數字交流毫伏表的設計畢業(yè)設計論文-在線瀏覽
2025-08-15 14:54本頁面
【正文】 99 SE、SIM99SE、PLD99SE、PCB99SE、PCB99CE。 繪制PCB時的注意事項從焊接面看，組件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致布線方向最好與電路圖走線一致。，分布要合理和均勻，力求整齊美觀，結構嚴謹的工藝要求。(2)豎放：放電路的組件數較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般上采用豎放。電位器安放應當滿足整體結構安裝及面板布局的要求。 ，組件腳間距要合理。，力求線條簡單明了。3 工作原理數字電壓表是利用模擬—數字轉換原理，將被測電壓(模擬量)轉換為數字量，并將測量結果以數字形式顯示出來的一種電壓測量儀器。其原理框圖如圖31所示。數字電壓表常用的A／D轉換有兩種方式：一種是將模擬電壓信號直接轉換成二進制的數字量，這一般通過A／D轉換器來完成；另一種是將模擬電壓量轉換成與之成比例的頻率量，然后通過計數器測量出頻率值，即可確定其電壓值。但由于本表具有量程自動轉換功能，所以它又具有不同于一般電壓表的特點。輸入電壓信號ui經過輸入通道進入放大器部分，經過放大之后，由AC／DC轉換電路轉換為與交流電壓有效值相等的直流電壓。量程自動轉換控制電路根據AC／DC轉換電路輸出的直流電壓值決定反相放大器的放大倍數。這也是量程自動轉換的實質。圖32 工作原理框圖本電壓表的輸入通道分為高壓(500V一5V)輸入通道和低壓(5V以下)輸入通道。由圖可見，輸入通道由衰減器和跟隨器兩部分組成。衰減器基本分為電阻式和電容式兩種。在本儀表中為了消除電阻對地的雜散電容及分布電容的影響，采用了阻容并聯式衰減器，如圖33所示。該電壓表需要衰減100倍的衰減器，故有(Cl十C2)／C1=(R1十R2)／R2＝100；且Rl十R2為高壓輸入通道內阻。輸入通道是利用跟隨器來提高輸入阻抗的，信號從運放的同相端輸入，其理想的輸入阻抗為∞，實際為幾十兆歐。 圖33 輸入通道 反相放大器的設計當較小的被測電壓信號送入測量電路時，為了更精確地測量它，必須將信號放大。由反相放大器的放大倍數的幅值AU＝UO/UI=Rf /R可知，當R＝l kΩ時，根據KAKA2的通斷，Rf分別取lkΩ、10kΩ、100kΩ時．則放大倍數分別等于1倍、10倍、100倍。 圖34 反相放大器 AC／DC轉換部分的設計在測量交流信號時，交、直流轉換是一個非常重要的環(huán)節(jié)，交、直流電壓轉換一般由整流電路和濾波電路構成。其中無源整流電路由于二極管的非線性飽和區(qū)的存在影響測量精度。因此，本儀表中采用了有源全波整流，其電路如圖35所示。此時uo1＝一(R2u1)／Rl，且二極管的非線性截止區(qū)不會影響輸出。U2和R3一R5構成反相加法器，若取R4＝2R3，則輸出uo2＝一R5(uo1十u1／2)/R3，即正弦波同半波整流波形相加，形成全波整流輸出。濾波電路一般也分為有源濾波和無源濾波。 圖36二階有源低通濾波器對于輸入的全波整流信號，低通濾波器的作用是濾除其中的交流成分，只讓直流成分通過。量程自動轉換是實現精密儀器自動測量的重要組成部分，也是本儀表的核心控制部分。模擬比較法量程自動轉換電路是由模擬比較器、量程寄存器、量程開關和譯碼器組成，其原理框圖如圖37所示。當ui高于“超出基準”時，則能輸出進位脈沖CPl；當U1低于“不足基準”時，則能輸出退位脈沖CP。比較器由LM311構成，“超出基準”預定為5V，“不足基準”。LM311有—個控制端S，當S＝1(高電平)時，比較器處于工作狀態(tài)；當S＝0(低電平)時，比較器處于禁止狀態(tài)，此時比較器輸出為高電平。(2)量程的劃分 由于低壓輸入通道有運算放大器組成的電壓跟隨器，受該電壓取隨器的限制，其輸入電壓有效值最高不得大于5V。根據比較器的上、下限電壓，可將儀表的量程劃分為五擋高壓部分為兩擋，低壓部分為三擋，即高壓部分：500V—50V50V一5V低壓部分：5V一500mV 500mV一50mV 50mV以下高壓輸入通道輸入的電壓經過衰減器后衰減為5V以下的電壓，即可進行低壓測量。由前文可知，本儀表的反相放大部分有1倍、10倍和100倍三種放大倍數，而反相放大器的放大倍數Au與繼電器KAl、KA2的通斷有密切關系。表中0和1分別表示繼電器的斷開和閉合。(3)量程寄存器量程寄存器是量程自動轉換的核心部分，它的輸入信號為CP+和CP，而它的輸出則控制量程的轉換。因此，這里選用二進制可逆計數器74LSl93作為量程寄存器，其連接電路圖如圖39所示。根據其功能，當CP+有脈沖輸入，CP為高電平時，其輸出QA 、QB進行二進制加計數；當CP+為高電平，CP為脈沖輸入時，其輸出QA 、QB進行二進制減計數；當CP+、CP同為高電平時、其輸出QA 、QB保持不變。圖39 量程寄存器表32 比較器輸入與量程寄存器的關系UICP+CP量程轉換記數方式＞5VCP1升量程加記數＜1CP降量程減記數~5V11不變不記數(4)量程開關量程的切換是通過量程開關來實現的，本儀表的量程開關是繼電器KAl、KA2。從74LSl93輸出的控制信號QA 、QB為數字信號，為了用該信號控制繼電器的通斷，采用如圖310所示的驅動電路。由于繼電器KA只需斷開、閉合一條線路，故只需單觸點繼電器即可，這里選用HG4l00型。由于本儀表為數字顯示，因此量程指示就體現為顯示單位
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