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基于单片机的数字电压表的设计文献综述
毕业设计(论文)附录
课题名称基于单片机的数字电压表的设计学生姓名
学号
系、年级专业电气工程系测控技术与仪器指导教师
2013年12 月26日
文献综述
摘要本文是以基于单片机的数字电压表设计为研究内容。首先对数字电压表作了详细介绍,接着讲述了数字电压表的类型和作用以及一些数字电压表的制作原理和构造,对比一下各种方法制造的压表。对各种电压表的制作做一个归纳和总结,最后给出自己的方案和准备采用的手段方法。
关键词单片机 A/D转换数据处理
1简介
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,还可与PC进行实时通信。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。
数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础,电压表的数字化是将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示,这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法,避免了读数的视差和视觉疲劳。目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器,转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度,本文A/D转换器采用ICL7135高精度、双积分A/D对输人模拟信号进行转换,控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号。
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。数字电压表的主要技术指标:测量范围、输入阻抗、显示位数、测量速度、分辨率。
2数字电压表的几种类型
DVM的种类有多种,分类方法也很多,有按位数分的,如3/2位、5位、8位;有按测量速度分的,如高速、低速;有按体积、重量分的,如袖珍式、便携式、台式。但通常是按A/D转换方式的不同将DVM分成两大类,一类是直接转换型,也称比较型;另一类是间接转换型,又称积分型,包括电压-时间变换(VT变换)和电压-频率变换(V-f变换)。
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逐次逼近比较型电压表是利用被测电压与不断递减的基准电压进行比较,通过比较最终获得被测电压值,然后送显示器显示的。虽然逐次比较需要一定时间,要经过若干个节拍才能完成,但只要加快节拍的速度,还是能在瞬间完成一次测量的。图1数码开关可把由基准电压源输出的高稳定性电压Ub分成若干个步进小电压Ub1、Ub2、Ub3等,而且这些步进电压的前一个值比后一个大一倍,用二进制表示则刚好增加一位,例如,取基准电压Ub为1024mV,并将其分成512mV、256mV、128mV、64mV、32mV、16mV、8mV、4mV、2mV、1mV等若干电压,然后通过控制电路将Ub逐个送到比较器与被测电压进行比较。所取出的Uu应按从大到小顺序取出,也就是先取最大的电压Ub1与UX进行