ICL7106数字万用表设计
ICL7106
ICL7106是目前广泛应用的一种3½位A/D转换器，能构成3½位液晶显示的数字电压表。
一、ICL7106的工作原理1. ICL7106的性能特点（1）＋7V～＋15V单电源供电，可选9V叠层电池，有助于实现仪表的小型化。
低功耗（约16mW），一节9V叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。
（2）输入阻抗高（1010Ω）。
内设时钟电路、＋2.8V基准电压源、异或门输出电路，能直接驱动3½位LCD显示器。
（3）属于双积分式A/D转换器，A/D转换准确度达±0.05％，转换速率通常选2次／秒～5次／秒。
具有自动调零、自动判定极性等功能。
通过对芯片的功能检查，可迅速判定其质量好坏。
（4）外围电路简单，仅需配5只电阻、5只电容和LCD显示器，即可构成一块DVM。
其抗干扰能力强，可靠性高。
3. ICL7106的工作原理ICL7106内部包括模拟电路和数字电路两大部分，二者是互相联系的。
一方面由控制逻辑产生控制信号，按规定时序将多路模拟开关接通或断开，保证A/D 转换正常进行；另一方面模拟电路中的比较器输出信号又控制着数字电路的工作状态和显示结果。
下面介绍各部分的工作原理。
（1）模拟电路模拟电路由双积分式A/D转换器构成。
主要包括2.8V基准电压源（E0）、缓冲器（A1）、积分器（A2）、比较器（A3）和模拟开关等组成。
缓冲器A4专门用来提高COM端带负载的能力，可谓设计数字多用表的电阻挡、二极管挡和hFE 挡提供便利条件。
这种转换器具有转换准确度高、抗串模干扰能力强、电路简单、成本低等优点，适合做低速模／数转换。
每个转换周期分三个阶段进行：自动调零（AZ）、正向积分（INT）、反向积分（DE），并按照AZ→INT→DE→AZ…的顺序进行循环。
令计数脉冲的周期为TCP，每个测量周期共需4000T CP。
其中，正向积分时间固定不变，T1＝1000T CP。
仪表显示值将T1＝1000TCP，UREF＝100.0mV代入上式得N＝10UIN 或UIN＝0.1N只要把小数点定在十位上，即可直读结果。
7106芯片资料
T
2
=
T
1
⋅
Vin V REF
−−−−−−
T 2 = N ⋅ T CP − − − − − −
N
=
T1 T CP ⋅V REF
⋅ Vin
−−−−−−
第三章 万用表的电路原理及装配
结论：等式左端的脉冲计数值N 与被测电压Vin成正比，并且通过正反 两次积分后实现了模拟量转换成数字 量。
然后通过液晶显示器读出被测参 数值。
R / V 转换
功
量
能
程
基本量
选 择
V~ / V 转换
选 择
程数字 电压表
I / V 转换
图1-2袖珍式数字万用表的结构
第三章 万用表的电路原理及装配
3.1万用表的基本结构：
3.1.3 数字电压表的电路原理框图 数字电压表由两部分电路构成：
即模拟电路部分和数字电路部分。在 模拟电路部分主要由滤波器、模拟开 关、缓冲器、积分器和比较器构成。 在数字电路部分主要由振荡器、分频 器、逻辑控制器、计数器、锁存器、 译码器、相位驱动器和液晶显示器构 成。
R / I 转换
功
量
电
能
程
选 择
V~ / I 转换
选 择
流 表
V / I 转换 图1-1 模拟式万用表的结构
R / V 转换
功
量
能
程
基本量
选 择
V~ / V 转换
选 择
程数字 电压表
I / V 转换
图1-2袖珍式数字万用表的结构
第三章 万用表的电路原理及装配
3.1万用表的基本结构： 输入
3.1.1.模拟式万用表的结构
味着测试信号没有进入，这时由失调 电压对自动调零电容CAZ充电，当自动 调零阶段结束时，CAZ上保持的电压与 总失调电压大小相等方向相反。也就 是在A/D转换运作之前互相抵消。即Vin = 0时，数字万用表显示为0。
数字万用表自动测量系统的设计
电 子测 量 技 术 ELECT RON IC M EASU REMEN T TECH N OL OGY
第 34 卷 第 4 期 2011 年 4 月
数字万用表自动测量系统的设计
徐 薇1 黄博闻2 关宇东2
( 1. 北京自动化控制 设备研究所 北京 100039; 2. 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 哈尔滨 150001)
[ 8] 郭鑫, 张立. 便 携式叶绿 素含量 光电检 测仪 设计[ J] . 电子测量与仪器学报 2009, 23( 4) : 92 96.
[ 9] 原玉 磊, 张超, 杨 宇飞. 一 种基 于单 片机 的授 时系 统 [ J] . 国外电子测量技术, 2010, 29( 12) : 81 84.
