电气测量第5版教学课件作者陈立周7章节课件幻灯片.pptVIP

三、A/D转换芯片ICL7135 图中包括由运放单元组成的缓冲器、积分器、比较器以及四组模拟开关，在外围（虚线之外）接有基准电容、积分电容、积分电阻和自动调零补偿电容。 A/D转换芯片ICL7135的工作过程 第一阶段：自动调零阶段 上电时内部控制逻辑令所有带AZ下标的开关闭合,其余断开，输入端IN+、IN-亦开断，这时无外部电压输入，若输出端出现不为零的电压，说明电路失调，所出现电压就称为失调电压。利用失调电压对自动调零补偿电容 充电，测量时利用调零电容上的电压与外部被测电压相抵消，以补偿测量时电路失调造成的误差。 第一阶段基准电压源还通过模拟开关向 充电，充到等于 为止，以供第三阶段使用。 第二阶段：正向积分阶段或称为取样阶段 在取样阶段，由控制器发出的取样命令，让所有带INT下标的开关闭合，其余断开。 被测电压通过缓冲器、积分电阻对积分电容进行充电，经一定时间间隔后断开，这时积分电容上所充的电压为 第三阶段：反向放电阶段 第四阶段：零积分阶段 如果超量程，经过以上三个阶段之后，积分电容上电压可能尚未回零，为保证积分电容的快速回零，控制器令 将IN-与COM短接，IN+与输出端短接保证积分电路迅速回零。 自动调零 积分电容正向充电 积分电容反向放电 零积分保证积分电容回零 将模拟电压转换 为时间间隔 四、时钟电路 ICL7135型转换芯片需要外接时钟信号，图7-37中选用74HC4060（IC3）作为时钟振荡器，振荡器部分通过外接4MHz的晶振，产生4MHz的时钟脉冲，经64分频，从IC3的Q6接到A/D转换芯片ICL7135的引脚CLK。 五、显示电路 电压表选用四位数码管,分别显示个、十、百和千位。另一单位的数码管显示万位。采用动态显示方式，由ICL7135的B1、B2、B3、B4四引脚输出被测电压的BCD码。经CD4543译码后接数码管。 其中万位只需显示数码1或符号，所以只接数码管的b、c两个引脚。 从D1、D2、D3、D4、D5依次输出位码。当D1=1时，BCD码对应于个位。D2=1时对应于十位，以此类推。 考虑到公共端的电流较大，所以用达林顿晶体管阵列ULN2003作为公共端的驱动 第六节 数字万用表实例 数字电压表有各种类型，数字万用表则是一种集成化的数字电压表，它的结构简单又具备数字电压表的基本功能，故以它为实例作简要介绍。 一、数字万用表的性能指标 一般的数字万用表其性能指标有： 1.准确度：置于直流电压档，可达± 0.5% ±1字 其他档位略低 2.工作频率：一般不超过1kHz。 3.测量范围：可测量电压、电流、频率和电路参数R、L、C。 4.分辨力：可显示的最小数字与最大数字比为0.5%。 5.测量速度：每秒2 ~5次。 6.输入阻抗：输入电阻10MΩ，电容150pF。 7.保护：一般都有过载与过电压保护。 8.显示位数：有3 ?、4 ?等几种，整数部分表示能显示0 ~ 9的位数，分数部分表示最高位性能，分子表示最高位所能显示的最大数值，分母表示满程时所表示的数值。 二、数字万用表的A/D转换器 数字万用表中通常使用双积分式的A/D转换器，这种转换器接通时，被测电压对积分电容充电，充电后积分电容向参考电压放电，积分电容放电时间与被测电压成正比，即 在放电期间，比较器输出一个宽度等于放电时间的负脉冲，它的下降沿打开闸门对时钟脉冲进行计数，上升沿关闭闸门。所计的数就是被测电压值。所以这种转换器属于电压时间型。 三、A/D转换器中的数字电路 A/D 转换器中的数字电路包括时钟、计数器、计数锁存译码、相位驱动和控制逻辑电路等电路。通常它跟积分转换电路一起集成在同一芯片内，图为 ICL7106的数字电路，其中虚线框内表示集成在芯片内部的电路，虚线框外为外围电路。显示器在框外，所以属于外围器件。 四、DT-830数字万用表 DT-830 型数字万用表是一种简易型的万用表，它具备电子数字电压表的全部特征，通过它可以了解电子数字电压表的构成。 DT-830 型数字万用表采用专用芯片 ICL7106，芯片内部包含A/D转换器和有关的数字电路，外围配上具有负反馈的线性平均值检波电路、显示模块、蜂鸣器电路以及分流器和附加电阻等组成。