用运算放大器设计万用表(论文)

用运算放大器组成万用表

摘要 (2)

Abstract (3)

一引言 (4)

1.1 万用表的结构 (4)

1.2 万用表的几个重要参数 (4)

1.3 万用表特性说明 (5)

二目的与意义 (6)

2.1目的与意义 (6)

2.2设计要求 (6)

三基本原理 (6)

3.1 运算放大器的工作原理 (6)

3.2运算放大器调零电路原理 (8)

3.3万用表工作原理及参考电路 (8)

3.3.1直流电压表 (9)

3.3.2直流电流表 (9)

3.3.3 交流电压表 (10)

3.3.4 交流电流表 (11)

3.3.5 欧姆表 (11)

四电压表的电路设计 (12)

4.1总电路图 (13)

4.2直流电流的测量结果及其电路图（A=1,B=0）： (13)

4.3 交流电流的测量结果及其电路图（A=0，B=0）： (14)

4.4 直流电压的测量结果及其电路图（A=1，B=1）： (15)

4.5 交流电压的测量结果及其电路图（A=0，B=1）： (15)

4.6欧姆表调试记录： (16)

4.7以下是独立的几个图，分别是交流电压图、直流电压图、直流电流图和交流

电流图 (17)

五注意事项 (17)

六心得体会 (18)

七参考文献 (18)

致谢 (19)

摘要

万用电表简称万用表或三用表，在国家标准中称作复用表。万用电表实际上是一种可以进行多种项目测量的便携式仪器，主要用于测量电压、电流、电阻。另外可粗略判断电容器、晶体三极管及二极管、集成电路等元器件的性能好坏。

在测量中，万用电表的接入因不影响被测电路原来的工作状态，这就要求电压表应具有无穷大的输入电阻，电流表的内阻应为零。但实际上，万用电表表头的可动线圈总有一定的电阻，例如100uA的表头，其内阻约为1 K ，用它进行测量时将会影响被测量，会引起误差。此外，交流电表中整流二极管的压降和非线性特性也会产生误差。如果在万用电表中使用运算放大器，就能大大降低这些误差，提高测量精度。在欧姆表中采用运算放大器，不仅能得到线性刻度，还能实现自动调零。

运算放大器电路性能的优劣直接影响到万用表的性能。本文从运算放大器电路的结构、原理出发，在阐述运算放大器电路结构、原理的基础上,用运算放大器设计电路实现万用表的电路设计。通过仿真与实际电路性能指标的测试、分析、比较,总结出各种电路方案的特点,为电路设计初学者提供一定的参考借鉴。

关键词：运算放大器；万用表；小信号放大。

Abstract

Multimeter multimeter or three with a short list, known as the national standard multiplexing table. Avometer is actually a variety of projects can be portable measuring instruments, mainly used to measure voltage, current, resistance. In addition to roughly determine capacitor, transistor and diodes, integrated circuits and other components of the performance of good and bad. In the measurement, avometer access does not affect the circuit under test due to the original working state, which requires a voltmeter should have infinite input resistance, should be zero resistance ammeter. But in fact, 10,000 outstanding head movable electric coil will always have a resistance, such as 100uA the header, its internal resistance is about 1 K, using it for measurement will affect the measurement will cause errors. In addition, the exchange of meter in the diode rectifier will drop and nonlinear errors. If avometer using operational amplifiers, can greatly reduce these errors and improve measurement accuracy. Ohmmeter used in operational amplifiers, not only the linear scale, but also realize automatic zero a djustment. Op-amp circuit performance will directly affect the performance multimeter. From the op-amp circuit structure, principle, we in the elaborate structure of op-amp circuit, principle based on the design of operational amplifier circuit with a multimeter circuit. Through simulation and actual circuit performance testing, analysis, comparison, summarized the program features a variety of circuits for the circuit design to provide a reference f o r b e g i n n e r s t o l e a r n. Key words: operational amplifier; multimeter; small signal am plification.

