的行业标准故障排除工具Fluke 170 系列数字万用表是为全球专业技术人员提供的理想解决方案。
它们具有对电气和电子系统进行故障排除和维修所需的众多功能，而且它们具有福禄克产品的坚固性、可靠性和精确度。
所有的 170 系列数字万用表都具有真有效值响应能力。
在如今充满谐波和变速驱动器的电气环境中，这些数字万用表能够为复杂的、非正弦曲线信号提供精确的交流电压和电流读数。
福禄克开创性地在数字万用表中引入了模拟柱状图，今天它依然是行业的标准。
对于随时间变化的信号，柱状图比不断变化的数字更容易理解。
Fluke 170 系列数字万用表在满足限制条件的前提下全部享有终身保修。
如果您的工作离不开您的测量工具，那么请确保在您的腰带上挂上一部 Fluke 170 系列数字万用表。
HOLD/AutoHOLDBacklightFunction dialSecondary function °C/°F selection (179 only)Manual/autorange Analog bar graph6000 count digital display 400 mA, 10 A current,with fused inputMIN/MAX/AVG1 所有交流电压和交流电流的量程指定为从量程的 5 % 至量程的 100 %。
2 波峰系数 ≤3（满量程，不超过 500 V ），线性降低至波峰系数 ≤1.5（1000 V ）。
数字电压表实验总结
数字电压表实验总结
本文旨在介绍一项实验，即使用数字电压表测量各种电路的电压。
此实验的目的旨在使参与者了解数字电压表的操作流程，以及如何对数字电压表进行有效的测量。
实验所用的仪器包括：数字电压表，电源，电阻，电容，示波器，示波器线缆和调制器等。
为了方便测量，实验组先行将这些仪器按照一定的规律连接起来。
实验中，实验组首先拆开数字电压表，仔细研究其内部外部组件，对每一部分进行了详细的解释。
实验组针对数字电压表进行了多次实际测量，试图发现各种规律，比如在测量不同电表的电压时，可以用更少的电量来实现，这样可以节约一定的实验时间。
另一方面，实验还测量了不同电阻和电容等元件，并且用示波器线缆将这些结果传送到调制器中，实现了图像的实时显示，从而更加形象地观察到测量的电压变化情况。
通过本实验，实验组的参与者能够更加熟练地操作数字电压表，掌握数字电压表的原理，以及熟悉电压测量的过程。
实验结束时，实验组的参与成员也对数字电压表有了更加深入的理解，并且能够准确判断在实际工作中可能出现的问题，并采取相应的措施进行维护和维修。
总之，本次实验对用数字电压表进行测量工作有着十分重要的意义。
不但能够使实验组成员学会正确操作数字电压表；而且了解实验中可能出现问题的解决办法，以及如何利用示波器线缆和调制
器作图显示实验结果。
因此，本次实验取得了一定的成果，为今后进行类似实验提供了一定的参考价值。
浅谈数字电压表的使用及稳定性提高-管理资料
浅谈数字电压表的使用及稳定性提高-管理资料数字电压表对繁多的电量测试具有精度高,测量速度快,自动化程度高等优点,在科研生产的电量测试中得到了广泛的应用，。
只有正确使用数字电压表,才能保证其应有的精度。
一、数字电压表的误差公式数字电压表(DVM)通常用绝对误差△来表示,常见的有下列三种表示方式:△=士a%Ux士日%Um(l)△=士a%Ux士n字(2)△=士a%Ux士p%Um士n字(3)其中,a为误差的相对项系数,尽为误差的固定项系数,Um为满度值,Ux为读数值。
由以上三种表达方式可见,DVM的误差主要由两部分组成:一部分与被测量值Ux大小有关的项,即a项误差,它包括DVM标准源电压的误差,输入放大器误差,衰减器误差,刻度系数误差,非线性误差等。
另一部分是与Ux无关的项,即p项误差(包括n个字),它是由DVM的量子化误差;零点漂移;噪声干扰等因素引起的。
一般称第一项为读数误差,第二项(也包括第三项)为固定项误差或满度误差。
满度误差日%Um和固定项误差n个字实值是一样的,它们都是表示与被测电压大小无关的固定误差,二者可直接相互换算。
二、数字电压表的正确使用使用数字电压表的一般原则,首先要检查供电电源的接线板,火线,中线和地线接线是否正确,可靠。
电压值,频率应与数字电压表要求的供电电压值,频率一致。
数字电压表使用环境要清洁,远离强电,磁场。
做不到的单位,应定期打开盖板进行清除灰尘的污染。
南方潮湿地区犷应经常给仪器通电和使用。
电压表要求连续通电,不能频繁开、断电源。
使用时电压表的量程选择首先应放置在自动量程,避免过高的电压输人将电压表损坏。
1、正确使用数字电压窦才能保证测量精度根据数字电压表的技术条件,其误差极限用绝对误差△表示:△=士(a%Ux b写Uln)(1)其中:a一误差的相对项系数。
