數(shù)字式電阻測(cè)量?jī)x課程設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-27 11:50本頁(yè)面
【正文】 EE—負(fù)電源端。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。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)多路開關(guān)選擇后輸出。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。 [4]. Pin4Pin6(R1/C1， C1)—外接積分元件端。 [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。 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。 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。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?！?77。%177。 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。 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 。 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 。此時(shí)將一個(gè)被測(cè)電阻仍作為 Rx 接入，另外一個(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。測(cè)量精確，而且利用標(biāo)準(zhǔn)電阻的更換 讓測(cè)量 更具有靈活性。 方案三 利用微分電路和整流、濾波、峰值檢測(cè)電路將電阻轉(zhuǎn)換成電壓，回路復(fù)雜，而且不易換算。 方案 二 用施密特反相器可以構(gòu)成方波發(fā)生器，它的震蕩周期與 R 成正比，但存在下列問題： （ 1） 如果途中的施密特反相器是 TTL 器件 74LS14，則震蕩周期穩(wěn)定性差。 接入不 同阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，并 利用單刀雙擲開關(guān)選擇 Rn 的值，可得到想要的量程。8 圖 4 方案一的原理圖 方案四 電壓比例輸入法 本設(shè)計(jì)方案圖如下， 結(jié)合模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 MC14433 本身的特性，為其提供電阻比較電路，如右圖所示，兩恒流源提供相等電流，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻通過(guò)雙擲開關(guān)選擇， 若模數(shù)轉(zhuǎn)換器的標(biāo)準(zhǔn)電壓和輸入電壓用 Vo 和 Vi表示，標(biāo)準(zhǔn)電阻和 被測(cè)電阻分別用 RnRx表示，則 其顯示值 滿足下式： N=1999*Vi/Vo=1999*Rx/Rn 這表明顯示值 N 僅取決于 Rx和 Rn 的比例，故稱之為比例法。這種設(shè)想如圖 l—1所示，圖中的 A／ D 轉(zhuǎn)換器可采用數(shù)字儀表中常用 的 ，它的頻率 fx與Vx 成正比，而 Vx 與 被 測(cè)電 阻 Rx成正比，因此 fx與 Vx 成正比。 其 電路原理圖及具體 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的構(gòu)成及仿真 如下圖所示。如果時(shí)鐘脈沖的頻率等參數(shù)合適，便可實(shí)現(xiàn)測(cè)量電阻。 下面列出幾中具體方案進(jìn)行分析比較，最終選擇得出方案： 方案一 通過(guò) 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器轉(zhuǎn)換 利用單穩(wěn)或電容充放電規(guī)律等，可以把被測(cè)電阻量的大小轉(zhuǎn)換成脈沖的寬窄，即脈沖的寬度 Tx與 Rx成正比。 各種辦法都有相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，例如 充放電法及直接法均需求得被測(cè)樣兩端的電壓與通過(guò)被測(cè)樣的電流，利用歐姆定律從而得出被測(cè)樣的 電阻 ， 電橋法則是利用電橋兩端電位的平衡來(lái)得出被測(cè)樣的 電阻 。 第 二 章 主要單元電路設(shè)計(jì)及分析論證 比 例 電 路 A/D 轉(zhuǎn)換器 譯 碼 器 驅(qū)動(dòng)器 L E D 6 第一節(jié) 被測(cè) 電阻 輸入方案的選擇 為了用數(shù)字的辦法測(cè)量電阻，首先需要將被測(cè)電阻值以某種方式輸入 AD 轉(zhuǎn)換器。 4 驅(qū)動(dòng)器 (MC1413)：驅(qū)動(dòng)顯 示器的 a， b， c， d， e， f， g 七個(gè)發(fā)光段，驅(qū)動(dòng)發(fā)光數(shù)碼管(LED) 進(jìn)行顯示。 改部件是本設(shè)計(jì)電路的核心部分。 通過(guò)提供流過(guò)被測(cè)電阻的電壓與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片標(biāo)準(zhǔn)電壓的比值反映被測(cè)電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻的比值，再根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片內(nèi)部特性將其阻值輸出。 本系統(tǒng)是 3 位 半數(shù)字式電阻測(cè)量 表， 3 位半 指十進(jìn)制數(shù) 0000～ 1999。 第一章 系 統(tǒng)概述 5 第一節(jié) 總體思想 本設(shè)計(jì)旨在 將被測(cè)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字顯示。三是 設(shè)計(jì)小結(jié) ，這部分 包括設(shè)計(jì)的完成情況，并提出本系統(tǒng)需要改進(jìn)的地方及遇到的困難。 本次課程設(shè)是針對(duì) 數(shù)字式電阻測(cè)試儀 的設(shè) 計(jì)，介紹了 數(shù)字式電阻測(cè)試儀 的設(shè)計(jì)方案及其基本原理，并著重介紹了 數(shù)字式電阻測(cè)試儀 各單元電路的設(shè)計(jì)思路，原理及整體電路的的工作原理，控制器件的工作情況。 要求完成的主要任務(wù)： 1. 被測(cè)電阻值范圍 100Ω ～ 100kΩ ； 2. 四位數(shù)碼管顯示被測(cè)電阻值； 3. 分別用紅、綠色發(fā)光二極管表示單位； 4. 具有測(cè)量刻度校準(zhǔn)功能。 。 。 20 鳴謝 。 。 。
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