一 引言

万用电表简称万用表。它是一种多量程和多电量的测量仪表，一般情况以测量电

流、电压和电阻为主要目标，所以习惯叫三用表。此外又派生了电容、电感、功率、

电平、晶体管静态电流放大系数等测量项目。

通过万用表的组装，能够进一步熟悉万用表的结构、工作原理和使用方法，了解

电路理论的实际应用，掌握仪表的装配和调试工艺，提高实际操作技能。

虽然万用表的型号很多，但其测量原理和测量线路大致相同，其结构也基本相同。

我们以500型万用表为例，具体介绍万用表的结构、测量线路及装配等有关知识。

1.1 万用表的结构

万用表的结构组成主要分为三个部分。

1．指示部分（表头）

指示部分由磁电系直流微安表组成，表头刻度盘有多种量程刻度。表头是万用表的

关键部分，许多的重要性能（如灵敏度、准确度等级等）都取决于表头的参数。其主

要作用是通过表头刻度及指针指示出被测电量的大小。500型万用表的表头满偏电流

为40uA ，表头内阻为2.5 k 。

2．测量电路

测量电路由分压电阻、分流电阻、整流装置等组成。其主要作用是将被测电量转换成

适合表头指示用的电量。

3．转换装置由转换开关、旋钮、插孔等组成。其主要作用是把万用表的电路转换为

所选的测量种类和合适的量程，来接通不同的测量线路。

1.2 万用表的几个重要参数

1、准确度

万用表示值与被测量真值的一致程度称为万用表的准确度。它反映了测量结果的基

本误差大小。同一块万用表，不同功能档的准确度也不尽相同。

2、表头灵敏度

万用表所用表头的满量程值称为表头灵敏度g I 。g I 一般为9.2-200UA 。值越小，灵敏

度越高，万用表性能也越好。

3、表头内阻

表头内线圈及上下两层盘丝的直流电阻之和称为表头内阻。万用表表头内阻多在

几百到几千欧之间。一般来说，灵敏度越高，内阻越大。但灵敏度相同的表头，内阻

不尽相同。这是因为，在制造相同表头时，所选用的线圈和盘丝的阻值很难做到完全

一致。

4、直流电压灵敏度

直流电压档的内阻R 与该档满量程电压U 的比值称为直流电压灵敏度，电压灵

敏度的单位是兆/V 或千兆/V ，简称每伏欧姆数。电压灵敏度越高，万用表性能越好。

5、直流电流档的内阻

电流表内阻的大小决定于表头内阻及分流电阻的大小。对同一块万用表而言，不同

档级的电流表，其分流电阻不同，所以内阻也不同。电流表的额内阻越小，质量越小。

测电流时，将电流表串联在被测电路中，对被测电路会造成两方面的影响：一是它的

阻流作用会改变原电路的工作状态；二是增加了被测电路的功耗。为了减少这两方面

的影响，内阻越小越好。

6、欧姆档的中值电阻

欧姆档的内阻称为该档的中值电阻。已知中值电阻k R 的大小确定该档的测量范围，

若中值电阻为k R ，则该档的测量范围是1/4k R -4k R 之间。

7、交流电压灵敏度

交流电压档内阻与该档量程之比称为交流电压灵敏度

m

v U R S v . 1.3 万用表特性说明

(1)高准确度和高分辨力

(2)电压表具有高的输入阻抗

(3)测量速率快

(4)自动判别极性

(5)全部测量实现数字直读

(6)自动调零

(7)抗过载能力强

当然，数字万用表也有一些弱点，如：

(1)测量时不象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。

(2)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，导致用旧以后换档不可靠。

(3)一般万用表的V/Ω档公用一个表笔插孔，而A 档单独用一个插孔。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

二目的与意义

2.1目的与意义

通过万用表的安装和调试操作实习，了解万用表的基本原理与安装工艺，掌握一般元器件识别及检测，练习常用仪器的使用，掌握焊接技术和数字万用表的检测方法。培养初步的工程设计能力和创新意识，以及严谨踏实科学的工作作风和良好的学风，提高解决实际问题的能力和素质，为今后的学习和从事有关的电子技术工作奠定实践基础。

2.2设计要求

（1）根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图，分析工作原理。（2）列出所有元、器件清单报实验室备件。

（3）安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。

（4）记录实验结果。

三基本原理

3.1 运算放大器的工作原理

运算放大器具有两个输入端和一个输出端，如图3－1所示，其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端)，另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端，如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号，则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号：输出端输出的信号与同相输人端的信号同相，而与反相输入端的信号反相。

