三位半数字万用表课程设计

河北建筑工程学院

课程设计报告

课程名称：电子技术综合课程设计

题目名称: 3位半数字万用表设计

学院：电气工程学院

专业：电子信息工程

班级：电子 131 学号： 20133151**

学生姓名：

指导教师：魏建新

职称：高级实验师

成绩:

2015年7 月 12日

本次课程设计主要是通过自己的努力，独自完成一个三位半数字万用表的设计。这次课程设计通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法，对模拟电路和数字电路的复习巩固和应用实践，以达到灵活应用的目的。

学生需要通过图书馆查阅资料和图书或上网查询资料，认识和了解三位半数字万用表的工作原理和构造，并自己完成三种不同的方案的设计，来实现三位半数字万用表功能。然后将一种设计的电路进行安装、调试，实现并完成自己的设计方案。

通过方案设计和实验过程，使学生通过查阅文献资料，提高独立分析，解决问题的能力。提高学生电子电路技能及仪器的使用能力、撰写课程设计总结报告的能力。

培养学生的创新能力和思维能力，了解电子产品的研制开发过程，掌握电子电路的安装和调试方法和故障排除方法。

第一章：系统概述-----------------------------------------------------------------------------1

1.1 主要内容-------------------------------------------------------------------------1

1.2方案设计与论证-----------------------------------------------------------------2

第二章：单元电路设计于分析----------------------------------------------------------------4

2.1 器件-------------------------------------------------------------------------------4

2.2单元电路--------------------------------------------------------------------------4

2.2.1

MC14433-------------------------------------------------------------------4

2.2.2 CD4511---------------------------------------------------------------------7

2.2.3 MC1413--------------------------------------------------------------------8

2.2.4 MC1403--------------------------------------------------------------------9

2.2.5 量程选择电路------------------------------------------------------------9

2.2.6 单相桥式整流滤波电路----------------------------------------------10

第三章：电路的安装与调试介绍---------------------------------------------------------11

3.1 数码显示部位的组装与调试-------------------------------------------------11

3.2电路连接及测试-----------------------------------------------------------------11

第四章：结束语---------------------------------------------------------------------------------12 附录一：元件表- -------------------------------------------------------------------------------13 附录二：电路图--------------------------------------------------------------------------------16 附录三：参考文献----------------------------------------------------------------------------17

三位半数字万用表

第一章系统概述

1.1主要内容

1、利用所学过知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计出2-3个实现数字万用表的方案；只要求写出实现工作原理，画出电原理功能框图，描述其功能。

说明：采用原理、方案、方法不限，可以自行设计。

2、其中对将要实验方案3位半位数字万用表方案，须采用中、小规模集成电路、MC 14433A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数，设计出电原理图。

3、技术指标：

（1）测量直流电压200mv；2V；20V；200V;1000V；

测量交流电压2V；20V；200V;750V

（2）测量直流电流2MA；20MA；200MA；20A；

测量交流电流2MA；20MA；200MA；20A；

（3）电阻：200 、2K、20K、200K、2M、20M

（4）电容；200nF、20nF、2nF 20μF、2μF

（5）三位半数字显示。

1.2 方案设计与论证

方案一：采用双积分A/D 转换器MC14433，七段译码驱动器CD4511，基准电源MC1403，反向驱动器,4只LED 数码管。

方案二：根据系统功能实现要求，决定控制系统采用AVR 单片机，A/D 转换采用其内置的10位AD 、四个共阴极LED 数码管。系统除能确保实现要求的功能外，还可

以方便地进行数据通讯上传，存储等扩展功能。原理框图如下：

方案三：采用逐次逼近型A/D 转换器。

方案论证：

1、MC14433具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，

2、AVR;它的内置A/D转换的精确度较低，同时在编程及调试方面比较复杂考虑到客观条件因素，放弃使用此方案。

3、逐次渐进型A/D转换器具有转换速度快，功耗低准确度高等特点。在低分辨率时价格便宜。但高于12位时价格很高，逐次渐进型A/D转换器的转换时间取决于位数，与输入信号无关，但抗干扰能力差。

综上采用 mc14433方案

第二章单元电路设计与分析

2.1、器件

三位半A/D转换器(MC14433)：将输入的模拟信号转换成数字信号。

基准电压（MC1403）：提供精密电压，供A/D转换器做参考电压。

译码器（MC4511）：将二—十进制（BCD）码转换成七段信号。

驱动器（MC1413）：驱动显示器的a，b，c，d，e，f，g七个发光段，驱动发光数码管（LED）进行显示。

七段显示器：将译码输出的七段信号进行数字显示，读出A/D转换结果。

七段锁存-译码-驱动器CD4511。

电阻、三极管、电容、导线等。

2.2 单元电路

2.2.1.MC14433

MC14433是美国Motorola公司推出的单片3 1/2位A/D转换器，其中集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，其主要功能特性如下：

1.精度：读数的±0.05%±1字

2.模拟电压输入量程：1.999V和199.9mV两档

3.转换速率：2-25次/s

4.输入阻抗：大于1000MΩ

5.输入阻抗：大于1000M Ω

6.功耗：8mW （±5V 电源电压时，典型值）

7.功耗：8mW （±5V 电源电压时，典型值）

MC14433最主要的用途是数字电压表，数字温度计等各类数字化仪表及计算机数据采集系统的A/D 转换接口。

（1）引脚功能说明：

VAG （1脚）：被测电压VX 和基准电压VR 的参考地。 VREF （2脚）：外接基准电压（2V 或200mV ）输入端 VX （3脚）：被测电压输入端

R1（4脚）、R1 ／C1（5脚）、C1（6脚）：外接积分阻容元件端

C1＝0.1μf ，R1＝470K Ω；

CO1（7脚）、CO2（8脚）：外接失调补偿电容端，典型值0.1μf 。

DU （9脚）：实时显示控制输入端。若与EOC （14脚）端连接，则每次A / D 转换均显示。

CP1 （10脚）、CP0 （11脚）：时钟振荡外接电阻端，典型值为470K Ω。CP1~CP0端外接电阻R9＝330 k Ω，采样速率约为4次／s 。

VEE （12脚）：电路的电源负端，接－5V 。

VSS （13脚）：除CP 外所有输入端的低电平基准（通常与1脚连接）。 EOC （14脚）：转换周期结束标记输出端，每一次A/D 转换周期结束，EOC 输出一个正脉冲，宽度为时钟周期的二分之一。

OR（15脚）：过量程标志输出端，当｜VX｜＞VR 时，OR输出为低电平。

DS4～DS1 （16～19脚）：多路选通脉冲输入端，DS1对应于千位，DS2 对应于百位，DS3 对应于十位，DS4对应于个位。

Q0～Q3 （20～23脚）：BCD码数据输出端，DS2、DS3、DS4选通脉冲期间，输出三位完整的十进制数，在DS1选通脉冲期间，输出千位0或1及过量程、欠量程和被测电压极性标志信号。