b一误差的固定项系数。
Ux一显示值。
Um一量程满刻度值。
用相对误差可表示为:r=士(a肠 b%um/Ux)(2)a,b和Um为技术说明书中给定值。
数字电压表实验总结
数字电压表实验总结
本次实验主要以数字电压表为实验工具，针对不同电压信号的产生与检测，以及电压表的基本性能进行实验，以评价数字电压表的设计和检测性能，实现对数字电压表的准确性和稳定性的评估。
一、测试条件
实验中，所用数字电压表采用的是基本单元，即被测试的数字电压表的最小量程为1V。
实验的温度环境控制在室温范围内，湿度控制在一定范围内，实验现场保持安静，不受外部干扰。
实验中，根据实验原理，采用的是多数据范围的电压信号，利用数字电压表测量多种电压信号的幅值与频率；同时，采用最大电压表量程和标准电压源，分别测量和比较电压表的精确度，以检查电压表的准确性和重复性，以获得关于电压表的实验性能结果。
二、实验结果
1、电压检测
实验结果表明，该数字电压表的额定测量范围为DC 0-200V，最大量程可达2000V，具有良好的测量精度：±（0.5％FS±0.3）。
其测量结果偏离实际电压值范围在±1V以内，判断为精度良好。
2、稳定性
实验结果表明，该数字电压表的稳定性良好，其误差不会随时间变化而变化。
在实验中，数字电压表以500V/分钟的速度从0V至200V，其结果显示，在设定的100S的测试时间内，其稳定性偏差小于1V。
三、实验总结
本次实验的总体结论是，基于数字电压表的测量精度和重复性等性能指标，可以精确地测量电压信号的幅值与频率，也能有效检测电压波动并追踪其变化，且具有良好的稳定性。
从实验结果可以认为，该数字电压表的精确度较高，准确度足够，稳定性良好，可重复使用，符合实验的要求。
数字电压表
数字电压表，7106／7107数字表头的应用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。
数字电压表
目录引言 (1)1 设计目的和要求 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)2 数字电压表的基本原理 (3)2.1 数字电压表组成电路 (3)2.2 系统功能 (4)3 元器件的介绍 (5)3.1132A/D转换器MC14433的介绍 (5)3.2MC14433引脚功能说明 (8)3.3 七段锁存—译码—驱动器CD4511的介绍 (10)3.4 七路达林顿驱动器阵列MC1413的介绍 (12)3.5 高精度低漂移能隙基准电源MC1403的介绍 (12)4 课程设计调试的要点 (12)4.1 电路调试 (12)4.2 功能调试 (13)5 课程设计器材和供参考选择的元器件 (13)6 课程设计报告结论 (14)6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形 (14)6.2 画出设计内容中的电路图、接线图 (15)6.3 总结设计数字电压表的体会 (15)参考文献 (16)引言传统的模拟式（即指针式）电压表已有100多年的发展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字电压表自1952年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM（Digital Voltmeter），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。
智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI）、数显技术、计算机技术、自动测试技术（ATE）的结晶。
一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D转换器、控制逻辑电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等级部分组成，如下图1-1所示：图1-1 直流数字电压表的基本方框图其中A/D转换器是数字电压表的核心，xu表示其输入。
它的数字输出可由打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。
数字电压表与指针式电压表相比具有以下特点：（1）显示清晰、直观、读数准确传统的模拟式电压表必须借助指针和刻度盘进行读数。
真有效值电压的数字测量
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图!