图3－1 运算放大器的电路符号

运算放大器所接的电源可以是单电源的，也可以是双电源的，如图3-1所示。运算放大器有一些非常有意思的特性，灵活应用这些特性可以获得很多独特的用途，总

的来说，这些特性可以综合为两条：

11、运算放大器的放大倍数为无穷大。

22、运算放大器的输入电阻为无穷大，输出电阻为零。

x i

a n

现在我们来简单地看看由于上面的两个特性可以得到一些什么样的结论。

首先，运算放大器的放大倍数为无穷大，所以只要它的输入端的输入电压不为零，

输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压本来应该是无穷高的输出电压，但

受到电源电压的限制。准确地说，如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电

压高，哪怕只高极小的一点，运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的

电压；反之，如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高，运算放大器的

输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压(如果运算放大器用的是单电源，则输

出电压为零)。

其次，由于放大倍数为无穷大，所以不能将运算放大器直接用来做放大器用，必

须要将输出的信号反馈到反相输入端(称为负反馈)来降低它的放大倍数。如图3-3

中左图所示，1R 的作用就是将输出的信号返回到运算放大器的反相输入端，由于反

相输入端与输出的电压是相反的，所以会减小电路的放大倍数，是一个负反馈电路，

电阻f R 也叫做负反馈电阻。

还有，由于运算放大器的输入电阻为无穷大，所以运算放大器的输入端是没有电流输

入的——它只接受电压。同样，如果我们想象在运算放大器的同相输入端与反相输入

端之间是一只无穷大的电阻，那么加在这个电阻两端的电压是不能形成电流的，没有

电流，根据欧姆定律，电阻两端就不会有电压，所以我们又可以认为在运算放大器的

图3－2 运算放大器可接的两种电源 图3－3 运算放大器的反馈电阻接法（左：反相接法；右：同相接法）

两个输人端电压是相同的(电压在这种情况就有点像用导线将两个输入端短路，所以我们又将这种现象叫做“虚短”)。

3.2运算放大器调零电路原理

由于集成运放的输入失调电压和输入失调电流的影响，当运算放大器组成的线性电路输入信号为零时，输出往往不等于零。为了提高电路的运算精度,要求对失调电压和失调电流造成的误差进行补偿，这就是运算放大器的调零。“调零”技术是使用运放时必须掌握的。特别是在作直流放大器用时，由于输入失调电压和失调电流的影响，当运放的输入为零时，输出不为零，将影响运算放大器的精度，严重时使运算放大器不能正常工作。调零的原理是，在运放的输入端外加一个补偿电压，以抵消运放本身的失调电压，达到调零的目的。有些运放已经引出调零端，只需要按照器件的规定，接入调零电路进行调零即可，例如本实验所用到的HA17741。下面以 A17741为例，图1给出了常用外部调零电路。它的调零电路由-12V电源、50kΩ的电阻和调零电位器Rp组成。调零时应将电路接成闭环，将两个输入端接“地”，调节调零电位器，使输出电压为零。

本实验采用的集成运算放大器为HA17741。

图3-4 调零电路

3.3万用表工作原理及参考电路

在测量中，电压表或者电流表的接入应不影响被测电路的原工作状态，这就要求电压表应具有无穷大的输入电阻，电流表的内阻应为零。但实际上，万用表表头的可动线圈总有一定的电阻，例如100μA的表头，其内阻约为1KΩ，用它进行测量时将影响到被测量，从而引起误差。此外，交流表中的整流二极管的压降和非线性特性也会产生误差。如果在万用表中使用运算放大器，就能大大降低这些误差，提高测量精度。在欧姆表中采用运算放大器，不仅能得到线性刻度，还能实现自动调零。