Abstract: P resents a method t o amelio rate the no rmal digita l multi met er and make it auto contro lled equipment. I CL 7106 and similar A/ D co nv erter chips ar e the measurement kernels of nor mal multi meter s. With an inter face betw een the ICL7106 A / D chip and M CU , M CU is able to o bta in measurement data fr om t he dig ital multi met er, and, t hus, it can co nt rol the measurement pro cess using relay s to manipulating the r ang es and pow er. W ith additional co mmunicatio n int erfaces, M CU is able to co mmunicate, sy nchro nize and co wo rk with o ther equipment implementing auto measurement. Keywords: do uble int eg ra l A / D co nv erter chip; ICL 7106; auto measurement; mult i meter
数字式压力表设计
实习报告课程名称：数字式电压表学生姓名：学号：专业班级：指导教师：完成时间：报告成绩：评阅意见：评阅教师日期数字式压力表的设计1.课程设计的目的压力表是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。
利用ICL7107构成数字式压力表。
2.课题要求（1）测压范围：0—60Mpa，主要分为四个量程段：0.04—0.6Mpa；0.1—6Mpa；1—25Mpa；1—60Mpa；（2）测量精度：1.0级。
（3）具有显示、变送、报警等功能，可同时两路输入；（4）模拟输出：可同时提供两组4-20mA或0-10V输出。
3.设计原理主要器件由芯片ICL7106和液晶显示器LCD组成关键词：芯片ICL7106 液晶显示器LCD图一为简易原理方框图。
由于7106是把模拟电路与逻辑电路集成在一块芯片上，属于大规模CMOS 集成电路，因此本方案主要有以下特点：（1）采用单电源供电，可使用9V迭层电池，有助于实现仪表的小型化。
（2）芯片内部有异或门输出电路，能直接驱动LCD显示器。
（3）功耗低。
芯片本身消耗电流仅1。
8mA，功耗约16mW。
（4）输入阻抗极高，对输入信号无衰减作用。
（5）能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动显示极性的功能。
（6）噪声低，失调温标和增益温标均很小。
具有良好的可靠性，使用寿命长（7）整机组装方便，无须外加有源器件，可以很方便地进行功能检查。
本文设计的电压表,电压值显示稳定，读数方便，能测量正、负电压且能自动切换量程，使用方便。
系统框图（如图 1 所示）。
本系统可分为测试电压转换、模拟电压通道、数据电压通道（A/D 转换及译码锁存）、数码显示、小数点驱动电路5部分。
图1系统框图4.设计思路4.1工作原理ICL7107 是双积型的A/D 转换器，还集成了A/D 转换器的模拟部分电路，如缓冲器、积分器、电压比较器、正负电压参考源和模拟开关，以及数字电路部分如振荡源、计数器、锁存器、译码器、驱动器和控制逻辑电路等，使用时只需外接少量的电阻、电容元件和显示器件，就可以完成模拟到数字量的转换，从而满足设计要求。
数字电压表电路7106和7107
数字电压表电路ICL7107ICL7107.7106pdf资料下载ICL7107 安装电压表头时的一些要点：按照测量＝±199.9mV 来说明。
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。
数字万用表的设计
电子工艺实习报告 ------数字万用表的设计数字万用表的设计一、摘要：数字万用表又称数字多用表，简称DMM（Digital Multimeter）。
它是由数字电压表DVM(Digital Voltmeter)与各种变换器组成的。
其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部分，是数字万用表的核心。
数字仪表是把连续的被测模拟量自动地变成断续的、用数字编码方式并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。
这是一种新型仪表，它把电子技术、计算机技术、自动化技术与精密电测量技术密切地结合在—起，成为仪器仪表领域中一个独立的分支。
数字万用表(DMM)可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量，其功能可任意组合并以十进制数字显示被测量的结果，应用十分广泛。
本文以DT830B万用表为例。
二、关键词数字万用表，DT830B万用表，硬件设计，焊接工艺。
三、引言DT830B万用表是一种常用的万用表，它的技术成熟。
而且它的应用广泛，可以测量直U以及三极管的放大倍数hFE 流电压、直流电流、交流电压、电阻、二极管的正向导通电压F等。