真有效值电压表电原理图
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《 电声技术》 !""# 年第 $ 期总第 #%& 期
!"#$%#&% ’$% ()#*+&),)$" 标准与测量
器， 随后依次激励有效值核心部分， 在核心中使用一 个外接（ 平均电容器 "#$， 完成精确 . 脚和 6 脚之间） 的电压值平方、求平均值和开平方的信号处理工作 （ 不接 "#$ 时， 输入的已整流信号便不经过核心部分 的信号处理） 。为了缓冲核心部分的输出， 最后加了 输出放大器，并在其输入输出之间外接一个低通滤 波电容 "% 以帮助减少输出的振铃。
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平均值 响应
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可控硅 整流器 +,!++ 1$ 波形测量
数字电压表实验报告
实验五电压表实验1.设计过程：按照“建立项目文件”--“新建VHDL源文件”--“配置管脚”--“编译下载”--“芯片测试”的顺序。
原理图：1.FPGA的系统时钟来自于小脚丫FPGA开发板配置的24MHz时钟晶振，连接FPGA的C1引脚。
2.实验借助FPGA底板自带的ADC模块，具体信息如下：ADC模块的功能时实现模拟信号转换数字信号，主要包含P1（测试点）、Radj1（10K的可调电位器）和U3（8位串行模数转换器ADC081S）。
在不外接其他信号的情况下，旋转电位计，ADC081S的输入电压在0到3.3V之间变化，通过模数转换实现ADC的采样，原理图连接如图所示：3.实验思路如下：1.根据ADC模块的时序图，完成将ADC模块和FPGA引脚连接起来。
时序图如下：2. 根据程序的框图把完整的程序写出来，显示模块和译码模块利用以前写过的进行例化使用。
以下是程序的框图：VHDL 汇编语言如下： 2.总代码： library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;entity dianyabiao is port( clk: in std_logic;--定义输入和输出 sda: in std_logic; sclk: buffer std_logic; cs: out std_logic; sdata: out std_logic; sck: out std_logic; rck: out std_logic );end dianyabiao;architecture one of dianyabiao is component led_573 --例化port( rst: in std_logic; clk_t_in : in std_logic; sdata: out std_logic; H: in std_logic; ledcode1,ledcode2,ledcode3,ledcode4: in std_logic_vector(6 downto 0); dot: in std_logic_vector(3 downto 0);sda sck cssck: out std_logic;rck: out std_logic);end component;component seg7coderport(data_in: in integer range 0 to 15;seg7_out: out std_logic_vector(6 downto 0));end component;signal ad_phase: integer range 0 to 19;signal clk_t_in: std_logic;signal ad_clk: std_logic;signal ad_out:std_logic_vector(7 downto 0);signal ad:std_logic_vector(7 downto 0);signal data_in1:integer range 0 to 15;signal data_in2:integer range 0 to 15;signal seg1,seg2: std_logic_vector(6 downto 0); --七段码beginu1:seg7coderport map(data_in => data_in1,seg7_out => seg1);u2:seg7coderport map(data_in => data_in2,seg7_out => seg2);u3:led_573port map(rst=>'1',clk_t_in => clk,H => '1',dot => "0000",ledcode1 => seg1,ledcode2 => seg2,ledcode3 =>"1111110",ledcode4 =>"1111110",sdata => sdata,sck => sck,rck => rck);--得到分频时钟,50-20000khz的分频process(clk)variable divcnt: integer range 0 to 1000;beginif clk'event and clk='1' thenif divcnt=1000 thendivcnt:=0;clk_t_in<=not clk_t_in;elsedivcnt:=divcnt+1;clk_t_in<=clk_t_in;end if;end if;end process;--ad模快process(clk_t_in)-- ad_clk<=clk_t_in;beginif clk_t_in'event and clk_t_in = '1' thensclk<=not sclk;if sclk='1' thenif ad_phase = 19 thenad_phase<=0;elsead_phase<=ad_phase+1;end if;end if;if sclk='0' and ad_phase>16 then --保证cs的值cs<='1';elsecs<='0';end if;if ad_phase=3 and sclk='0' then --值的输出ad(7)<=sda;end if;if ad_phase=4 and sclk='0' thenad(6)<=sda;end if;if ad_phase=5 and sclk='0' thenad(5)<=sda;end if;if ad_phase=6 and sclk='0' thenad(4)<=sda;end if;if ad_phase=7 and sclk='0' thenad(3)<=sda;end if;if ad_phase=8 and sclk='0' thenad(2)<=sda;end if;if ad_phase=9 and sclk='0' thenad(1)<=sda;end if;if ad_phase=10 and sclk='0' thenad(0)<=sda;end if;if ad_phase=11 and sclk='0' thenad_out<=ad;end if;end if;end process;process(ad_out) --完成将ad_out的八位输出转化成两位16进制的数begincase ad_out(3 downto 0) is--when "0000"=>data_in1<=0;when "0001"=>data_in1<=1;when "0010"=>data_in1<=2;when "0011"=>data_in1<=3;when "0100"=>data_in1<=4;when "0101"=>data_in1<=5;when "0110"=>data_in1<=6;when "0111"=>data_in1<=7; when "1000"=>data_in1<=8; when "1001"=>data_in1<=9; when "1010"=>data_in1<=10; when "1011"=>data_in1<=11; when "1100"=>data_in1<=12; when "1101"=>data_in1<=13; when "1110"=>data_in1<=14; when "1111"=>data_in1<=15; end case;case ad_out(7 downto 4) is when "0000"=>data_in2<=0; when "0001"=>data_in2<=1; when "0010"=>data_in2<=2; when "0011"=>data_in2<=3; when "0100"=>data_in2<=4; when "0101"=>data_in2<=5; when "0110"=>data_in2<=6; when "0111"=>data_in2<=7; when "1000"=>data_in2<=8; when "1001"=>data_in2<=9; when "1010"=>data_in2<=10; when "1011"=>data_in2<=11; when "1100"=>data_in2<=12; when "1101"=>data_in2<=13; when "1110"=>data_in2<=14; when "1111"=>data_in2<=15; end case;end process;end architecture;3.