3.3.1直流电压表

图3-5为同相端输入，高精度直流电压表电原理图。

图3-5 直流电压表

表头电流I 与被测电压U i 的关系为: 1

i R U I = 应当指出：图1适用于测量电路与运算放大器共地的有关电路。此外，当被测电

压较高时，在运放的输入端应设置衰减器。

3.3.2直流电流表

图3-6是浮地直流电流表的电原理图。在电流测量中，浮地电流的测量是普遍存

在的，例如：若被测电流无接地点，就属于这种情况。为此，应把运算放大器的电源

也对地浮动，按此种方式构成的电流表就可象常规电流表那样，串联在任何电流通路

中测量电流。

表头电流I 与被测电流I 1间关系为: －I 1R 1＝（I 1－I ）R 2 12

1)I R R (1I +=∴ 可见，改变电阻比（R 1／R 2），可调节流过电流表的电流，以提高灵敏度。如果被

测电流较大时，应给电流表表头并联分流电阻。

图3-6 直流电流表

3.3.3 交流电压表

由运算放大器、 二极管整流桥和直流毫安表组成的交流电压表如图4所示。被

测交流电压U i 加到运算放大器的同相端，故有很高的输入阻抗，又因为负反馈能减

小反馈回路中的非线性影响，故把二极管桥路和表头置于运算放大器的反馈回路中，

以减小二极管本身非线性的影响。

图3-7 交流电压表

表头电流I 与被测电压U i 的关系为1

i R U I 电流I 全部流过桥路，其值仅与U i ／R 1有关， 与桥路和表头参数（如二极管的

死区等非线性参数）无关。表头中电流与被测电压u i 的全波整流平均值成正比，若

u i 为正弦波，则表头可按有效值来刻度。被测电压的上限频率决定于运算放大器的频

带和上升速率。

3.3.4 交流电流表

图3-8 交流电流表

图3-8为浮地交流电流表，表头读数由被测交流电流i 的全波整流平均值I 1AV 决定，即1AV 2

1)I R R (1I += 如果被测电流I 1为正弦电流，即I ＝2I 1sin ωt ，则上式可写为121)I R R 0.9(1I +

= 则表头可按有效值来刻度。

3.3.5 欧姆表

图3-9为多量程的欧姆表。

图3-9 欧姆表

在此电路中，运算放大器改用单电源供电，被测电阻R X 跨接在运算放大器的反

馈回路中，同相端加基准电压U REF 。

∵ UP ＝UN ＝UREF

I 1＝I X

X

REF 0

1REF R U U R U -= 即 )U (U U R R REF O REF

1X -= 流经表头的电流m

2REF O R R U U I +-= 由上两式消去(U O －U REF ) 可得 )R (R R R U I 2m 1X REF +=

可见，电流I 与被测电阻成正比，而且表头具有线性刻度，改变R 1值，可改变

欧姆表的量程。这种欧姆表能自动调零，当R X ＝0时，电路变成电压跟随器，U O ＝U REF ，

故表头电流为零，从而实现了自动调零。

二极管D 起保护电表的作用，如果没有D ，当R X 超量程时，特别是当R X →∞，运

算放大器的输出电压将接近电源电压，使表头过载。有了 D 就可使输出钳位，防止

表头过载。调整R 2，可实现满量程调节。

四 电压表的电路设计

4.1总电路图

如图，为设计的总电路图。

电路说明：黑框以外部位是万用表的内部结构，黑框以内是四种可能的待测元件。

四种功能的切换是以开关S1、S3、S4、S6的控制完成的，其中在图示初始状态下，

开关S1赋予控制键A ，其余三个的控制键是B ，这就能有四种组合方式，从而达到

其中1表示对应键在初始态下按下，0表示初态。 黑框中以类似的方式快速切换，便于仿真的进行。

所以得数据都是基于此图制作，图中的数据为量程的测量值对应电流值，若要制

作表头，需要以此为依据。最后的原理图，仅供原理参照作用，不做研究。

4.2直流电流的测量结果及其电路图（A=1,B=0）：

测量电流是根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转化为相应的待测电

4.3 交流电流的测量结果及其电路图（A=0，B=0）：

4.4 直流电压的测量结果及其电路图（A=1，B=1）：

4.5 交流电压的测量结果及其电路图（A=0，B=1）：

4.6欧姆表调试记录：

4.7以下是独立的几个图，分别是交流电压图、直流电压图、直流电流图和交流电流图

五注意事项

1.实验时应当“先接线，再加电；先断电，再拆线”，加电前应确认接线无误，避免短路。

2.即使加有保护电路，也应注意不要用电流档或电阻档测量电压，以免造成不必要的损失。

3.当数字表头最高位显示“1”(或“1”)而其余位都不亮时，表明输入信号过大，即超量程。此时应尽快换大量程档或减小(断开)输入信号，避免长时间超量程。

4.自锁紧插头插入时不必太用力就可接触良好，拔出时应手捏插头旋转一下就可轻易

拔出，避免硬拔硬拽导线，拽断线芯。

六心得体会

作为一名学生，我想学习的目的不在于通过结业考试，而是为了获取知识，获取工作技能。换句话说，在学校学习是为了能够适应社会的需要，通过学习保证能够完成将来的工作，为社会作出贡献。然而步出象牙塔步入社会是有很大落差的，能够以进入公司实习来作为缓冲，对我而言是一件幸事，通过实习工作了解到工作的实际需要，使得学习的目的性更明确，得到的效果也相应的更好通过对万用表电路的设计，我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。对此课程的设计，我不但深入学习了理论知识，最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛，也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因。他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题，提高我们的动手能力。在整个设计到电路的焊接以及调试过程中，我个人感觉调试部分是最难的，因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数，我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。而参数的调试是一个经验的积累过程，没有经验是不可能在短时间内将其完成的。