该表使用7106型的A/D 转换芯片，配3 1/2位的LCD 液晶显示屏，表内使用一只电位器来调整精度，一节9V 电池做电源，量程开关兼做电源开关。
该表具有体积小、电路简单、分辨力强、准确度高测试功能完善、测量速率快等特点，常用于电气测量，特别适合在校学生和电子爱好者学习、组装，在装配完成的同时也就得到了一款实用的测量工具。
四、数字万用表的功能：DCV ：直流电压ACV：交流电压 DCA ：直流电流R ：电阻F U ：二极管的正向导通电压hFE ：三极管放大倍数五、数字万用表的原理框图：DT830B 万用表测量的基本量是直流电压，核心是由A/D 转换器、显示电路等组成的基本量程数字电压表。
其他被测信号需在仪表内部转换成直流电压再进行测量。
其原理框图如图（1）：图（1） DT830B 万用表的原理框图六、数字万用表的整体设计：DT803B 数字万用表的电路原理图如图(2)所示：图(2) DT803B数字万用表的电路原理图七、数字万用表的硬件设计：1、硬件工作原理阐述：DT803B数字万用表中A/D转换器将0～2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。
ICL7106数字电压表电路及组装要点
ICL7106数字电压表电路及组装要点数字电压表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具。
有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。
这里展示的一份由 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表电路，就是一款最通用和最基本的电路。
ICL7106是美国Intersil公司专为数字仪表生产的数字仪，满幅输入电压一般取200mV或2V。
该芯片集成度高,转换精度高,抗干扰能力强,输出可直接驱动LCD液晶数码管,只需要很少的外部元件,就可以构成数字仪表模块。
一、ICL7106简介1. ICL7106的性能特点（1）＋7V～＋15V单电源供电，可选9V叠层电池，有助于实现仪表的小型化。
低功耗（约16mW），一节9V叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。
（2）输入阻抗高（1010Ω）。
内设时钟电路、＋2.8V基准电压源、异或门输出电路，能直接驱动3½位LCD显示器。
（3）属于双积分式A/D转换器，A/D转换准确度达±0.05％，转换速率通常选2次／秒～5次／秒。
具有自动调零、自动判定极性等功能。
通过对芯片的功能检查，可迅速判定其质量好坏。
（4）外围电路简单，仅需配5只电阻、5只电容和LCD显示器，即可构成一块DVM。
其抗干扰能力强，可靠性高。
2. ICL7106的工作原理ICL7106内部包括模拟电路和数字电路两大部分，二者是互相联系的。
一方面由控制逻辑产生控制信号，按规定时序将多路模拟开关接通或断开，保证A/D 转换正常进行；另一方面模拟电路中的比较器输出信号又控制着数字电路的工作状态和显示结果。
下面介绍各部分的工作原理。
（1）模拟电路模拟电路由双积分式A/D转换器构成，其电路如图1所示。
图1主要包括2.8V 基准电压源（E 0）、缓冲器（A 1）、积分器（A 2）、比较器（A 3）和模拟开关等组成。
缓冲器A 4专门用来提高COM 端带负载的能力，可谓设计数字多用表的电阻挡、二极管挡和h FE 挡提供便利条件。
DT830B_数字万用表装配说明
实验原理1、ICL7106原理介绍ICL7106是目前广泛应用的一种3½位A/D转换器，能构成3½位液晶显示的数字电压表。
一、ICL7106的工作原理1. ICL7106的性能特点（1）采用＋7V～＋15V单电源供电，可选9V叠层电池，有助于实现仪表的小型化。
低功耗（约16mW），一节9V叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。
（2）输入阻抗高（1010Ω）。
内设时钟电路、＋2.8V基准电压源、异或门输出电路，能直接驱动3½位LCD显示器。
（3）属于双积分式A/D转换器，A/D转换准确度达±0.05％，转换速率通常选2次／秒～5次／秒。
具有自动调零、自动判定极性等功能。
通过对芯片的功能检查，可迅速判定其质量好坏。
（4）外围电路简单，仅需配5只电阻、5只电容和LCD显示器，即可构成一块DVM。
其抗干扰能力强，可靠性高。
（5）工作温度范围是0～＋70℃，但受LCD限制，仪表环境温度一般为0～＋40℃，相对湿度不超过80％。
2. ICL7106的引脚功能ICL7106采用DIP－40封装，引脚排列如上图所示。
U+、U－分别接9V电源（E）的正、负极。
COM为模拟信号的公共端，简称模拟地，使用时应与IN－、UREF－端短接。
TEST是测试端，该端经内部500Ω电阻接数字电路的公共端（GND），因二者呈等电位，故亦称做数字地。
该端有两个功能：①作测试指示，将它接U＋时LCD显示全部笔段1888、可检查显示器有无笔段残缺现象；②作为数字地供外部驱动器使用，来构成小数点及标志符的显示电路。
a1～g1、a2～g2、a 3～g3、bc4分别为个位、十位、百位、千位的笔段驱动端，接至LCD的相应笔段电极。
千位b、c段在LCD内部连通。
当计数值N＞1999时显示器溢出，仅千位显示“1”，其余位消隐，以此表示仪表超量程（过载溢出）。
POL为负极性指示的驱动端。
BP为LCD背面公共电极的驱动端，简称“背电极”。
基于ICL7106的直流数字电压表的设计与测试
