因此,数字检测仪器的出现是和电子技术的发展息息相关;也是人们对测量技术的发展提出的要求,随着信息化发展,如今的测量技术正向着智能化发展。在过去使用的纯模拟电压表,通过指针和表盘进行数据显示,缺点比较明显,例如,体积和重量较大,功能少,测量精度差,和如今的数字信息化相比显得格格不入。现在的DVM大多采用微型嵌入式处理芯片,该芯片的优点有处理能力强,运算精度高,集成度高,扩展升级能力强,抗干扰能力强等等,能够实现和PC机之间的通信功能。现在的DVM大多采用微型嵌入式处理芯片,该芯片的优点有处理能力强,运算精度高,集成度高,扩展升级能力强,抗干扰能力强等等,能够实现和PC机之间的通信功能。现在该设备已经在许多行业得到了普及,并且使用范围还在不断扩展。论文网
人类社会进入到电气生产阶段,人们的生活中离不开电,随着微电子技术的发展,现在的电子设备体积越做越小巧,功能确是越来越强悍,已经可以实现许多智能功能,大大方便了我们的生活。在这其中,所有的电子设备都是通过电来驱动的,数字各种信号的处理和传递离不开电,因此电压,电流这种基础的参数测量就显得尤为重要。特别是电压的测量,在许多应用领域中都需要对其进行精确的测量,这也是电气测量仪器设备的主要研究方向。DVM就属于电压测量领域比较重要的设备,同时也是最主要的设备。
1。2 数字电压表的简介
本课题的产品设计中最重要的三大关键模块分别是:前端数据采集部分、数据处理部分、I/O部分。数据采集保持部分的主要功能是对输入信号进行相应的预处理然后通过保持器进行状态的保持。
DVM数据测量精度很大程度上受到模数转换器精度的影响,为了使本课题的测量数据达到高精度的要求采用了12位的模数转换芯片TLC2543,该芯片是美国德州仪器公司出品,数据串行通信。之所以用串行方法来完成数据通信,主要是因为技术成熟,占用的I/O引脚也少,而且传输的数据量很小,可以完成及时显示功能,所以就没有必要使用其他的成本太高的芯片。
在I/O部分,用来显示数据的媒介选用三个八段LED数码管,可以用来实现十位,个位和小数点后一位数据的显示。
2 系统的方案设计与论证
2。1 数字电压表原理
DVM根据所测量的范围可以分成两种,分别是交流数字电压表另外一种直流数字电压表。现如今这两种电压表可以集成在同一个DVM设备上,通过调节档位旋钮来改变测量功能的转换。通常来说DVM最主要的两个模块分别是模拟电路模块和数字电路模块,其中模拟电路模块完成的工作是把外界的物理电压信号通过一系列转化变成数字信号,数字电路模块的工作是进行数字数据处理,信号译码,数据显示。在以前,科研工作者会采用模拟表,这种产品放到现在来使用就显得格格不入,如今的测量精度都要求到小数点后几位,而这种表盘指针式的显示本身的误差就很大,精度根本没法把控。受到显示表盘的限制,其测量精度和数据显示精度很难再继续提高。
2。2 数字电压表设计要求 文献综述
(1)采用嵌入式微处理器作为主控制芯片,完成DVM的设计工作。
(2)本方案设计两个电压测取范围,零到五伏以及零到五十伏,误差不能超过五十毫伏。
(3)选用三个八段LED数码管,可以用来实现十位,个位和小数点后一位数据的显示
(4)公开DVM的实物电路原理图以及本系统的所有源程序。