七参考文献

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[19]康华光.电子技术基础:模拟部分.华中科技大学.高等教育出版社 2009.07 ISBN：7040177897

致谢

毕业设计是对我们在大学几年来的理论知识一个综合测评，是对我们将理论赋注

实践的综合能力的考验，是培养我们发现问题、解决问题的能力，是激发我们内在创

新意识的途径。而在此次毕业设计中，我学到了许多平时课堂上学不到的东西，在设

计过程中我遇到了许多难以解决的问题，通过努力最终一步一步得以解决，感触颇深。

通过这次的毕业设计，不仅锻炼了我的动手能力，更培养了我发现问题、解决问题的

能力，巩固了我以前学过的专业知识，促进了我的自学能力，使我对即将踏入社会信

心倍增。

在这次毕业设计中，由于学校和系里投入了相当大的人力物力，为我们的设计提

供了所需要的设备，才使得我的毕业设计能够顺利完成。我的收获离不开朱海玲老师

的精心指导。同时在设计过程当中也得到了同学的大力帮助。在此对我的指导老师—

—朱老师表示衷心的感谢！对帮助过我的老师表示崇高的敬意！对在设计过程中相互

学习相互促进的同学致以真诚的祝福！

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），

电子系统设计论文

电子电路设计论文 ——8位抢答器智能系统 一、前言 在电子科学技术高速发展的今天，高科技产品越来越多的应用在我们的日常生活中，每时每秒我们都能感受到产品的更新换代产品乃至技术革新的日新月异都让人对以相信。像日常我们工作所用到的电脑、手机等等，这些高科技产品给我们带来了极大的方便，但这要归功于科学技术的高速发展。 二、设计目的与要求 1 .设计目的 通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。 2. 设计要求 8设计要求包括： 1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如,30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。 5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 三、电路原理、设计思路、设计方案 （一）工作原理及设计方案 抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的号码，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。回答完问题后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮抢答。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如,30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显

数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告

数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告

三亚学院 2011～2012学年第2学期 数字电子技术基础课程设计报告 学院: 理工学院 专业: 测控技术与仪器 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012年9月7日

目录 一、设计任务与要求……………………………………… 二、电路原理……………………………………………… 三、总原理图及元器件清单……………………………… 四、装配过程……………………………………………… 五、电路功能测试………………………………………… 六、结论与心得……………………………………………

DT-830B数字万用表的组装与调试 一、设计任务与要求 1、设计要求： 学习了解DT830B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DT830B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： 3)认识DT830B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DT830B数字万用表。 5）根据技术指标测试DT830B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、电路原理 DT830B电路原理它是3位半数字万用表。 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。将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻的物理量变成0~2V的直流电压，送到ICL7106的输入端，即可在数字表上进行检测。 为检测大于2V的直流电压，在输入端引入衰减器，将信号变为0~2V，检测显示时再放大同样的倍数。 检测直流电流，首先必须将被测电流变成0~2V的直流电压即实现衰减与I/V 变换。衰减是有精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。 电阻的检测是利用电流源在电阻上产生压降。因为被测电阻上通过的电流是恒定的，所以在被测电阻上产生的压降与其阻值成正比，然后将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。 三、总原理图及元器件清单