如何设计分压电阻： 例如给你一个分压总电阻（R7+R8+R9+R10+R11）为20 MΩ 现在来设计各档的分压电阻。首先我们可以明确知道Vin的范围 是0mv～199.9mv,现在我们要解决的问题是把被测电压Vx进行分 压转化为Vin从而变化为N在液晶显示屏上显示出来。我们知道 直流电压表测量电压Vx的范围是0v～1999v，我们把电压表分为 200mv档，2v档，20v档，200v档，1000v档。现在我们把被测电 压Vx进行分类： ①200v≤Vx≤1999v，我们用1000v档进行测量把被测电压Vx 进行分压转化为Vin（20mv≤Vin≤199.9mv）由式3-8可知分压 系数F=0.0001,由图3-7可知R11/(R7+R8+R9+R10+R11)=0.0001， 可知R11=2KΩ 。 ②20v ≤Vx<200v，我们用200v档进行测量把被测电压Vx进 行分压转化为Vin（20mv≤Vin≤199.9mv）由式3-8可知分压系 数F=0.001,由图3-7可知(R10+ R11)/(R7+R8+R9+R10+R11)=0.0001，可知R10+ R11=20KΩ 。由 R11=2KΩ 可知R10=18 KΩ 。
实际相对误差分析：
x为自制电压表测量的电压；
x0为标准电压表测量的电压；
跟据式4-1 可求出实际相对误差结果如表4-1中所示。
的误差范围内该电压表制作的比较成功，引起误差的主要原因 应该是电压表分压电阻和模拟开关的导通电阻。 （1）从电压表分压电阻上分析： 由于本设计表压表测量的电压值整体上小于标准电压表 测量的电压值根据3.3节内容可知本设计表压表分压系数F比标 准电压表分压系数F小，因此由式3-8，式3-9，式3-10及图3-7 可知可能是由于本设计表压表电阻R11<1kΩ 。 对于第一组第三组数据实际相对误差比其他组大，主要 是由本设计表压表的精度底造成的。对于第五组、第六组相对 误差超过4%比其他组的误差要大一些而且我们可以看出它们是 属于电压表跳20V档造成的，从表4-2我们可以看出20V档的平 均相对误差为3.98%高于2V档和200V档平均相对误差其原因可 能是此时R9<90KΩ ，这样造成的分压系数F将减小故可由式3-8 可知VIN变小从而液晶显示屏显示的数字将变小得到的电压表 数值的相对误差就会增大，从而比其它组误差要大一些。
第2章 数字万用表原理
限流保护电阻
换挡开关
W2
由图2-20可知，被测电压 Vx乘以分压系数F等于数字电 压表头的输入电压VIN ，即 VIN Vx F 如，当动片 移到量程200V档时，分压系数 R11 R12 R10 10K F200 0.001 R7 W2 R8 R9 R10 R11 R12 10M 当表头显示值为1999时，表示表头的输入电压VIN 为
C12、R32积分电容、电阻
注意：
图2-16是数字万用表DT830整机的核心部分。 下节分析、讨论的各单项测试电路或附加功能电路 也都是从DT830的整机电路中分离出来的，只是略去 了换档开关各动片的位置，将它们画成了导线而已。 DT-830电路原理图见图2-17与图2-18。
自学
自学
(5)C11是自动调零电容 (6) R32是积分电阻，C12是积分电容。
时钟 发生器 R28 C7 F0=40kHz Cg 参考电容
参考电压 调整电路 R18 R19 R20 R48 可调Rp3, 使VREF=100mv 2VREF=200mv 满量程
低通 滤波电路 C8 R29和C10 R32 电阻可限流 C11自动调零电阻
第2章 数字万用表的工作原理 与电路分析（设计）
本章要点
1. ICL7106的内部电路的结构框图，被测直流电压VIN在 ICL7106内部的传输路径；
2.被测直流电压VIN和显示数码N之间的关系式（P16）：
N 10VIN （mV）
（2-4a）
（2-4） V ， IN
0.1N (mv )
会应用上述两个公式设计直流电压表和直流电流表， 见P27【例2-1】，P29【例2-2】。
2.4 ICL7106的内部电路和工作原理
智能数字万用表的设计
智能数字万用表的设计摘要：本智能数字万用表由凌阳SPCE061A单片机、MC14433——3 位A/D 转换电路、自动量程转换电路、交直流转换电路和大、小电阻测量电路组成，能够对交流电压、直流电压、大电阻和小电阻进行精确测量。
使用凌阳SPCE061A 单片机作为控制模块，实现量程自动转化；使用MC14433实现A/D转换；使用简易软键盘、凌阳SPLC501液晶显示模组实现输入和显示；使用单片机读取MC14433的数字信号来控制模拟开关，从而改变反馈电阻的大小实现档位的不同选择；本设计能够准确对被测量进行测量，所有性能指标符合要求。
关键词：数字万用表单片机 MC14433 交直流电压测量电阻测量一、方案论证1.交流电压的测量：由于交流电压不能直接测量，必须转换为直流电压。
转换方案有3种：方案一、热电偶测量法：根据交流有效值的物理定义来实现测量的，利用热电偶电路平衡原理通过两端的电势比较得到有效值。
但热电偶转换线性度差，且热电偶具有配对较难、响应速度慢、负载能力差等缺点。
方案二、模拟运算法：根据有效值的数学定义，用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流输入信号的有效值。
这种方案测量的动态范围小、精度不高且输入信号的幅度变小时，平均器输出电压的平均值下降值很快、输出幅度很小。
方案三、交流整形电路：使用AD637等集成有效值转换芯片，把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号，在对直流电压进行测量，这种方案电路简单、响应速度快、失真度小、工作稳定可靠。