（2）工作原理：

三位半数字电压表通过位选信号DS1~DS4进行动态扫描显示，由MC14433电路的A/D转换结果采用BCD码多路调制方法输出，通过译码器译码，将转换结果以数字方式实现四位数字的LED发光数码管动态扫描显示。DS1~DS4输出多路调制脉冲信号。DS选通脉冲高电平，则表示对应的数位被选通，此时该数据在Q0~Q3端输出。每个DS选通脉冲高电平宽度为18个时钟脉冲周期。两个相邻选通脉冲之间间隔2个时钟脉冲周期。DS和EOC的时序关系是在EOC脉冲结束后，紧接着是DS1输出正脉冲。以下依次为DS2、DS3和DS4。其中DS1对应最高位，DS4则对应最低位。在对应DS2、DS3和DS4选通期间，Q0~Q3输出BCD码全位数据，即以8421码方式输出对应的数字0~9。在DS1选通期间，Q0~Q3输出千位的半位数。或1及过量程、欠量程和极性标志信号。

过量程是当输入电压Vx超过量程范围时，输出过量程标志信号/OR。

当Q3=0，Q0=1时，表示Vx处于过量程状态。

当Q3=1，Q0=1时，表示Vx属于欠量程状态。

当OR=0时，|Vx|>1999，则溢出；|Vx|>Vr，则OR输出低电平。

当OR=1时，表示|Vx|

2.2.2七段锁存-译码-驱动器CD4511

CD4511 是专用于将二-十进制代码(BCD)转换成七段显示信号的专用标准译码器，它由4位锁存器，7段译码电路和驱动器三布分组成。

(1) 四位锁存器(LATCH)：它的功能是将输入的A ，B ，C 和D 代码寄存起来，该电路具有锁存功能，在锁存允许端（LE 端，即LATCHENABLE ）控制下起锁存数据的作用。

当LE=1时，锁存器处于锁存状态，四位锁存器封锁输入，此时它的输出为前一次LE=0时输入的BCD 码；

当LE=0时，锁存器处于选通状态，输出即为输入的代码。

由此可见，利用LE 端的控制作用可以将某一时刻的输入BCD 代码寄存下来，使输出不再随输入变化。

(2) 七段译码电路：将来自四位锁存器输出的BCD 代码译成七段显示码输出，MC4511中的七段译码器有两个控制端：

① LT (LAMP TEST)灯测试端。当LT = 0时，七段译码器输出全1，发光数码管各段全亮显示；当LT = 1时，译码器输出状态由BI 端控制。

② BI (BLANKING)消隐端。当BI = 0时，控制译码器为全0输出，发光数码管各段熄灭。BI = 1时，译码器正常输出，发光数码管正常显示。

上述两个控制端配合使用，可使译码器完成显示上的一些特殊功能。

(3) 驱动器：利用内部设置的NPN 管构成的射极输出器，加强驱动能力，使译码器输出驱动电流可达20mA 。

CD4511电源电压V

的范围为5V-15V，它可与NMOS电路或TTL电路兼容工作。

DD

CD4511采用16引线双列直插式封装，引脚分配见右图，真值表参见下图。

使用CD451l时应注意输出端不允许短路，应用时电路输出端需外接限流电阻。

2.2.3．七路达林顿驱动器阵列MC1413

的电流信号驱动各种负载．该电路内含有7个集电极开路反相器(也称OC0门)。MC1413电路结构和引脚如图3所示，它采用16引脚的双列直插式封装。每一驱动器输出端均接有一释放电感负载能量的续流二极管。

本电路采用三极管代替七路达林顿驱动器阵列MC1413。 2.2.4．高精度低漂移能隙基准电源MC1403 MC1403的输出电压的温度系数为零，即输出电压与温度无关．该电路的特点是：

① 温度系数小； ② 噪声小；

③ 输入电压范围大，稳定性能好,当输入电压从+4．5V 变化到+15V 时，输出电压值变化量小于3mV ；

④输出电压值准确度较高，y 。值在2.475V ～2.525V 以内； ⑤ 压差小，适用于低压电源；

⑥ 负载能力小，该电源最大输出电流为10mA 。 MC1403用8条引线双列直插标准封装，如右图所示。 2.2.5．量程选择电路

如左图中四个电阻串联分压设计，总电阻值为10M Ω，当开关S1闭合时，为最小量程2V ；当开关S2闭合时，衰减10倍，其量程为20V ；当开关S3闭合时，衰减100倍，其量程为200V ；当开关S3闭合时，衰减100倍，其量程为200V 。

通过电阻对不通电压进行不同的分压，从而得到固定范围内

的相对较小的电压输入至MC14433进行模数转换，输出至数字显示器上。

2.2.6.单相桥式整流滤波电路

电路为单向桥式整流电路，适用于大电压的整流。电路TR为电流变压器，它的作用是将交流电网电压V1变成整流电路要求的电压V2=Sinwt，四支整流二极管D1~D4接成电桥的形式。

第三章电路的安装与调试介绍

3.1、数码显示部分的组装与调试；

(1) 实际实验中采用4个8段数码管，将千位数码管bc并联作为千位1，g作为符号显示。Mc1413用NPN三极管与电阻搭接的反相器替代。

(2) 先将4个数码管插入试验箱IC座，插好芯片MC4511与三极管反相器，将输入端与逻辑电平试验箱相连。

(3) 调节实验箱逻辑电平高低检查译码显示是否正常。如果所有4位数码管显示正常，则说明显示部分工作正常。

3.2电路连接及测试

(1) 插好芯片MC14433，接电路全图接好全部线路。

(2) 将输入端接地，接通电源，此时显示器将显示000，如果不是，应检测电源正负电压。用示波器测量DS1～DS4 ，Q0～Q3的波形，判别MC14433是否工作。

(3) 用电阻、电位器构成一个简单的输入电压调节电路，调节电位器，4位数码将相应变化，然后进入下一步精调。

(4) 用实验台数字电压表测量输入电压，调节电位器，使输入电压为 1.000V，这时被调电路的电压指示值不一定显示“1.000”，应调整基准电压源，使指示值与标准电压表误差个位数在5之内。

(5) 改变输入电压，使其为－1.000V，检查“－”是否显示。

(6) 在+1.999V～0～－1.999V量程内再一次仔细调整（调基准电源电压）使全部量程内的误差均不超过个位数在5之内。

第四章结束语

通过为期两个星期的课程设计，我受益匪浅。

当老师布置好任务并让我们独立完成时，我认为这是一个不可能完成的任务。我对这个实验毫无头绪，甚至对一些元器件都不了解，不知道要去做什么。但通过查询资料和老师的帮助，我对这些元器件有了一定的认识。了解了三位半数字万用表的工作原理和电路，并通过查询资料完成了三个方案的设计。最终通过实验，实现并完成了设计。

这次课程设计让我认识到了自己的很多不足，我们不仅要通过课本学习知识，还要学习课本之外的知识，学习掌握各种技能和知识。

学会了如何分析问题、解决问题。比如上网查询资料和对word的使用和熟悉。学无止境，我们要无止境的学习，对学过的知识加强认识，才能更熟练的运用。加强理论与实践的结合，才能更好的运用知识，增加自己的动手能力。多对自己学习的知识进行总结和积累，不断提高自己的知识水平和能力。

这次课程设计让我深深地体会到了我的不足之处和应该努力的方向。知道了我应该做什么和应该怎么做。

附录一

参考文献

（1）阎石. 数字电子技术基础, 第三版. 北京: 高等教育出版社, 1998, 347-351 （2）电子电路设计与实践山东：山东科学技术出版社， 2001 （3）康华光主编. 电子技术基础数字部分, 第四版. 北京. 高等教育出版社,1998.