管脚分配：4.实验现象：旋转电压旋钮，电压从00变化到FF，现象如下面所示：。
数字电压表
数字电压表
数字电压表是一种测量电压的仪器，它使用数字显示来直
接显示电压值。
与传统的指针式电压表相比，数字电压表
更精确和方便使用。
它通常具有以下特点：
1. 数字显示：数字电压表使用 LED 或 LCD 显示屏来显示
电压值，可以直观地读取数字结果。
2. 高精度：数字电压表通常具有较高的测量精度，可以显
示小数点后的位数，如小数点后几位或小数点后几位。
3. 自动量程选择：数字电压表通常具有自动量程选择功能，可以根据被测电压的大小自动选择合适的量程，避免过量
程或欠量程。
4. 多功能：数字电压表通常具有多种测量功能，可以测量直流电压（DCV）、交流电压（ACV）、电流
（DCA/ACA）、电阻（Ω）、电容（F）等。
5. 数据保存和记录：一些高级数字电压表可以保存和记录测量的数据，可以通过 USB 接口将数据传输到电脑或其他设备进行分析和处理。
6. 自动断电：为了节省电池电量，数字电压表通常具有自动断电功能，当一段时间内没有进行测量时，仪器会自动断电。
总的来说，数字电压表具有精度高、方便实用、功能多样等优点，广泛应用于电子设备维修、实验室实验、工业自动化等领域。
数字电压表总结58页PPT
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
数字电压表总结
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的子肩上。——叔本华谢谢！
58
电压表研究心得体会总结
电压表研究心得体会总结电压表是一种广泛应用的电力测试仪器，用于测量电路中的电压大小。
它是电子学习中必不可少的设备之一。
在我的学习和实践中，我对电压表的使用和维护有了一些心得和体会，现在分享给大家。
一、电压表种类电压表的种类很多，根据测量范围和精度的不同分为模拟电压表和数字电压表，数字电压表又分为手持式数字电压表和台式数字电压表。
在使用中我们根据需要选择不同类型的电压表。
二、选择适当量程和精度在使用电压表时，我们要根据电路的电压范围选择合适的量程。
如果选择过小的量程，电压表会超量程而无法测量，危及人身和仪器安全；选择过大的量程，可能会导致测量精度不高。
此外，在选择电压表的精度时，需要根据实际需要和经济实际情况合理安排。
三、正确连接测量电路正确连接电压表和被测电路非常重要。
错误的接线会导致电压表无法测量或测量不准确。
一般采用并联法接法，将电压表的电极杆和被测电路中的电源极连接即可，这样既可以保证测量的准确性，也可以防止被测电路受到破坏。
四、保持电压表的灵敏度要保持电压表的灵敏度，我们需要注意日常使用和维护。
例如，在电压表使用过程中，尽可能保持电压表与环境保持干燥，避免因湿度过大影响测量精度。
同时，要注意保护电压表的表头，在使用后立即关机和拔掉测试线，避免电压表受到损坏。
如果出现电压表异常，我们需要及时维修或更换电压表。
五、使用场合电压表在不同的电子设备和场合被广泛应用。
例如在家用电器维修中、在电子实验室中、在工业生产领域中等。
我们需要根据不同的使用场合，选择不同类型和规格的电压表。
例如在家用电器维修中，我们主要用到手持式数字电压表，在规格上选择较小的，但是在精度上需要达到较高的水平。
在工业现场，我们可能需要使用较大的规格电压表，来满足测量要求。
总之，电压表是一种非常常用的电子测试工具，我们需要了解不同类型的电压表、选择适当的量程和精度、正确连接测试电路、保持电压表的灵敏度以及注意使用场合，才能更好的使用它。
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3.对提高部分的理解
(1)扩展频率测量范围为0Hz～100kHz。