综上，采用方案三进行交流电压的测量。
2.小电阻的测量：由于小电阻在通入电压后发热，测量出的电阻值会产生较大的误差，对于小电路有3种方案测量：方案一、直流电桥测量法。
直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。
采用这两种方法测量时很多操作需要手动，并且对元件精度要求高，通过数字电位器来改变需要的电阻参数，索然可以实现数控，但数字电位器的每一级步进电阻值不确定，调节困难，用单片机处理计算复杂并且测量时操作不便。
ICL7106数字万用表设计
ICL7106设计题目：专业：班级：姓名：学号：分数：2013年12月15摘要：数字万用表是由数字电压表配上相应的功能转换电路构成的，它可对交、直流电压，交、直流电流，电阻，电容以及频率等多种参数进行直接测量。
本文主要通过对现有通用数字万用表的测量理论和实现电路的研究，详细分析了直流电压、直流电流、交流电压、直流电阻的测量理论和实现电路，研究了模拟量转变为数字量的误差问题，详细阐述了现有通用数字万用表测电压的误差问题，设计出1种数字万用表的测量电路——由ICL 7106构成的3 1/2位自动量程数字万用表电路。
此电路量程广，并且具有手动/自动量程两种模式和读数保持、相对值测量、蜂鸣器驱动等功能，能显示超量程、负极性、低电压指示符以及各种标志符（含单位符号），并且功耗小。
关键字：数字万用表；模拟量；数字量；A/D 转换目录摘要： (2)第1章绪论 (4)1.1 数字万用表的主要特点 (5)1.2 万用表发展趋势 (7)第2章数字万用表总体设计方案 (8)2.1数字万用表的基本原理 (8)2.2系统设计方案 (9)2.3ICL7106介绍 (9)2.3.1 ICL7106简介 (9)2.3.2 ICL7106管脚排列 (10)2.3.3 ICL7106数字电路 (10)第3章智能型数字式多用表硬件设计 (11)3.1A/D转换电路 (11)3.2ICL7106各测量电路 (12)3.2.1直流电压测量电路 (12)3.2.2交流电压测量电路 (13)3.2.3直流电流测量电路 (14)3.2.4电阻测量电路 (15)3.2.5二极管测试电路 (15)3.3数字万用表原理图 (16)第4章用数字万用表的检测 (16)4.1测量电压 (16)4.2测电流 (17)4.3测电阻 (18)4.4测二极管 (18)4.5注意事项 (19)第1章绪论随着微电子技术的高速发展，单片机的功能集成化，智能仪器也发展到了一个新的阶段。
7106数字表头的应用介绍
7106数字电压表表头介绍数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。
这里展示一份由 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表(数字面板表)电路，就是一款最通用和最基本的电路。
与 ICL7106 相似的是 ICL7107 ，前者使用 LCD 液晶显示，后者则是驱动 LED 数码管作为显示，除此之外，两者的应用基本是相通的。
图中，仅仅使用一只 DC9V 电池，数字电压表就可以正常使用了。
按照图示的元器件数值，该表头量程范围是±200.0mV。
当需要测量±200mV 的电压时信号从 V-IN 端输入，当需要测量±200mA 的电流时，信号从 A-IN 端输入，不需要加接任何转换开关，就可以得到两种测量内容。
有许多场合，希望数字电压表(数字面板表)的量程大一些，那么，只需要更改 2 只元器件的数值，就可以实现量程.000V 了。
更改的元器件具体位置和数值见下图的 28 和 29 两只引脚：在有了一只数字电压表(数字面板表)之后，按照下面的图示，给它配置一组分流电阻，就可以实现多量程数字电流表，分档从±200uA 到±20A 。
但是要意：在使用 20A 大电流档的时候，不能再有开关来切换量程，应该专门配置一只测量插孔，以防烧毁切换开关。
与多量程电流表对应的是经常需要使用多量程电压表，按照下图配置一组分压电阻，就可以得到量程从±200.0mV 至±1000V 的多量程电压表。
测量电阻与测量电流或者电压一样重要，俗称“三用表”，利用数字电压表做成的多量程电阻表，采用的是“比例法”测量，因此，它比起指针万用表的电测量来具有非常准确的精度，而且耗电很小，下图示中所配置的一组电阻就叫“基准电阻”，就是通过切换各个接点得到不同的基准电阻值，再由 Vref 与被测电阻上得到的 Vin 电压进行“比例读数”，当 Vref ＝ Vin 时，显示就是 Vin/Vref*1000=1000 ，按照需要点亮屏幕上的小数点，就可以直接读测电阻的阻值来了。
数字式压力表设计
实习报告课程名称: 数字式电压表学生姓名:学号:专业班级:指导教师:完成时间:报告成绩:评阅意见:评阅教师日期数字式压力表的设计1.课程设计的目的压力表就是指以弹性元件为敏感元件,测量并指示高于环境压力的仪表,它几乎遍及所有的工业流程与科研领域。
利用ICL7107构成数字式压力表。
2.课题要求(1)测压范围:0—60Mpa,主要分为四个量程段:0、04—0、6Mpa;0、1—6Mpa;1—25Mpa;1—60Mpa;(2)测量精度:1、0级。
(3)具有显示、变送、报警等功能,可同时两路输入;(4)模拟输出:可同时提供两组4-20mA或0-10V输出。
3.设计原理主要器件由芯片ICL7106与液晶显示器LCD组成关键词:芯片ICL7106 液晶显示器LCD图一为简易原理方框图。
由于7106就是把模拟电路与逻辑电路集成在一块芯片上,属于大规模CMOS 集成电路,因此本方案主要有以下特点:(1)采用单电源供电,可使用9V迭层电池,有助于实现仪表的小型化。