371-377

（4）施金鸿.电子技术基础实验与实验教程.北京航空航天大学出版社，2007. 132-197 （5）吴政江.电子测量仪器及其应用.武汉理工大学出版社，2003. 66-95

（6）谢自美. 电子线路设计、实验、测试, 第二版. 武汉. 华中科技大学出版社,2000.

51-56

数字万用表的设计

单片机数字万用表的设计 一、引言 数字万用表是一种多用途电子测量仪器。它采用数字化测量技术，把实际测量的模拟量，转化为离散的数字量进行输出显示，主要用于物理、电气、电子等测量领域，一般包含电流表（安培计）、电压表（伏特计）、电阻表（欧姆计）等功能，也称为万用计、多用计、多用电表或万用电表。 万用表是电子和电气技术领域必备的测量仪器，用于测量电子电路中的各种物理量（电压、电流、电阻等），常作为基本故障诊断的便携式装置，也有放置在工厂或实验室工作台上作为桌上型装置。有的万用电表分辨率能达到七、八位数，常用在实验室，作为电压或电阻的基准，或用来调校多功能标准器的性能。相比传统的指针式万用表，数字万用表具有以下的主要优点： （1）数字显示直观准确，无视觉误差，读数准确； （2）测量精度和分辨率都很高； （3）输入阻抗高，减少对被测电路的工作影响； （4）电路集成度高，便于组装和维修； （5）测量功能齐全，测量速率快； （6）保护功能齐全，有过压、过流保护电路； （7）功耗低，抗干扰能力强； （8）便于携带，使用方便。 本次设计的任务是制作一个数字万用表，可实现如下的功能及要求： （1）可以测量直流电压、直流电流和电阻； （2）能将测量得到的数值直观、准确地显示出来，并标明相应的单位； （3）具有超量程时的报警提示。 二、系统硬件分析与设计 数字万用表的基本功能是，能够测量直流电压、电流以及电阻的阻值，数字万用表的基本组成由图1所示，其中，模数转换是数字万用表的核心：

图1.数字万用表的基本原理图 如图2所示，本设计将由以下几大部分组成。包括：复位电路、震荡电路、A/D转换和控制、测量值输出、超量程报警和档位选择。 其中，复位电路用于单片机上电复位使系统清零；震荡电路为单片机提供精确的时钟频率，使电路工作更加稳定；A/D转换和控制部分负责模数转换及输入输出信号的控制；测量值输出则负责显示待测物理量大小的数值；超量程报警用于超出量程范围时的报警提示，提醒使用者更换量程。 图2.硬件系统总体设计框图 1、STC的89C52单片机的特点及功能介绍 （1）89C52单片机的主要特点及功能特性 89C52是一款低电压，高性能的8位CMOS型单片机，片内有8k字节以Flash 闪存为介质的，能擦写的只读程序存储器及256字节的随机存取数据存储器。89C52型单片机仍属于51单片机家族群，都支持一个共同的指令集（MSC-51），

超级智能万用表基础知识介绍

超级智能万用表基础知识介绍 万用表知识入门-特点-分类篇:详细介绍了超级智能万用表的自动关机时间设定、背光显示时间设定、液晶显示对比度设定等知识。自动关机时间设定：一般数字万用表采用RC延时放电的方法，实现了自动关机，这种方式主要缺点是;延时关机时间受RC不确定度 影响，定时不准。再有，不管你是否正在测量，到时候一定关机。虽然部分定时改为CPU

控制，但关机时间不能设定。增加自动关机时间设定功能。关机时间可以选定.在关机前扫描量程，监测如果正在使用中，自动再延时设定时间关机;如果检测到本机已经连续在设定时间内，没有使用或按键，则蜂鸣提示后自动实现关机。背光显示时间设定：为了解决测试环境自然光比较弱的情况下，不易观察到测量结果，而在LCD背面增加了LED 发光板，俗称“背光”。由于背光器件比较耗电，所以背光开启后，一般采取延时关断的方法。但是关断时间一旦确定，往往与观测时间不一致，也无法改变。本机背光延时关断时间是可以设定的。有二种状态选择;一是在5~30秒之间，任意设定一个时间;二是只要按一下背光键，背光一直点亮，再次按键关断。液晶显示对比度设定：这是在目前任何数字万用表所不具备的功能。数字万用表采用LCD显示，出厂前按同一规格装配，当使用者观察测试结果时，由于不同场合与万用表液晶显示器之间，观察角度不会完全一样，这时候，使用者要改变自己站立位置，来满足LCD观察角的配合，否则不是从某个角度看上去液晶显示很淡或全部符号全显。解决它的唯一办法是LCD对比度可调，这对LCD制造带来相当的难度，本机增加对比度设定功能，通过改变LCD驱动电压方式，来改变LCD显示对比度。定时测量时间设定：作为万用表具有定时测量功能，是许多使用者梦寐以求

数字万用表的组装与调试实验报告doc

数字万用表的组装与调试实验报告 篇一：万用表组装_设计性实验报告 北京交通大学大学物理实验 设计性实验 实验题目 学院 班级学号姓名首次实验时间年月日 指导教师签字 目录 一.实验任务 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。 (4) 二.实验要求 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理 ................................................