(2)增加平均值测量功能。
(3)测量误差降低为0.1%＋最低位2个字。
(4)自动量程切换功能。
(5)其他。
理解：提高部分只是性能指标要做很更高些，目的是充分利用单片机的资源，将其发挥到极至。从技术层面没有太多其他的东西。
(b)频率范围在0Hz～10kHz，根据此可以考虑如何采样和计算。按单片机的采样速率，在高频范围没问题，但题目对低频达直流，低频如何处理，特别是低于1Hz如何处理，需要考虑清楚。
(2)测量量程：分200mV、2V、20V三档，可用手动切换量程。
理解：量程的概念－通道对应的最大输入值，对于有效值表，在此处应是指有效值。
三、放大电路设计与测试
1．放大电路的总体构成
放大器设计可以采用如下几种设计思想：
(1)可切换增益放大器（图1）
图中，首先将输入最大信号衰减至程控增益放大器可接受的输入电压范围，使放大器在最大输入时也不至于饱和。
由于单片机的ADC输入电压范围是0－3.3V，所以选正弦信号有效值最大为2V，直流偏置电压取1.5V，相应的各量程档放大（衰减）为:
2014湖南大学电子设计竞赛第一次校内赛赛题
真有效值数字电压表
一、设计任务
设计并制作一台数字真有效值电压表。
二、要求
1、基本要求
（1）真有效值电压测量：可测量频率范围在0Hz～10kHz频率范围的单频信号或合成信号的电压有效值，测量相对误差≤0.5%＋最低位2个字。
（2）测量量程：分200mV、2V、20V三档，可用手动切换量程。
0.000178213
0.000174925
0.000151402
相对误差（％）
0.025318928
0.025203077
0.024738124
0.021411422
结论：采样时间为完整周期等间隔采样，采样点足够多时，与每周期采样点数基本无关。
表2：一周整数点采样100点，在不同初相角条件下偏差计算分析(采样100点计算)
(b)频率高时，若有足够采样点，有足够多的周期数，对采样是否为周期的整数倍，影响有限。
2.对基本要求部分的理解
(1)真有效值电压测量：可测量频率范围在0Hz～10kHz频率范围的单频信号或合成信号的电压有效值，测量相对误差≤0.5%＋最低位2个字。
理解：
(a)根据题意，只告诉了测量信号的频率范围，并没有说明测量信号的具体类型，即没有定义是正弦信号，测量时就不能按正弦信号处理，必须按照有效值的定义进行采样计算。
理论值
0.707106781
0.707106781
0.707106781
0.707106781
0.707106781
0.707106781
计算值与理论值偏差
0.000174925
6.066E-09
4.267E-09
4.73247E-10
-3.5417E-09
-5.901E-09
相对误差（％）
0.024738124
（3）测量结果显示：采用LED或LCD显示十进制数字，三位半数显（0000－1999）
（4）输入电阻≥100kΩ。
（5）具有输入过压保护功能。
（6）单电源供电，供电电源电压9V。
2、提高部分
（1）扩展频率测量范围为0Hz～100kHz。
（2）增加平均值测量功能。
（3）测量误差降低为0.1%＋最低位2个字。
结论：整周期采样，被相解对测量无差影响可忽略。
表3：一周整数点采样25点，在不同初相角条件下偏差计算分析(采样100点计算)
初相角0度
初相角10度
初相角30度
初相角50度
初相角70度
初相角90度
平方和
50.02474118
50.00000086
50.0000006
50.00000007
49.9999995
两次等时间采样，不考虑采样时间为周期的整数倍时，可能产生的最大读数偏差为：
从中可以评估不做周期测量时，要达到误差要求最少的采样周期数。
若是频率较高的信号，如频率大于1kHz，采样时间0.1s，采样时间间隔2μs，则可以采样10k点，对于1kHz信号，共100个周期，每周100个点，示值可能误差为1/(2*100*3.14)=0.15%.
二、实现方案
1.乘法器对信号做乘法运算，然后积分得到真有效值。此方法硬件较复杂，同时乘法器做精确的乘法运算，要求较高，不易实现。均值测量还得从其他通道采样。所以可能实现，但不是最优的。
2.模拟电路实现放大或衰减，再进行电平移动，单片机采样信号，能过信号处理和运算，得到测量结果。此方案要增加的硬件设计不多，且调试相对较简单，主要是发挥单片机的资源，方案相对较优。
(c)仿真研究，确定采样点、采样时间对测量的影响：