(2)芯片内部有异或门输出电路,能直接驱动LCD显示器。
(3)功耗低。
芯片本身消耗电流仅1。
8mA,功耗约16mW。
(4)输入阻抗极高,对输入信号无衰减作用。
(5)能通过内部的模拟开关实现自动调零与自动显示极性的功能。
(6)噪声低,失调温标与增益温标均很小。
具有良好的可靠性,使用寿命长(7)整机组装方便,无须外加有源器件,可以很方便地进行功能检查。
本文设计的电压表,电压值显示稳定,读数方便,能测量正、负电压且能自动切换量程,使用方便。
系统框图(如图1 所示)。
本系统可分为测试电压转换、模拟电压通道、数据电压通道(A/D 转换及译码锁存)、数码显示、小数点驱动电路5部分。
图1系统框图4.设计思路4、1工作原理ICL7107 就是双积型的A/D 转换器,还集成了A/D 转换器的模拟部分电路,如缓冲器、积分器、电压比较器、正负电压参考源与模拟开关,以及数字电路部分如振荡源、计数器、锁存器、译码器、驱动器与控制逻辑电路等,使用时只需外接少量的电阻、电容元件与显示器件,就可以完成模拟到数字量的转换,从而满足设计要求。
数字万用表电路图大全(模数转换电路-显示驱动电路)
数字万用表电路图大全（模数转换电路/显示驱动电路）数字万用表电路图（一）数字万用表是在一个只有基本量程的直流数字电压表的基础上扩展而成的，这个电压表相当于数字万用表的表头。
其原理见图1。
在图1中，除显示器外，其余功能可全都集成在一个芯片上，具有这些功能的芯片叫A/D转换器，较常见的有ICL7106、ICL7107等多种型号，它们部属于双积分式A/D转换器。
双积分A/D 转换器内部电路虽然很复杂，但根据图1的电路可以说明其原理。
它在一个测量周期内的工作过程如下：测试开始，计数器清零，积分电容c放电，然后控制逻辑使K2、K3断开，K1接通，积分器对被测电压Vx进行正向积分，正向积分也叫采样，采样期间积分输出V01线性增加，经过零比较器得到过零方波，通过控制逻辑打开门G，计数器开始对时钟脉冲计数，当计数到最高位为1时，溢出脉冲通过控制逻辑使K1、K3断开，K2接通，采样结束，计数器复零。
设采样过程时间为T1，则积分输出V01=VxT1/RC（1），K2接通基准电压VR后，积分器开始第二次积分（反向积分），V01开始线性下降，计数器也重新计数。
当V01降至零时，比较器输出的负方波结束，控制逻辑使K2断开，K3接通，积分停止。
同时关闭门G，计数停止，一个测量周期结束。
设反向积分过程时间为T2，则积分输出为V01-VrT2/RC=0（2）。
由式（1）、（2），可得Vx=VrT2/T1（3）。
转换波形见图2。
设时钟脉冲周期为T0，则T1=N1T0，T2=N2T0，N1、N2分别是正、反向积分期间计数的时钟脉冲个数，所以VX=VRN2/N1（4）。
对干31/2位A/D转换器，采样期间计数到1000个脉冲时计数器有溢出，故N1=1000是个定值，如再规定VR=100.0mV，则有VX=0.1N2（5）。
（5）式说明，适当选择N1及VR的值，可使VX与N2的有效数字相同，只是小数点位置不同。
如将小数点定在显示值N2的十位，便可直接读数。
ICL7107（7106）组成的电压表、电流表、电阻表原理图及注意事项
ICL7107（7106）组成的电压表、电流表、电阻表原理图及注
意事项
1. 芯片第一脚是供电，正确电压是 DC5V （相对于32脚COM的电压）。
第 36 脚是基准电压，正确数值是 100mV，第 26 引脚是负电源（相对于32脚COM的电压），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。
2. 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。
3. 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。
4. ICL7107 也经常使用在±1.999V 量程，这时候，芯片 27、28、29 引脚的元件数值，更换为0.22uF、470K、0.047uF 阻容网络，并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。
7106万用表芯片原理
7106万用表芯片是一款由Intersil制造的35位模数转换器，具有高精度、低功耗、内部基准电压源、LCD驱动器、过量程和欠量程检测、自动极性和低噪声等特点。
它广泛应用于电子行业的多功能高精度模数转换器，是确保各种应用中准确、高效的数据采集和测量的重要工具。
本文将为您详细介绍7106万用表芯片的工作原理，以及如何判断它的好坏。
7106万用表芯片的工作原理主要包括以下几个方面：1.模拟输入：7106万用表芯片通过其模拟输入引脚接受模拟输入信号，模拟输入信号可以是电压、电流或电阻等。
这些信号被转换成对应的数字信号，并通过ICL7106的A/D转换器进行转换。
2.A/D转换器：ICL7106内部集成了35位的A/D转换器，该转换器能够将模拟信号转换为数字信号，并通过数据总线传输到处理器。
A/D转换器的转换精度非常高，可以精确测量、节约能源、简化设计和满足不同电子需求。
3.处理器：ICL7106内部集成了一个低功耗的处理器，处理器主要负责处理来自A/D转换器的数据，并将其存储在存储器中。
处理器还可以执行各种计算和逻辑操作，例如进行数字信号的滤波、计算、比较等。
4.存储器：ICL7106内部集成了一个存储器，用于存储来自A/D 转换器的数据和处理器计算的结果。
存储器的容量可以根据需要进行扩展，以满足不同的数据存储需求。