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

运算放大器的典型应用

Op Amp Circuit Collection AN-31

Practical Differentiator f c e 1 2q R2C1 f h e 1 2q R1C1 e 1 2q R2C2 f c m f h m f unity gain TL H 7057–9 Integrator V OUT e b 1 R1C1 t2 t1 V IN dt f c e 1 2q R1C1 R1e R2 For minimum offset error due to input bias current TL H 7057–10 Fast Integrator TL H 7057–11Current to Voltage Converter V OUT e l IN R1 For minimum error due to bias current R2e R1 TL H 7057–12 Circuit for Operating the LM101 without a Negative Supply TL H 7057–13Circuit for Generating the Second Positive Voltage TL H 7057–14

Neutralizing Input Capacitance to Optimize Response Time C N s R1 R2 C S TL H 7057–15 Integrator with Bias Current Compensation Adjust for zero integrator drift Current drift typically0 1 n A C over b55 C to125 C temperature range TL H 7057–16 Voltage Comparator for Driving DTL or TTL Integrated Circuits TL H 7057–17 Threshold Detector for Photodiodes TL H 7057–18 Double-Ended Limit Detector V OUT e4 6V for V LT s V IN s V UT V OUT e0V for V IN k V LT or V IN l V UT TL H 7057–19 Multiple Aperture Window Discriminator TL H 7057–20

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

万用表电路的设计与组装_大学毕业论文

万用表电路的设计与组装 机械工程学院 一、引言 通过设计熟练掌握万用表的组成结构、原理，明确组成万用表的各种电路的优缺点，能根据给定的技术参数，主要是表头灵敏度、内阻、波段开关结构、各档量程要求等，选择合适的电路设计万用表线路。提高学生结合实际综合考虑间题的能力，要求能看懂各种万用表电路图，做到触类旁通，进一步提高学生识图、绘图和计算电路的能力。 二、试验目的 1.了解简单的万用表的简单电路. 2.计算出所有电阻元件的阻值，并进行 组装. 3. 对成功组装的万用表的准确度，电压 灵敏度等性能指标进行测试. 三、MF30型指针万用表的简易实验电路 图1是简易万用表的实验电路。 是微安表头。电流，电阻,电压等 被测信号经过输入电路和变换电路 后，变成微安级电流，再流经表头， 使指针偏转，从而指示出被测量值。 该万用表有四种功能、八个档 级。档级的转换靠单级多位开关中单 级触点位置的改变来实现。B（-）点，接表头负极，是所有测量档的公共接点，通常接黑色表笔。A（+）通常接红色表笔，改变多位开关中单极的位置，可以选择所需的测量功能档。 四、万用表的几个重要参数 1.准确度 万用表示值与被测量真值的一致程度称为万用表的准确度。它反映了测量结果的基本误差的大小。同一块万用表，不同功能档的准确度也不尽相同。 2.表头灵敏度

万用表所用表头的满量程值g I 称为表头灵敏度。g I 一般为2.9— A μ200。值越小，灵敏度越高，万用表的性能也越好。 3. 表头内阻 表头内线圈及上下两层盘丝的直流电阻之和称为表头内阻。万用表表头内阻多在几百到几千欧之间。一般来说，灵敏度越高，内阻越大。但灵敏度相同的表头，内阻也不尽相同。这是因为，在制造相同表头时，所选用的线圈和盘丝的阻值很难做到完全一致。 4. 直流电压灵敏度 直流电压档的内阻V R 与该档满量程电压m U 的比值称为直流电压灵敏度，用V S 表示。可写成 m V V U R S = （1） 电压灵敏度单位是V Ω或V k Ω，简称每伏欧姆数。电压灵敏度越高，万用表的性能也越好。 5. 直流电流档的内阻 电流表内阻的大小决定于表头内阻及分流电阻的大小。对同一块万用表而言，不同档级的电流表，其分流电阻不同，所以内阻也不相同。电流表的内阻越小，质量越好。测电流时，将电流表串联在被测电路中，对被测电路会造成两方面的影响：一是它的阻流作用会改变原电路的工作状态；二是增加了被测电路的功耗。为了减少这两方面的影响，内阻越小越好。 6. 欧姆档的中值电阻 欧姆档的内阻称为该档的中值电阻。已知中值电阻K R 的大小可以确定该档的测量范围。若中值电阻为K R ，则该档的测量范围是41 K R —4K R 之间。 7. 交流电压灵敏度 交流电压档内阻与该档量程之比称为交流电压灵敏度