4 2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用表 ................................................ ............ 4 3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电 路 ................................................ .. (4) 三.实验主要器材 ................................................ ................................................... ........................... 4 四.实验方案 ................................................ ................................................... .. (5) 1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。 .............................................. ....................... 5 2.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。 ...................................... 5 3.按照如图所示全桥整流电路图制作直流电源。 .............................................. . (5)

基于单片机的数字万用表设计

题目：基于单片机的数字万用表设计 院系: 机电工程系 专业: 机电一体化 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

摘要 本次设计用单片机芯片AT89s52设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路，显示芯片用TEC6122，驱动8位数码管显示。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。 关键词数字万用表AT89S52单片机AD转换与控制

)目录 目录 摘要 (ii) Abstract ............................................... 错误!未定义书签。绪论 .. (4) 1. 数字万用表设计背景 (6) 1.1数字万用表的设计目的和意义 (6) 1.2 数字万用表的设计依据 (6) 1.3数字万用表设计重点解决的问题 (6) 2 数字万用表总体设计方案 (6) 2.1数字万用表的基本原理 (6) 2.2 数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (12) 2.3硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (13) 2.3.1 设计方案 (13) 2.3.2 芯片选择及功能简介 (14) 2.4数字万用表的硬件设计 (24) 2.4.1分模块详述系统各部分的实现方法 (24) 2.4.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (29) 2.4.3 电路的工作过程描述 (29) 3. 系统软件与流程图 (30) 3.1 电路功能模块 (30) 3.2系统总流程图 (30) 3.3物理量采集处理流程 (32) 3.4电压测量过程流程图 (32) 3.5电流的测量过程流程图 (34) 3.6电阻的测量过程流程图 (35) 3.7电容测量过程流程图 (36) 结论 (37) 致谢 (38) 参考文献 (39)

数字万用表设计报告

智能数字万用表 郭盛，谢鹏程，王飘，张玙姣 摘要：本设计能够精准的测量直流电压、交流电压和电阻。电阻测量是采用xxxxxx；交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量，可以实现10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用精密运算放大器OPA07；ADC采用ICL7135芯片；控制器选用89C52单片机，实现了低功耗，量程自动切换功能。另外，通过利用继电器，实现了测量档位转换的便捷和可靠性。系统采用键盘输入，液晶显示输出，人机交互灵活，界面友好，操作简单。该作品的性能指标达到了题目的设计要求。 关键字：数字万用表、ICL7135、89C52单片机

一、系统方案 1.题目任务要求及相关指标要求分析 系统主要分为：直流电压、交流电压和电阻测量三部分。直流电压和交流电压制作的指标都不高，实现起来比较容易。 系统最主要的问题是电阻测量。XXXXXXXXXXX 2.方案论证与比较 （1）交流有效值测量方案 方案一：模拟运算法。根据有效值的数学定义，用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流信号输出有效值。这种方案的测量动态范围小，精度不高且当输入信号的幅度变小时，平均器输出电压的平均值下降很快，输出幅度很小。 方案二：交流整形电路。采用AD637集成真有效值转换芯片，把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号，再对直流电压信号进行测量，这种方案电路简单、响应速度快、失真度小，工作稳定可靠，故采用此种方案。 （2）电阻测量部分 方案一：电阻比例法。基于双积分式A/D转换，采用比例法构成的电阻-数字的转换。比例法测量原理图如图1所示。 此方案由于在电阻Rx、Rs中流过相同的电流，因此不需要精密的基准电流源，但需要计数器和基准时钟发生器且电路复杂。 方案二：恒流源法。XXXXXXXXXXX

数字万用表设计性实验

普通物理实验C 课程论文 题目数字万用表设计实验学院物理科学与技术学院 电子信息工程学院 专业物理学师范 年级2010级1班 学号222010315210011 姓名彭书涛 指导教师陶敏龙老师 论文成绩 答辩成绩 2011年12 月06 日

数字万用表设计性实验与分析以及实验改进体系 彭书涛 西南大学物理科学与技术学院，重庆 400715 摘要：本论文探讨数字万用表设计实验的思路和实验方法以及改进数字万用表灵敏度的改进方法，从实验入手解决试验中的操作和实验做法的问题，后接着就实验从误差分析入手解决并进行改进方案的讨论。 关键词：数字万用表;设计实验；改进方案； 一、实验内容： 1）制作量程200mA的微安表（表头）； 2）设计制作多量程直流电压表； 3）设计制作多量程直流电流表； 二、实验仪器： WS-I数字万用表设计性实验仪三位半数字万用表 三、实验原理 1.数字万用表的组成 数字万用表的组成见图1。 数字万用表其核心是一个三位半数字表头，它由数字表专用A/D转换译码驱

动集成电路和外围元件、LED数码管构成。该表头有7个输入端，包括2个测量 电压输入端(IN+、IN-)、2个基准电压输入端(V REF +、V REF - )和3个小数点驱动 输入端。 图1 数字万用表的组成 2.直流数字电压表头 “三位半数字表头”电路单元的功能:将输入的两个模拟电压转换成数字，并将两数字进行比较，将结果在显示屏上显示出来。利用这个功能，将其中的一个电压输入作为公认的基准，另一个作为待测量电压，这样就和所有量具或仪器的测量原理一样，能够对电压进行测量了。见图2。

三位半数字万用表

第一章系统概述 1.1 课程设计的目的与要求 课程设计的主要目的，是通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往的学习模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在设计完成后，还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务同时注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面： 1、独立工作能力和创造力。 2、综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。 3、查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。 4、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法。 5、工程绘图能力。 6、写技术报告和编制技术资料的能力。 题目：设计3 1/2数字万用表 具体要求： （一）根据题目，利用所学知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计实现数字万用表的方案，须采用中小规模集成电路、MC14433A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。 （二）技术指标： 1、测量直流电压1999-0001V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V；测量交流电压1999-199V。 2、交、直流电流； 3、电阻、电容； 4、三位半数字显示。 1.2 方案设计与论证

方案一：根据系统功能实现要求，决定控制系统采用AVR单片机，A/D转换采用其内置的10位AD、四个共阴极LED数码管。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行数据通讯上传，存储等扩展功能。 图1.1单片机原理图

方案二：采用双积分A/D转换器MC14433，七段译码驱动器CD4511，基准电源MC1403。 图1.2MC14433原理框图 方案三：由ICL7106构成的3 1/2为数字万用表原理：该系统采用ICL7106、四个共阴极LED数码管，ICL7106内部包括模拟电路（即双积分A/D转换器）、数字电路两大部分。输入电压经量程转换进入ICL7106进行A/D转换，直接在数码器上显示。ICL7106只有液晶笔段及背电极驱动，没有小数点驱动端。为显示小数点，需另加外围电路。

数字万用表设计

第一章设计总阐述 1.1方案阐述 本设计是由5个模块组成：直流电源部分、A/D 转换电路、码制转换电路、秒定时电路、报警显示电路模块。 直流电源部分采用5V电源。 A/D 转换电路采用八路（八位八通道A/D 转换器），将8路信号输入选择八位二进制码输出，进行码制转换。从而再用译码器和数码显示管完成数字显示。 秒定时电路采用555时基电路构成单稳态触发器。 报警电路采用多个三极管，555多谐振荡器和发光二极管组成。 1.2产品概述： 用途：适用于通信电缆施工、维修及设备安装过程中，对线排序及寻找特定线对的操作。 性能：具有高性能、低功耗、小体积、重量轻和音量可调，它将为你的对线操作带来方便、轻松和高效率。 特点：该装置查线速度快、现实直观、可以单人校线，还可以复校、结构简单、成本低廉、不易发生故障、工作可靠。