5.数字输出：ICL7106通过其数字输出引脚向外输出数字信号，数字信号可以是电压、电流或电阻等。
数字输出信号可以通过数据总线传输到其他设备，例如数字万用表、面板仪表、温度测量、过程控制和电池供电设备等。
如何判断7106万用表芯片的好坏？判断万用表芯片ic7106的好坏判断的关键是看电源正极到com和电源负极到com的电压，如果这两个电压不对，可以确定芯片已经损坏。
另外，还可以通过测量芯片的输入和输出引脚的电压和电流，以及处理器的运行状态等方面来判断芯片的好坏。
如果芯片出现故障，可能会导致万用表无法正常工作，因此需要及时进行维修或更换。
- 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)。
ICL7106设计题目：专业：班级：姓名：学号：分数：2013年12月15摘要：数字万用表是由数字电压表配上相应的功能转换电路构成的，它可对交、直流电压，交、直流电流，电阻，电容以及频率等多种参数进行直接测量。
本文主要通过对现有通用数字万用表的测量理论和实现电路的研究，详细分析了直流电压、直流电流、交流电压、直流电阻的测量理论和实现电路，研究了模拟量转变为数字量的误差问题，详细阐述了现有通用数字万用表测电压的误差问题，设计出1种数字万用表的测量电路——由ICL 7106构成的3 1/2位自动量程数字万用表电路。
此电路量程广，并且具有手动/自动量程两种模式和读数保持、相对值测量、蜂鸣器驱动等功能，能显示超量程、负极性、低电压指示符以及各种标志符（含单位符号），并且功耗小。
关键字：数字万用表；模拟量；数字量；A/D 转换目录摘要： (2)第1章绪论 (4)1.1 数字万用表的主要特点 (5)1.2 万用表发展趋势 (7)第2章数字万用表总体设计方案 (8)2.1数字万用表的基本原理 (8)2.2系统设计方案 (9)2.3ICL7106介绍 (9)2.3.1 ICL7106简介 (9)2.3.2 ICL7106管脚排列 (10)2.3.3 ICL7106数字电路 (10)第3章智能型数字式多用表硬件设计 (11)3.1A/D转换电路 (11)3.2ICL7106各测量电路 (12)3.2.1直流电压测量电路 (12)3.2.2交流电压测量电路 (13)3.2.3直流电流测量电路 (14)3.2.4电阻测量电路 (15)3.2.5二极管测试电路 (15)3.3数字万用表原理图 (16)第4章用数字万用表的检测 (16)4.1测量电压 (16)4.2测电流 (17)4.3测电阻 (18)4.4测二极管 (18)4.5注意事项 (19)第1章绪论随着微电子技术的高速发展，单片机的功能集成化，智能仪器也发展到了一个新的阶段。
现在，单片机外围电路正朝着单片集成化、数字化、智能化、网络化、多功能、微功耗、高可靠性的方向发展。
单片机与单片系统、智能传感器、网络通信等高新技术的融合，必将成为21世纪新的经济增长点。
计算机技术及微电子器件在测量技术中的广泛应用，使智能仪器在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面或在解决测量技术问题的深度及广度方面有了巨大的发展。
本设计是基于MAXIM公司生产的数字万用表专控芯片MAX134设计的智能4 3/4位数字万用表。
数字万用表亦称数字多用表（DMM），其主要特点是显示直观、读数准确、准确度高、分辨力强、功能完善、性能稳定、过载能力强、耗电省、体积小、易于携带。
近年来，数字万用表迅速发展，无论是便携式，还是台式万用表在精度、功能和性能上都有较大的提高。
现在3 3/4位便携式数字万用表和4 1/2位便携式数字万用表已经成为主流；台式万用表的发展速度更快，已经有几家公司推出单片集成方案，使台式万用表的性能更高、功能更强，价格更加合理。
近年来，我国对智能仪器的研究，无论在生产、科研等方面都取得了很大的进展，但是由于我国发展起步晚，我国现在所用的测量工具都基本上是3 1/2位的数字表。
1.1 数字万用表的主要特点数字电压表简称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的数字形式并加以显示的仪表。
智能化数字万用表则是大规模集成电路(LSI)、数显技术、计算机技术及自动测试技术(ATE)的结晶。
通过对DVM的扩展，即可形成数字多用表DDM DMM(Digital Multimeter)。
因此，数字万用表的功能是电压表上的扩展。
数字万用表主要有一下特点：1 显示清晰，直观，读数准确传统的模拟式万用表必须借助于指针和刻度来进行读数，在读数过程中不可避免地会引入认为的测量误差(例如视差)，并且还容易造成视觉疲劳。
数字电压表则采用先进的数显技术，使显示结果一目了然，只要仪表不发生跳数现象，测量结果就是唯一的。
不仅保证了读数的客观性与准确性，还符合人们的读数习惯，能够缩短读数和记录的时间。
新型数字万用表在数显的基础上增加了显示各种标志符的功能，便于读数，又对操作人员给予明显提示。
2 显示位数显示位数通常为2 1/2位~8 1/2位.具体讲，有2 1/2位、3位、3 1/2位、3 2/3位、3 3/4位、4位、4 1/2位、4 3/4位、5位、5 1/2位、6位、6 1/2位、7 1/2位、8 1/2位共14种。
国外最近还推出了8 3/4位和10 1/2位数字仪表。
定数字仪表的位数有两条原则：①能显示从0~9所有数字的位是整数位；②分数位的数值是以最大显示值中最高位数字位分子，用满量程时最高位数字为分母.例如，某数字仪表的最大显示值为±19999，满量程计数值为20000,这表明该仪表有4个整数位，而分数位的分子为1，分母为2，故为4 1/2位，读作四位半，其最高位只能显示0或1。