电路设计论文

电子线路课程设计论文 简易报警器和5V直流电源设计 １引言 本次课程设计我们主要有两个任务。其一，设计一个简易报警器，利用555定时器等元件来完成。其二，设计一个5v直流电源。 实现功能：利用设计的5v的直流电源给报警器提供电压，当按下轻触开关时，警报声响，

并延时一段时间后自动停止警报。 要求和最终结果：要求我们能够利用已学的知识看懂电路图，并且能够完成简单的焊接任务，尽量做到电路焊接最简化。经过这次的课程设计，我们不仅对电路有了实际的认识，而且也锻炼了自己的动手能力。和小组同学也合作了很愉快。 ２电路分析 2.1简易报警器工作原理 555定时器电路是一种中规模集成定时器，目前应用十分广泛。通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。 它含有两个电压比较器，一个基本RS 触发器，一个放电开关T ，比较器 的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 3 2 和Vcc 3 1 。C1和C2的 输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc 3 2 时， 触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于Vcc 31 时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电， 开关管截止。 D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接Vcc 。 Vco 是控制电压端（5脚），平时输出Vcc 32 作为比较器A1的参考电平，当5 脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01F 的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T 为放电管，当T 导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路.

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

用运算放大器设计万用表(论文)

用运算放大器组成万用表 摘要 (2) Abstract (3) 一引言 (4) 1.1 万用表的结构 (4) 1.2 万用表的几个重要参数 (4) 1.3 万用表特性说明 (5) 二目的与意义 (6) 2.1目的与意义 (6) 2.2设计要求 (6) 三基本原理 (6) 3.1 运算放大器的工作原理 (6) 3.2运算放大器调零电路原理 (8) 3.3万用表工作原理及参考电路 (8) 3.3.1直流电压表 (9) 3.3.2直流电流表 (9) 3.3.3 交流电压表 (10) 3.3.4 交流电流表 (11) 3.3.5 欧姆表 (11) 四电压表的电路设计 (12) 4.1总电路图 (13) 4.2直流电流的测量结果及其电路图（A=1,B=0）： (13) 4.3 交流电流的测量结果及其电路图（A=0，B=0）： (14) 4.4 直流电压的测量结果及其电路图（A=1，B=1）： (15) 4.5 交流电压的测量结果及其电路图（A=0，B=1）： (15) 4.6欧姆表调试记录： (16) 4.7以下是独立的几个图，分别是交流电压图、直流电压图、直流电流图和交流 电流图 (17) 五注意事项 (17) 六心得体会 (18) 七参考文献 (18) 致 (19)

摘要 万用电表简称万用表或三用表，在国家标准中称作复用表。万用电表实际上是一种可以进行多种项目测量的便携式仪器，主要用于测量电压、电流、电阻。另外可粗略判断电容器、晶体三极管及二极管、集成电路等元器件的性能好坏。 在测量中，万用电表的接入因不影响被测电路原来的工作状态，这就要求电压表应具有无穷大的输入电阻，电流表的阻应为零。但实际上，万用电表表头的可动线圈总有一定的电阻，例如100uA的表头，其阻约为1 K ，用它进行测量时将会影响被测量，会引起误差。此外，交流电表中整流二极管的压降和非线性特性也会产生误差。如果在万用电表中使用运算放大器，就能大大降低这些误差，提高测量精度。在欧姆表中采用运算放大器，不仅能得到线性刻度，还能实现自动调零。 运算放大器电路性能的优劣直接影响到万用表的性能。本文从运算放大器电路的结构、原理出发，在阐述运算放大器电路结构、原理的基础上,用运算放大器设计电路实现万用表的电路设计。通过仿真与实际电路性能指标的测试、分析、比较,总结出各种电路方案的特点,为电路设计初学者提供一定的参考借鉴。 关键词：运算放大器；万用表；小信号放大。