第二章 模块化设计 设计原理： 如图所示，给定各芯线与其相连电阻下标相同的号码1、2、3、…X ，…m （1～m ）。Vs 在Rx 上形成分压 Vx=（Rx/Ro+Rx ）*Vs 并可在近端测量得到。由于Vx 必定已知，从而可测定当前被测芯线的号码是第几。但Vx 不必读出，可以将其进行A/D 转换，译码，数字显示后直接读出数字1～m 中的一个，就是该芯线的预设号码。 为了A/D 便于转换，R1～Rm 的取值原则应满足如下条件： （Rx+1/Ro+Rx+1-Rx/Ro+Rx ）*Vs=△Vs 式中：Vs 是常量即电源电压值。 △ Vs 是转换器的参考电压和转换阶梯；Vx 是第x 级取样电压下限值。 2.1 A/D 转换部分 1）它具有八路模拟信号输入选择，八位二进制码输出的一个逐次比较A/D 转换器。输入端受地址译码器输出的控制。本设计选择模拟通道1N0输入，则地址预置在ADDC 、ADDB 、ADDA=000。当地址锁存允许ALE=1时，输入1N0的模拟信号送入A/D 转换器。 2）ADC0809 1.主要特性 1）8路8位A ／D 转换器，即分辨率8位。 2）具有转换起停控制端。 3）转换时间为100μs 4）单个＋5V 电源供电

智能数字万用表的设计

湖北经济学院 电子设计大赛设计报告 课题名称：数字智能万用表 指导教师：汪成义王金庭刘光然学生姓名：汪凡夏晶晶张薇 学生院系：电子工程系 时间： 2011年7月

智能数字万用表 一 设计目的 1、培养综合性电子线路的设计能力。 2、掌握综合性电子线路的安装和调试方法。 3、学会基于M3进行软件设计。 二 任务及要求 1、任务 设计并制作一台具有直流电压、交流电压和电阻测量功能的智能数字万用表。示意图如图1所示。 图1 智能数字万用表示意图 2、要求 1、基本要求 （1）2 1 3数码显示，最大读数1999。

（2）直流电压量程：、2V 、20V ，精度为%1个字；输入阻抗≥10MΩ。 （3）交流电压量程：、2V 、20V ，精度为%2个字（以50 Hz 为 基准）；输入阻抗≥10MΩ；频率响应范围为40~1000Hz 。 （4）电阻量程： 2Ω、200Ω、2M Ω，精度%2个字。 2、发挥部分 （1）直流电压测量具有自动量程转换功能。 （2）具有“自动关机”功能，即在测量过程中，若1分钟内无任何键按下，仪器会自动关闭显示并处于低功耗状态；再按任意键，仪器能返回“自动关机”前的工作状态。 （3）具有相对误差（△%）测量功能，即在进行某项测量时，首先通过示屏提示用户从键盘输入标称值，一旦输入确认后，仪器能显示相对误差中的△值。 （4）其它。 三 总体设计方案 1、系统模块图 根据题目要求和本系统的设计思想，系统主要包括图2所示的模块： 图2系统模块框 被 测 量 输 入 电测阻 测直流 测交流 交测直流转换电路 电阻测量电路 量 程 自 动 转 换 电 路 A/D 转换电路 单 片 机 系 统 键盘与显示

设计性物理实验 数字万用表的组装与调式

. 数字万用表的组装与调式 通过本次实习进一步掌握数字万用表的组成与工作原理，了解万用表的功能。数字万用表的特点及数字万用表和指针表的区别，对数字万用表的电路一定的认识。电表的改装和电路图的优化。学会测量元器件的参数并且掌握判别元器件的好坏。掌握常见故障的处理方案与维修的基本技巧，掌握元器件和电路印刷版焊接技术。加强对误差分析和数据处理能力。通过本次实习加强理论联系实际的能力，提高学生的动手能力。 【实验目的】 设计并组装一台三位半数字万用表。 【实验仪器】 1.DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪一台 2.三位半数字万用表一台 3.导线若干 【实验原理】 DT9205A型数字万用表电路图

无论何种数字表电路它通常由A/D转换电路，时钟电路，驱动电路，显示电路等组成。。从原理上讲，它所组成的仅仅是一个能测量小于199.9mV的直流电压表，对于实验来说，要测的物理量不只是电压，还有电流、电阻等。 要测量电流或电阻，就必须通过某种“I－V”、“R－V”转换电路将其它的非电压信号转换为直流电压信号，才能用数字直流电压表头测量。另外，对于交流电压和交流电流还要先将其变换为直流然后再用数字直流电压表头测量。 1.数字万用表的特性 与指针式万用表相比较，数字万用表有如下优良特性： ⑴高准确度和高分辨力

三位半数字式电压表头的准确度为±0.5％，四位半的表头可达±0.03％，而指针式万用表中使用的磁电系表头的准确度通常仅为±2.5％。 分辨力即表头最低位上一个字所代表的被测量数值，它代表了仪表的灵敏度。通常三位半数字万用表的分辨力可达到电压0.1mV、电流（指电流强度，下同）0.1μA、电阻0.1Ω，远高于一般的指针式万用表。 ⑵电压表具有高的输入阻抗 电压表的输入阻抗越高，对被测电路影响越小，测量准确性也越高。 三位半数字万用表电压挡的输入阻抗一般为10MΩ，四位半的则大于100MΩ。而指针式万用表电压挡输入阻抗的典型值是20～100kΩ/V。 ⑶测量速率快 数字表的速率指每秒钟能完成测量并显示的次数，它主要取决于A/D转换的速率。三位半和四位半数字万用表的测量速率通常为每秒2～4次，高的可达每秒几十次。 ⑷自动判别极性 指针式万用表通常采用单向偏转的表头，被测量极性反向时指针会反打，极易损坏。而数字万用表能自动判别并显示被测量的极性，使用起来格外方便。 ⑸全部测量实现数字式直读 指针式万用表尽管刻画了多条刻度线，也不能对所有挡进行直接读数，需要使用者进行换算、小数点定位，易出差错。特别是电阻挡的刻度，既反向读数（由大到小）又是非线性刻度，还要考虑挡的倍乘。而数字万用表则没有这些问题，换挡时小数点自动显示，所有测量挡都可以直接读数，不用换算、倍乘。 ⑹自动调零 由于采用了自动调零电路，数字万用表校准好以后使用时无需调校，比指针式万用表方便许多。 ⑺抗过载能力强 数字万用表具备比较完善的保护电路，具有较强的抗过压过流的能力。 当然，数字万用表也有一些弱点，如： ⑴测量时不像指针式仪表那样能清楚直观地观察到指针偏转的过程，在观察充放电等过程时不够方便。不过有些新型数字表增加了液晶显示条，能模拟指针偏转，弥补这一不足。 ⑵数字万用表的量程转换开关通常与电路板是一体的，触点容量小，耐压不很高，有的机械强度不够高，寿命不够长，导致用旧以后换挡不可靠。 ⑶一般数字万用表的V/Ω挡公用一个表笔插孔，而A挡单独用一个插孔。使用时应注意根据被测量调换插孔，否则可能造成测量错误或仪表损坏。