3 准确度高字电压表的准确度是测量中系统误差与随机误差的综合。
它表示测量结果与真值的一致程度，也反映测量误差的大小。
一般讲准确度愈高，测量误差愈小，反之亦然。
准确度的公式有三种表述方式：①准确度＝±（a%RDG+b%FS）②准确度＝±（a％RDG+n个字）③准确度＝±（a%RDG+b％FS+n个字）式①中，RDG为读数值（即显示值），FS表示满度值。
括号中前一项代表A/D转换器和功能转换器的综合误差，后一项是由于数字化处理而带来的误差。
②式中，n是量化误差，反映在末位数字上的变化量。
若把n个字的误差折合成满量程的百分数，即变成式①，③式比较特殊，应用面较窄。
4 3/4位万用表将使用②式来表示准确度。
4 分辨力高数字万用表在最低电压量程末位1个字所对应的电压值，称作仪表的分辨力。
它反映出仪表灵敏度的高低。
4 3/4位的DVM的最高分辨力为10μV1.2 万用表发展趋势90年代以来，数字万用表正处于蓬勃发展的新时期,突出表现在新技术不断涌现,新工艺被广泛采用,新产品层出不穷。
1 广泛采用新技术，不断开发新产品电子技术的进步，往往预示着数字万用表研制水平的新突破，近年来，各项新技术愈来愈普遍采用，并且迅速转化为生产力。
2 广泛采用新工艺新一代的数字万用表正朝着标准模块化的方向发展。
电子模块又称为电子功能组件，简称模块。
它是采用微电子技术和微型电子元器件，按插件组装成一体，能完成某一种特定的功能的商品化部件。
现在，数字万用表的单元电路已基本上被标准化，通用化，系统化的模块取代。
3 单片大规模和超大规模集成电路的采用 1）带微处理器的单片5 1/2位A/D转换器 2）专配微处理器的4 3/4位DMM 集成电路 3） ASIC产品的应用AX133/134是美国最大集成电路公司最新研制的专配微处理器的DMM芯片。
它们配上4位或8位或16位微处理器,即可构成具有高性价比的4 3/4位或3 3/4位智能数字万用表。
4 计算机模块化仪器与虚拟仪器的发展5 安全性能的提高第2章数字万用表总体设计方案2.1数字万用表的基本原理原理：该系统采用ICL7106、四个共阴极LED数码管，ICL7106内部包括模拟电路（即双积分A/D转换器）、数字电路两大部分。
输入电压经量程转换进入ICL7106进行A/D转换，通过单片机在数码器上显示。
ICL7106只有液晶笔段及背电极驱动，没有小数点驱动端。
为显示小数点，需另加外围电路。
原理框图：2.2 系统设计方案首先以A/D转换器(ICL7106)为核心，设计一个多档的直流电压测量电路，再在此基础上对电路进行扩展,使其能多量程的测量交流电压、直流电流和电阻的测量电路。
然后通过单片机编程对各个主要模块的进行智能控制和数据处理，实现对直流电压、交流电压、直流电流和电阻测量对象切换；手动和自动量程转换等功能,并将测量数据转换为人们日常习惯的十进制数字形式显示在LED显示器上。
所以本设计可以分为直流电压测量电路；交流/直流转换电路；电流/电压转换电路；电阻/电压转换电路；功能控制和数据显示电路这五个的主要电路模块。
2.3 ICL7106介绍2.3.1 ICL7106简介ICL7106是高性能，低功耗的三位半A/D转换器电路。
它包含有七段译码管、显示驱动器、参考源和时钟系统。
ICL7106含有一背电极驱动线，适用于液晶显示（LCD）。
ICL7106将高精度，通用性和真正的低成本很好地结合在一起，它有地狱10μV的自动校零功能，零小于1μv/C，地狱10PA的输入电流，极性转换误差小于一个字。
真正的差动输入和差动参考源在各种系统中很有用。
2.3.2 ICL7106管脚排列2.3.3 ICL7106数字电路第3章智能型数字式多用表硬件设计3.1 A/D转换电路A/D 转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性能。
所以我依据设计性能指标要求，并综合A/D转换器的性能指标和价格选择了ICL7106和MC14433这两个A/D转换器作为候选芯片。
ICL7106的输入阻抗为1010Ω，转换速率为0.1-15次/s，转换准确度为±0.05%±1个字；MC14433的输入阻抗为109Ω，转换速率为3-10次/s，转换准确度为±0.05%±1个字，因此这两块芯片的性能指标大大超过设计要求的性能指标。
采用ICL7106。
ICL7106是CMOS大规模集成电路芯片，它将模拟电路与数字电路集成在一个有40个功能端的电路内，所以只需外接少量元件就可组成一个3 1/2位数字电压表。
但是ICL7106是以静态方式驱动LCD转换器，无BCD码输出端，因此不能直接获得降量程信号。
AD转换原理图：A/D转换器是数字万用表的关键电路，从根本上决定了数字万用表的整体性能。
A/D转换器基本工作原理是把一个数量上连续变换的模拟量转换为一个数量上离散变换的数字量。
数字万用表中通常采用双积分式的A/D转换器，它把输入模拟电压与参考电压作比较，通过两次积分过程转换为两个时间间隔的比较，由此将模拟电压转换为与其平均值成正比的时间间隔，然后用时钟脉冲计数器测量这一时间间隔，所得的计数值即为A/D转换结果。
3.2 ICL7106各测量电路3.2.1直流电压测量电路直流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。
若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针.3.2.2交流电压测量电路电路主要包括两部分：电阻分压器、AC/DC转换器。
为降低成本，与DCV档共用一套分压电阻。