表1：采样时间为周期的整数倍。一周中采样点数与测量误差的关系(采样100点计算)
每周100点
每周50点
每周25点
每周10点
平方和
50.02532213
50.02520625
50.02474118
50.02141371
平方和平均值
0.500253221
表4. 放大电路测试记录表
输出
10mV
100 mV
200 mV
1V
2V
10V
20V
通过带隙电压基准芯片转换得到电平偏移所需要的负电压基准。
结果与要求一致。
由于电阻系列值中无1.35kΩ，在此用两个2.7kΩ的电阻并联得到。
2．放大器的测试
以图3、图4电路为例说明。
根据关联性，图3中的负电源、基准都是通过图4所示电路得到，所以先测图4电路。
在图4电路中，Vref产生要用到负电源，所以首先测负电源产生电路。
检峰或平值值换算得到是针对特定的周期性波形，如正弦波。而本题要求并没有定义是正弦波。
(2)有效值的计算
有效值计算式：
积分部分可通过离散化计算。设等时间间隔δ采样，在0至T采样时间采样N点，则连续积分可以用离散化公式进行计算：
从中可得到：
(3)采样时间计算对误差的影响
以单位幅值正弦波为例，分析积分时间及开始程分时刻对计算的影响。
49.99999917
平方和平均值
0.500247412
0.500000009
0.500000006
0.500000001
0.499999995
0.499999992
计算的有效值
0.707281706
0.707106787
0.707106785
0.707106782
0.707106778
0.707106775
(a)20V量程档：当其输入为正弦信号有效值20V时，用电阻分压，衰度至2V，程控增益放大器对应放大倍数取1。
(b)2V量程档：当其输入最大正弦信号有效值2V时，由于在衰减部分衰减了10倍，要得2V的输出，需放大10倍；
(c)200mV量程档：当其输入为最大电压200mV峰峰值时，由于在衰减部分衰减了10倍，要得2V的输出，需放大100倍；
电平偏移与输出钳位电路参考后面部分。
图1方案中，由于200mV档先衰减10倍至20mV，后级要放大100倍，对放大器的增益带宽积和失调电压要求较高。合理的方案是采用集成的程控增益放大器如AD603，VCA810系列等芯片。
(2) 结合单片机特点进行设计的放大器（图3）
图3中，vO1、vO2、vO3分别对应于200mV、2V、20V档，输入到不同的单片机AD通道，避免了采用外部开关切换，使得用通用器件能够实现。
理解：在构成输入分压电路时，对电阻选择要保证能实现。
(5)具有输入过压保护功能。
理解：由于输入最大时会大于电源电压，此时可能会损坏放大器，需要进行输入保护，可以通过二极管钳位的方式实现。
(6)单电源供电，供电电源电压9V。
理解：可选择RAIL－RAIL运放。普通运放时，单电源供电，要将输入拉到电源中间值。输出也是以电源中间值为参考而不是参考地，所以不是RAIL－RAIL运放，电路处理起来相对复杂。
8.57862E-07
6.03446E-07
6.69272E-08
-5.0088E-07
-8.3453E-07
结论：整周期采样，被相解对测量无差影响可忽略。
(4)结论
(a)对于周期信号，为了测量读数的一致性，最优方法是按周期的整数倍时间采样；按周期整数倍采样，只要有足够多的采样点，对每周采样点数是多少，影响不大。
衰减与保护级电路如图2所示。
图2中，电阻选用金属膜电阻，电阻比例精确度可以配对实现。
运放采用双电源供电，电源用10μF钽电容或叠层电容与一个高频瓷介电容并联去耦（本文其他地方用到运放用同样方式去耦，不再声明）。
运放选用低失调电压和低输入偏置电流放大器，增益带宽积10MHz，压摆率2V/s以上。
程控增益放大器可以采用通过模拟开关切换的方式实现
（4）自动量程切换功能。
（5）其他。
设计分析
一、对题目的理解
1.真有效值的概念、实现方法及分析
(1)对有效值的理解
真有效值不是针对正弦信号定义的，所有电信号都有其有效值。从物理学的角度而言，就是电流通过物体做的功（发热）等效。所以在此处不能用检测峰值或平均值通过转换计算得到，而是要通过采样，按有效值的定义，通过离散化计算得到。
负电源产生电路测试：接上9V，用示波器直流档观察输出是否有？纹波是否小到合乎要求。若是肯定回答，用数字万用表测输出电，看是否为－9V.
Vref测试：用示波器观察标准源输出是否有杂波？若正常，用6位半万用表测量基准输出，判断基准确度和稳定性是否在要求之内。