量程自动切换电压表

西安航空职业技术学院

毕业设计（论文）

论文题目：量程自动切换电压表

所属系部：

指导老师：职称：

学生姓名：班级、学号:

专业：

西安航空职业技术学院制

2016年 1 月 10日

西安航空职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

题目：量程自动切换电压表

任务与要求：数字电压表采用采用数字化测量技术把连续的模拟量转换成离散的数字形式并加以显示的仪表与传统的模拟式仪表比较,具有显示清晰直观,读数准确,测量范围宽，通过发光二极管来显示被测电压所选择的档位。输入的模拟电压通过A/D转换模块将其转换成数字电压,再通过软件编程的方式使其在LED 数码显示器上显示出来,实现了数字电压表的显示功能。

时间： 2015 年 11月 16日至 2016年 1月 10日共 8 周所属系部：

学生姓名：学号

专业：

指导单位或教研室：

指导教师：职称：

西安航空职业技术学院制

2015年 1月 10 日

毕业设计(论文)进度计划表

量程自动切换的电压表

【摘要】

数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，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。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本论文重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。

关键字：量程电压表读数

Automatic range switching voltage meter

Abstract:

Voltmeter DVM (digital Digital) is a digital measurement technology, which uses digital measurement technology to convert the continuous analog quantity (DC input voltage) into discontinuous, discrete digital form and display instrument. The traditional pointer meter is single, low accuracy and can not meet the needs of the digital era. It has been widely used in electronic and electrical measurement, industrial automation instrument, automatic test system and so on. In this paper, we focus on the work principle of single chip digital voltage meter based on single chip computer, which can improve the power of DVM, and also improve the power and non power measurement technology to a new level.

Key words: range voltage meter readings

目录

1 概述 (1)

1.1数字电压表发展前景 (1)

1.2电路组成及工作原理 (1)

1.3档位自动切换电路 (1)

1.4 A/D转换电路................................................................................... 错误!未定义书签。

1.5 显示电路 (3)

2 系统各部分的组成电路 (4)

2 .1 高精度程控放大电路 (4)

2 .3 量程控制电路 (5)

2 .4 小数点切换电路 (5)

3 硬件电路的设计.......................................................................................... 错误!未定义书签。4软件设计. (9)

4.1主程序 (10)

4.2 LED送显子程序 (10)

4.3 档位自动切换子程序 (15)

5常见故障及其调查方法 (16)

5.1电压表的全部量程呈线性超差 (16)

5.2量程呈非线性超差 (16)

5.3频响测量超差及其调整方法 (17)

5.4使用注意事项 (14)

结束语 (18)

参考文献 (20)

1概述

1.1数字电压表的发展前景

数字电压表作为数字技术的成功应用发展相当快。数字电压表（Digital VoIt Me-ter，DVM），以其功能齐全、精度高、灵敏度高、显示直观等突出优点深受用户欢迎。特别是以A／D转换器为代表的集成电路为支柱，使DVM 向着多功能化、小型化、智能化方向发展。DVM应用单片机控制，组成智能仪表；与计算机接口，组成自动测试系统。

现代数字电压表按测量功能可分为直流数字电压表和交流数字电压表。数字电压表一般由模拟部分和数字部分组成，模拟部分主要功能是获取电压并将其转换为相应的数字量，数字部分完成逻辑控制、译码和显示等功能。数字电压表的核心是A/D转换器，由A/D转换器工作原理的不同，数字电压表又可分为逐次比较型和双积分型。

传统模拟式电压表具有电路简单、成本低、测量方便等特点，但测量精度较差，特别是受表头精度的限制，即使采用0.5级的高灵敏度表头，读测时的分辨力也只能达到半格。再者，模拟式电压表的输入阻抗不高，测高内阻源时精度明显下降。

本设计为克服以上缺点选用ICL7135芯片实现双积分A/D转换，提高精度，它是一种四位半的双计分A/D转换器，具有精度高（精度相当于14位二进制数）、价格低廉、抗干扰能力强等优点。本设计介绍用单片机并行方式采集ICL7135的数据以实现单片机电压表和小型智能仪表的设计方案。

在当今的数字时代，从大到空间雷达，地球卫星定位系统，移动通信，计算机，医用断层扫描设备，小到家用计算机，数码影像设备，数字录音笔，数码微波炉等设备中，数字技术与数字电路组成的数字系统已经成为这些现代电子系统的重要组成部分。数字电压表正进入一个蓬勃发展的新时期，一方面它开拓了电子测量领域的先河，另一方面它本身正朝着高准确度、智能化、低成本的方向发展。此外，数字电压表在安装工艺、外观设计、安全性、可靠性等方面也在不断改进，日臻完善。