基于MC14433的3位半数字万用表_原创

河北建筑工程学院 课程设计报告书 课程名称：《电子技术》综合课程设计 学院：电气工程学院 专业：建筑电气与智能化 班级：电智 121 学号： 2012318113 学生姓名：沈 指导教师：杜 职称：讲师 2014年7 月 3 日 1

目录 一、题目及设计目的 (3) 二、设计要求 (3) 三、方案设计与论证 (3) 四、设计原理、电路图及各部分功能简介 4.1、原理图 (4) 4.2、功能简介 (4) 4.3、单元电路设计 (4) 4.3.1、MC14433 (5) 4.3.2、MC1403 (6) 4.3.3、MC1413 (6) 4.3.4、MC4013 (6) 4.3.5、CD4511 (7) 4.3.6、显示及小数点控制电路 (8) 4.3.7、读数保持电路 (8) 4.3.8、量程转换开关的设计 (8) 4.3.9、电压跟随器和AC-DC转换电路 (8) 五、电路的安装与调试 (8) 六、设计心得与体会 (9) 附图1(元件清单)

数字电压表电路设计报告 一、题目及设计目的 1、题目：三位半数字电压表 2、设计目的：通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法，同时复习、巩固以往的模电、数电内容，达到灵活应用的目的。 二、设计要求 1、利用所学过知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计出2-3个实现数字电压表的方案；只要求写出实现工作原理，画出电原理功能图，描述其功能。 2、对将要实验方案，须采用中、小规模集成电路、MC14433A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。 3、技术指标： 测量直流电压 1999-1V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V； 三、方案设计与论证 方案一：采用双积分A/D转换器MC14433，七段译码驱动器CD4511，基准电源MC1403，反向驱动器,4只LED数码管。 方案二：选用专用电压转化芯片INC7107实现电压的测量和控制。它包含3 1/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管。用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是精度比较低，且内部电压转换和控制部分不可控制。优点是价格低廉。 方案三:根据系统功能实现要求，决定控制系统采用AVR单片机，A/D转换采用其内置的10位AD、四个共阴极LED数码管。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行数据通讯上传，存储等扩展功能。 根据课程设计要求，我们选择方案一。 四、设计原理、电路图及各部分功能简介 方案一原理图

智能数字万用表的设计

智能数字万用表的设计 摘要：本智能数字万用表由凌阳SPCE061A单片机、MC14433——3 位A/D 转换电路、自动量程转换电路、交直流转换电路和大、小电阻测量电路组成，能够对交流电压、直流电压、大电阻和小电阻进行精确测量。使用凌阳SPCE061A 单片机作为控制模块，实现量程自动转化；使用MC14433实现A/D转换；使用简易软键盘、凌阳SPLC501液晶显示模组实现输入和显示；使用单片机读取MC14433的数字信号来控制模拟开关，从而改变反馈电阻的大小实现档位的不同选择；本设计能够准确对被测量进行测量，所有性能指标符合要求。 关键词：数字万用表单片机 MC14433 交直流电压测量电阻测量 一、方案论证 1.交流电压的测量：由于交流电压不能直接测量，必须转换为直流电压。转换方案有3种： 方案一、热电偶测量法：根据交流有效值的物理定义来实现测量的，利用热电偶电路平衡原理通过两端的电势比较得到有效值。但热电偶转换线性度差，且热电偶具有配对较难、响应速度慢、负载能力差等缺点。 方案二、模拟运算法：根据有效值的数学定义，用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流输入信号的有效值。这种方案测量的动态范围小、精度不高且输入信号的幅度变小时，平均器输出电压的平均值下降值很快、输出幅度很小。 方案三、交流整形电路：使用AD637等集成有效值转换芯片，把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号，在对直流电压进行测量，这种方案电路简单、响应速度快、失真度小、工作稳定可靠。 综上，采用方案三进行交流电压的测量。 2.小电阻的测量：由于小电阻在通入电压后发热，测量出的电阻值会产生较大的误差，对于小电路有3种方案测量： 方案一、直流电桥测量法。直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。采用这两种方法测量时很多操作需要手动，并且对元件精度要求高，通过数字电位器来改变需要的电阻参数，索然可以实现数控，但数字电位器的每一级步进电阻值不确定，调节困难，用单片机处理计算复杂并且测量时操作不便。 方案二、电阻比例法。电阻比例法采用如图1所示的双积分式A/D转换器电路，可实现电阻——数字的转换。由于在电阻上Rx、Rs中流过相同的电流，因

语音数字万用表

语音 数字万用表的设计 姓名：崔文娟 学号：201010008 专业：电子科学与技术

1、概述 万用电表是测量基本电气量的有力工具,数字式万用电表又具有操作简单、使用方便等优点倍受电气工程师的喜爱。本文采用的是凌阳SPCE061A单片机实现语音数字万用表的设计,设计一款能“说话”的智能型数字式万用电表。该数字式万用电表可以将测量值直接告诉测量者。语音发声功能弥补了以往产品人机交互界面单调乏味的缺陷,具有直观、实用、安全的特点。 语音数字万用电表基本技术功能要求: (1)具有语音发声功能; (2)具有测量直流电压功能; (3)具有测量交流电压功能; (4)具有测量直流电流功能; (5)具有测量交流电流功能; (6)测量电阻功能; (7)测量二极管好、坏功能; (8)测量三极管放大倍数功能; (9)测量电容功能。 技术指标: (1)正常工作电压范围: 9V(使用9V叠层电池); (2)体积: 190mm×88. 5mm×27. 5mm(长×宽×高); (3)电路工作环境: 工作温度范围: 0～40℃; 储存温度范围: - 10～50℃; 相对湿度:小于80%。 2系统设计 2. 1系统的硬件设计 将待测量转换为电压量送至SPCE061A进行测量。系统电路主要由DCV、DCA、ACV、ACA、CAP、 HFE、电阻测量电路、二极管测量电路、语音播放电路、自动关机电路和LCD显示电路组成,结构框图如图1所示。 图1系统硬件结构框图

