數(shù)字式電阻測(cè)量?jī)x課程設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-24 11:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一個(gè)作為 Rn 接入，則有： N=1999*Vi/Vo=1999*Rx1/Rx2 對(duì)于標(biāo)稱值相同的兩個(gè)電阻，其相對(duì)誤差的表達(dá)式為 E=Rx1Rx2*100%=（ Rx1/Rx21） *100%因此，將測(cè)量電阻比時(shí)的顯示值減去 1，并用百分?jǐn)?shù)表示，就是 Rx1Rx2 的相對(duì)誤差，其值一般再 %~10%之間。 所以 最后決定， 由于 第三種 方案 換算和電路都比較簡(jiǎn)單 ，并且 測(cè)量精確 ，本實(shí)驗(yàn)選取第三種方案。 最終具體方案 （方案三細(xì)化） 由于本課設(shè)中所要求的 R 的量程為 100—100 千歐，選擇倍率 2 和 5，即標(biāo)準(zhǔn)電阻為 200 歐 和 200千歐 ， 相對(duì)應(yīng)的量程為 0~200 歐及 0~200 千歐 ，單位分別為 歐和 100 歐 。為了判斷所用的 量程和10 單位 ， 為 200 歐標(biāo)準(zhǔn)電阻的一路串聯(lián)一個(gè)紅色發(fā)光二極管 ， 為 200 千歐標(biāo)準(zhǔn)電阻的一路串聯(lián)一個(gè)綠色發(fā)光二極管。 當(dāng)選定某一路標(biāo)準(zhǔn)電阻即量程時(shí)，該路相應(yīng)的二極管發(fā)光，由此二極管可顯示選定的量程大小 和相應(yīng)單位 。 當(dāng)測(cè)量電阻較小時(shí)，選用 紅色放光的那一路，則可以精確到一位小數(shù)；若測(cè)量較大電阻，則選擇綠色發(fā)光的那一路。 第二節(jié) A／ D 轉(zhuǎn)換器一 MCl4433 （一）芯片功能簡(jiǎn)介和內(nèi)部結(jié)構(gòu) MC14433 是美國(guó) Motorola 公司推出的單片 3 1/2 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其中集成了雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器所有的 CMOS 模擬電路和數(shù)字電路。具有外接元件少，輸入阻抗高，功耗低，電源電壓范圍寬，精度高等特點(diǎn)，并且具有自動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能，只要外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個(gè)完整的 A/D 轉(zhuǎn)換器，其主要功能特性如下： 精度：讀數(shù)的 177。%177。1 字 模擬電壓輸入量程： 轉(zhuǎn)換速率： 225 次 /s 輸入阻抗：大于 1000MΩ 電源電 壓： 177?！?77。8V 功耗： 8mW（ 177。5V電源電壓時(shí)，典型值） 采用字位動(dòng)態(tài)掃描 BCD碼輸出方式，即千、百、十、個(gè)位 BCD碼分時(shí)在 Q0—Q3 輪流輸出，同時(shí)在 DS1—DS4 端輸出同步字位選通脈沖，很方便實(shí)現(xiàn) LED 的動(dòng)態(tài)顯示。 MC14433 最主要的用途是數(shù)字電壓表，數(shù)字溫度計(jì)等各類數(shù)字化儀表及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的A/D 轉(zhuǎn)換接口。 MC14433 內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與引腳圖如下： 圖 6 MC14433 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 11 （二） MC14433 的引腳說(shuō)明： [1].Pin1(VAG)—模擬地，為高科技阻輸入端，被測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓的接入地。 [2]. Pin2(VR)—基準(zhǔn)電壓，此引腳為外接基準(zhǔn)電壓的輸入端。 MC14433 只要一個(gè)正基準(zhǔn)電壓即可測(cè) 量正、負(fù)極性的電壓。此外， VR 端只要加上一個(gè)大于 5 個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖 (VR)，就能夠復(fù)為至轉(zhuǎn)換周期的起始點(diǎn)。 [3]. Pin3(Vx)—被測(cè)電壓的輸入端， MC14433 屬于雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器，因而被測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓有以下關(guān)系： 因此，滿量程 時(shí) Vx=VR。當(dāng)滿量程選為 ， VR 可取 ，而當(dāng)滿量程為 ， VR 取， 由于要用的是 0 到 伏的量程，可以使 ， VR 取 。 [4]. Pin4Pin6(R1/C1， C1)—外接積分元件端。 這 三個(gè)引腳外接積分電阻和電容，積分電容一般選 聚脂薄膜電容，如果需每秒轉(zhuǎn)換 4次，時(shí)鐘頻率選為 66kHz，在 ，電阻 R1約為 470kΩ，而滿量程為 200mV時(shí)， R1 取 47kΩ。在 ，電阻 R1 約為 [5]. Pin Pin8(C0 C02)—外接失調(diào)補(bǔ)償電容端，電容一般也選 聚脂薄膜電容即可。 [6]. Pin9(DU)—更新顯示控制端，此引腳用來(lái)控制轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出。如果在積分器反向積分周期之前，DU 端輸入一個(gè)正跳變脈沖，該轉(zhuǎn)換周期所得到的結(jié)果將被送 入輸出鎖存器，經(jīng)多路開(kāi)關(guān)選擇后輸出。否則繼續(xù)輸出上一個(gè)轉(zhuǎn)換周期所測(cè)量的數(shù)據(jù)。這個(gè)作用可用于保存測(cè)量數(shù)據(jù)，若不需要保存數(shù)據(jù)而是直接輸出測(cè)量數(shù)據(jù)，將 DU 端與 EOC 引腳直接短接即可。 [7]. Pin Pin11(CLK CLK0)—時(shí)鐘外接元件端， MC14433 內(nèi)置了時(shí)鐘振蕩電路，對(duì)時(shí)鐘頻率要求不高的場(chǎng)合，可選擇一個(gè)電阻即可設(shè)定時(shí)鐘頻率，時(shí)鐘頻率為 66kHz 時(shí)，外接電阻取 300kΩ即可。 [8]. Pin12(VEE—負(fù)電源端。 VEE 是整個(gè)電路的電壓最低點(diǎn)，此引腳的電流約為 ，驅(qū)動(dòng)電流并不流經(jīng)此引 腳，故對(duì)提供此負(fù)電壓的電源供給電流要求不高 [9]. Pin13(Vss)—數(shù)字電路的負(fù)電源引腳。 Vss 工作電壓范圍為 VDD5V≥Vss≥VEE。除 CLK0 外，所有輸出端均以 Vss 為低電平基準(zhǔn)。 [10]. Pin14(EOC)—轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標(biāo)志位。每個(gè)轉(zhuǎn)換周期結(jié)束時(shí)， EOC 將輸出一個(gè)正脈沖信號(hào)。 [11]. Pin15( )—過(guò)量程標(biāo)志位，當(dāng) |Vx|VREF 時(shí)， 輸出為低電平。 [12]. Pin1 1 1 19(DS DS DS DS1)—多路選通脈沖輸出端。 DS DS DS3 和 DS412 分別對(duì)應(yīng)千位、百位、十位、個(gè)位選通信號(hào)。當(dāng)某一位 DS信號(hào)有效（高電平）時(shí)，所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)從 Q0、 Q Q2 和 Q3 輸出，兩個(gè)選通脈沖之間的間隔為 2 個(gè)時(shí)鐘周期，以保證數(shù)據(jù)有充分穩(wěn)定時(shí)間。 圖 7 MC14433 外部引腳圖 [13]. Pin 2 2 23(Q0、 Q Q Q3)—BCD 碼數(shù)據(jù)輸出端。該 A/D 轉(zhuǎn)換器以 BCD 碼的方式輸出，通過(guò)多路開(kāi)關(guān)分時(shí)選通輸出個(gè)位、十位、百位和千位的 BCD數(shù)據(jù)。 同時(shí)在 DS1 期間輸出的千位 BCD 碼還包含過(guò)量程、欠量程和極性標(biāo)志信息，這些信息所代表的意義見(jiàn)下表。 [14]. Pin24(VDD)—正電源電壓端。 表 2 MC14433 千位 BCD 碼標(biāo)志意義 MSD 編碼內(nèi)容 Q3 Q2 Q1 Q1 BCD 7 段數(shù)碼顯示 +0 1 1 1 0 不顯示 0 1 0 1 0 +0 UR 1 1 1 1 0 UR 1 0 1 1 +1 1 1 0 0 41 (僅顯示 b和 c段 ) 1 0 0 0 0 01 (僅顯示 b和 c段 ) +1 OR 0 1 1 1 71 (僅顯示 b和 c段 )
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1