2. 2系统的软件设计 整个系统输入包括:初始化、LCD显示、语音播放、数值的计量等几个主要的模块,流程如图2所示。 系统首先进行初始化,接着进入主循环。主循环包括以下操作: 通过判断转换开关的位置来判断即将测量的内容; 测量数值、并将测量值通过LCD显示并伴有语音提示; 响应中断; 系统初始化:系统初始化包括:端口初始化、中断初始化、时钟初始化。 端口初始化:设置对应的端口状态为输入或输出。打开2Hz、256Hz和TimerA中断: 2Hz用来进行计算时间, 256Hz用于LCD显示, TimerA用于语音播放。计数器TimerB用于测量电容。 图2 系统软件设计流程图 图3 ＬＣＤ流程图

数字万用表设计性实验 (3)

实验报告评分: 94 11 系07 级姓名高辰阳日期2008.9.23 No. PB07009001 (实验预习报告——包括实验目的和原理——及原始数据，见纸质材料) 实验题目：数字万用表设计性实验 实验器材：DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪，数字万用表 实验步骤：1、设计制作多量程直流数字电压表 （1）组装直流数字电压表：使用电路单元：三位半数字表头，直流电压校准，直流电压电流，分压器1。参考电压VREF输入端接直流电压校准电位器。 （2）校准电压表头：用一只成品数字万用表（称为标准表）置于直流电压20V量程进行监测，调节直流电压电流单元电路中电位器，使之输出一150--200mV左右的校准电压，然后将标准表表笔（输入）与组装表表笔并联，均置于直流电压200mV挡，测量直流电压电流单元输出电压，调整“直流电压校准”旋钮使表头读数与标准表读数一致（允许误差±0.5mV）。 (3)绘制组装表的电压校准曲线：调节直流电压电流单元电路中电位器，使之分别输出 20mV、40mV、60mV、80mV、100mV、120mV、140mV、160mV、180mV的直流电压。 将标准数字万用表表笔与组装表表笔（输入）并联，标准表、组装表均置于直流电压200mV 挡，同时测量直流电压电流单元输出电压，列表记录之。并绘出组装表的电压校准曲线 2.设计制作多量程交流数字电压表 （1）组装多量程交流数字电压表： 使用电路单元：三位半数字表头，直流电压校准交流电压校准（AC-DC变换器），分压器1，量程转换与测量输入。在上述200mV直流数字电压表头的基础上，增加交流-直流（AC-DC）变换器，制成交流数字电压表⑴并校准

马实验1数字万用表的应用实验报告

实验一数字万用表的应用 一、实验目的 1 理解数字万用表的工作原理； 2 熟悉并掌握数字万用表的主要功能和使用操作方法。 二、实验内容 1 用数字万用表检测元器件——电阻测量、电容测量、二极管检测、三极管检测； 2用数字万用表测量电压和电流——直流电压及电流的测量、交流电压及电流的测量。 三、实验仪器及器材 1 低频信号发生器1台 2 数字万用表1块 3 功率放大电路实验板1块 4 实验箱1台 5 4700Pf、IN4007、9018 各1个 四、实验要求 1 要求学生自己查阅有关数字万用表的功能和相关工作原理，了解数字万用表技术指标； 2 要求学生能适当了解一些科研过程，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力； 3 要求学生独立操作每一步骤； 4 熟练掌握万用表的使用方法。 五、万用表功能介绍（以UT39E型为例） 1概述 UT39E型数字万用表是一种功能齐全、性能稳定、结构新颖、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶显示小型数字万用表。它可以测量交、直流电压和交、直流电流，频率，电阻、电容、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等，由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程，共有28档。 本万用表最大显示值为±19999，可自动显示“0”和极性，过载时显示“1”，负极性显示“－”，电池电压过低时，显示“”标志，短路检查用蜂鸣器。 2技术特性 A直流电压： 量程为200mV、2V、20V、200V和1000V五档，200mV档的准确度为±（读数的0.05％＋3个字），2V、20V和200V档的准确度为±（读数的0.1％＋3个字）, 1000V档的准确度为±（读数的0.15％＋5个字）； 输入阻抗，所有直流档为10MΩ。 B交流电压 量程为2V、20V、200V和750V四档，2V、20V和200V档的准确度为±（读数的0.5％＋10个字）, 750V档的准确度为±（读数的0.8％＋15个字）； 输入阻抗，所有量程约为2MΩ； 频率范围为40Hz~400Hz； 显示：正弦波有效值（平均值响应）。 C 直流电流 量程为2mA、200mA和20A三档，2mA档的准确度为±（读数的0.5％＋5个字），200mA 档的准确度为±（读数的0.8％＋5个字）, 20A档的准确度为±（读数的2％＋10个字）。 D 交流电流 量程为2mA、200mA和20A三档，2mA档的准确度为±（读数的0.8％＋10个字），200mA

实验四虚拟电压表的设计和虚拟数字万用表的使用

. 《虚拟仪器技术》 实验报告 学生姓名 学号 日期

实验四、虚拟电压表的设计和虚拟数字万用表的使用 一、实验原理 1）一般电压表和万用表的工作原理和使用方法。 2）交流电各种电压值表示的概念以及相互转换关系。 3）子VI的创建方法。 二、实验目的 1）掌握虚拟电压表和数字万用表的设计和使用方法 2）进一步掌握LabVIEW的使用，特别是控件属性的操作以及子VI的使用。 三、实验内容及要求 1）利用LabVIEW 设计一简易虚拟电压表。 功能要求：具有普通电压表的基本功能，用户可选择直流测量和交流测量。对于直流电压只需显示电流值大小，对于交流电则需要显示该交流电的峰值、有效值、平均值和直流分量（若存在）。同时能够提供虚拟输入和实际输入两种测量信号，虚拟输入时能够显示信号波形。 其他要求：对虚拟电压表进行初始设置，即每次运行程序时电压表的初始界面一致，具体表现在开关处于关闭状态，波形图窗口清空，其他控件处于使能状态下。实际输入时禁用仿真参数设置控件，仿真输入时测量直流电压值时禁用信号幅度、频率、初始相位、占空比、信号类型等控件。 2）创建自行设计的虚拟电压表子VI。 3）使用NI ELVIS提供的数字万用表（DMM）模块完成电阻、电流和电压的测量，并就其中的电压测量部分与自行设计的虚拟电压表进行比较和分析。 四、实验步骤 1）参考程序流程图如图4.1所示；参考前面板设计如图4.2所示，该前面板除具有实验三函数发生器的参考前面板中所有的输入控件外，还添加了仿真与实际信号的切换按钮，交流/直流测量的切换按钮，开关按键，电源指示灯以及结果显示包括：直流分量，平均值，有效值和峰峰值（可以根据需求自行添加或删减）；参考程序框图设计如图4.3所示。本次虚拟电压表的设计与实际使用的模拟/数字电压表是存在很大差别的，为便于实验做了大量简化。实验的主要目的是了解LabVIEW中对子函数的调用及使用方法，LabVIEW中有关属性节点、局部变量的使用和有关用户界面设计的一些基本方法，以及利用DAQ处理采集数据的方法（此部分需要结合实验二中相关内容）。程序框图图4.3看似复杂，其实大量的工作是用于完成空间的属性操作和有关程序初始化设置的问题，真正用于数据处理的模块其实只有三个（具体见实验提示4）。

8位半万用表大比拼

8位半万用表大比拼 2008-06-14 17:34 要了解8位半这种目前精度最高的数字万用表，就不能不了解8位半万用表的历史，但限于个人认知，很多历史背景并不了解，所以错误在所难免，如果您知道事实，敬请指正。虽然我可能不是最适合写这篇文章的人，但我仍然愿意抛砖引玉，吸引更多大牛参与进来，相互学习。 1. 历史 第一台8位半万用表相信是英国Solarton生产的7081，采用多斜积分转换技术。Solartron的万用表部门后被Schlumberger收购。下图即为Solartron/Schlumberger 推出的7081。但现在schlumberger的网页上已查不到7081，市面上只有二手流通。要了解Schlumberger,就不得不提及Willtek，且看下面的介绍。 威尔泰克通讯技术有限公司的发展轨迹可以追溯到1957年，当时由一群工程师在慕尼黑南部创办了最初的公司。几年后该公司被Schlumberger收购，并管理公司达36年之久。1994年Schlumberger把公司卖给了Wavetek公司，同时将美国印第安那州的团队并入。 1998年，Wavetek公司与德国的Wandel&Goltermann公司合并成立WWG公司。两年后美国Dynatech公司买下了WWG公司，并将它与其子公司TTC合并。Acterna公司由此诞生，该公司在世界各地拥有员工4800名。其无线网络部的一个分部——无线电仪器部2001年接管了英国的Chase通讯公司以及它的无线空中接口业务。 在2002年，Acterna公司管理层通过MBO，剥离了它的无线仪器部门。 2003年3月，Investcorp公司购得其多数股权，为Willtek公司融资，用于开拓公司的新产品和新市场。 Willtek 于2005年7月成为Wireless Telecom Group, Inc. 的全资子公司。

数字万用表课程设计报告材料

中国石油大学胜利学院电子技术课程设计总结报告 题目：数字万用表的组装与调试 学生姓名： 系别： 专业年级： 学号： 指导教师： 2015年1月3日

一、设计任务与要求 1、任务：学习了解DT830T数字万用表，熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830T数字万用表的安装与调试实训，了解数字万用表的特点，熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨的学习工作作风。DT830B 由机壳熟料件（包括上下盖和旋钮）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成，组装成功关键是装配印制板部件。因为一旦被划伤或有污迹，将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流程图如下所示 2要求： 1) 了解数字万用表特点以及它的发展趋势。 2) 熟悉万用表装配技术的基本工艺过程。 3) 认识DT830T数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4) 安装制作一台DT830T数字万用表。 5）根据技术指标测试DT830T数字万用表的主要参数 6) 校验数字式万用表，减小其误差。 二、系统框架原理与设计 DT830T电路原理它是3位半数字万用表。其特点：分辨力强、准确度高（±0.5%～±1.5%）、测试功能完善、测量速率快、显示直观、耗电省、过载能力强、便于携带。发展趋势：自动量程，显示图形“数字/模拟条图”双显示数字万用表克服了不能反映被测量连续度化的不足。总体电路原理相关说明数字万用表由以下几部分功+能组成，复原电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、ADC使能控制。复位电路用来清零进行下一次的测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量的数值。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电

基于51单片机数字万用表的制作

基于51单片机数字万用表 摘要： 本设计采用AT89C52为主控芯片配以振荡电路设计设计了一个数字万用表，可用于测量直流电压，直流电流，电阻和电容，并配以档位转换。本系统使用ADC0832作为数据转换芯片，LM358作为放大芯片，通过LCD1602显示，各模块主要通过AD转换以及电压放大实现测量功能。 绪论： 数字多用表（GMM ）就是在电气测量中要用到的电子仪器。它可以有很多特殊功能，但主要功能就是对电压、电阻和电流进行测量。传统的指针式万用表功能单精度低，不能满足数字化时代的需求，米用单片机制作的数字万用表，具有精度高、抗干扰能力强，可扩展力强、集成方便等优点，目前，由各种单片机芯片构成的数字电万用表，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，显示出强大的生命力。 总体设计设计方案:

1. 电压测量原理与AD转换电路 ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32必，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。本系统只对CH0进行单通道转换。 电压信号输入单片机显 示

分压 AD 转换 电压测量流程图 对于本设计分压电路模块介绍之前首先分析以下两种设计方案。 多量程分压电路 求，对电路做以下改进。 多量程分压器原理 上述两图所制作的多量程电压测量， 其内阻比较小，不能达到测量要 0?心 ——— 2000Y. 200\^ 2% 2V ? 数字电压表头 啟宇电压袈头

ICL7106数字万用表设计

ICL7106设计 题目： 专业： 班级： 姓名： 学号： 分数： 2013年12月15

摘要： 数字万用表是由数字电压表配上相应的功能转换电路构成的，它可对交、直流电压，交、直流电流，电阻，电容以及频率等多种参数进行直接测量。本文主要通过对现有通用数字万用表的测量理论和实现电路的研究，详细分析了直流电压、直流电流、交流电压、直流电阻的测量理论和实现电路，研究了模拟量转变为数字量的误差问题，详细阐述了现有通用数字万用表测电压的误差问题，设计出1种数字万用表的测量电路——由ICL 7106构成的3 1/2位自动量程数字万用表电路。此电路量程广，并且具有手动/自动量程两种模式和读数保持、相对值测量、蜂鸣器驱动等功能，能显示超量程、负极性、低电压指示符以及各种标志符（含单位符号），并且功耗小。 关键字：数字万用表；模拟量；数字量；A/D 转换

目录 摘要： (2) 第1章绪论 (4) 1.1 数字万用表的主要特点 (5) 1.2 万用表发展趋势 (7) 第2章数字万用表总体设计方案 (8) 2.1数字万用表的基本原理 (8) 2.2系统设计方案 (9) 2.3ICL7106介绍 (9) 2.3.1 ICL7106简介 (9) 2.3.2 ICL7106管脚排列 (10) 2.3.3 ICL7106数字电路 (10) 第3章智能型数字式多用表硬件设计 (11) 3.1A/D转换电路 (11) 3.2ICL7106各测量电路 (12) 3.2.1直流电压测量电路 (12) 3.2.2交流电压测量电路 (13) 3.2.3直流电流测量电路 (14) 3.2.4电阻测量电路 (15) 3.2.5二极管测试电路 (15) 3.3数字万用表原理图 (16) 第4章用数字万用表的检测 (16) 4.1测量电压 (16) 4.2测电流 (17) 4.3测电阻 (18) 4.4测二极管 (18) 4.5注意事项 (19)