全国电子设计大赛论文-电源设计

一：方案论证 1.系统总体设计方案 根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V交流电。通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。系统总体框图如图1.1所示。 图1.1 系统总体框图 2.主DC-DC升压电路设计方案 DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图1.2所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。 当晶体管截止时，磁场开始消失。随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。从而实现升压的过程。 晶体管截止时电流方向 图1.2 自举式主DC-DC回路拓扑图 3.控制方法及实现方案 对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制，实现对系统

的粗调。软件控制选用STC12C5412AD 单片机作为系统控制器，系统的显示、按 键、A/D 、D/A 全部集中在核心控制板上，通过预置算法实现对系统的精调。 4.提高效率的方法及实现方案 1.降低二极管的损耗：二极管一般需要0.7V 的导通电压降。在输出电压为 21.6V 时，二极管要消耗一定的输出功率。而肖特基二极管的导通压降一般为 0.2V ～0.3V ，因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。 2.降低开关管的损耗：如果将开关管设计在外围电路中，极易由于设计参数 的问题导致开关管部分时间工作在线性区，会引起一定损耗。在设计中，选用 LM2587，它将开关管集成到芯片内部，参数由厂家整定，可以大大减少功耗。 3.减少铜损：铜损是由导线的寄生电阻和电感线圈引起的。实际设计中，选 用横截面积大的铜丝，并采取多股缠绕的方法，减少单位横截面积电阻。 4.减少铁损：引起铁损的原因有两个——磁滞损耗和涡流损耗。在实际操作 中，采用EI 型电感磁芯，并在连接处留有一定空隙。由于存在空气间隙，使之 不易产生磁滞和涡流。 二：电路设计与参数计算 1.主回路器件的选择及参数计算 题目中要求：18V 交流输入时，经转换后输入电压为21.6V （理论计算得出）， 负载端电压为30V~36V 。最大输出电流I omax 为2A ，主DC-DC 升压变换器效率 η≥70%(发挥部分要求达到η≥85%)。据此，在主DC-DC 升压回路中主要用来 实现DC-DC 变换器的器件为LM2587-ADJ 。LM2587-ADJ 内部有一个100kHz 的振荡器，内部开关电流额定值5A ，负载电压V load <65V ，输入电压需保持在 4V~40V ，变换器效率90%，理论上完全满足设计需求。 主DC-DC 回路电路图如图2.1所示，通过改变R 2和R 3的比值即可设定所需 负载电压值。 图2.1 主回路原理图 将反馈电压与内部参考电压1.23V 进行比较： V load =1.23V(1+32R R ) （2-1）

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：0.2V 、2V 、20V ，精度为±0.2%±1个字；输入阻抗≥10M Ω。 （3）交流电压量程：0.2V 、2V 、20V ，精度为±0.5%±2个字（以50 Hz 为 基准）；输入阻抗≥10M Ω；频率响应范围为40~1000Hz 。 （4）电阻量程： 2Ω、200Ω、2M Ω，精度±0.2%±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

万用表论文

题目MF-47D型万用表的设计、安装与调试 摘要 MF-47D型万用表式多功能、多用途、多重保护的系列产品。针对各类用户的特点，对功能进行了优化组合，方便了用户使用，降低了用户的使用成本，提高了性价比。从事电脑、电气设备、家用电器、电子电工的工厂、学校的科研、生产、维护和维修人员都可以选择MF47型产品。本套散件是MF47改进型万用电表，在保留原有可供测量直流电流、交直流电压、直流电阻等功能的基础上将交流电压灵敏度提高到9K/V。该表又新增直流电容测量、压降（稳压）参数（LV）测量、1.2V-3.6V电池电力测量、及电视机行管直流电压准确测量、防误测双重保护等新型功能。使该表更适合于从事电脑、电器设备、电子仪器、家用电器、工厂、学校的科研、生产和应用. 第一章万用表的概述 一、万用表主要由直流电流、直流电压、交流电压、电阻四个基本档位组成 电平、电容、电感、晶体管直流参数附加测量 MF-47D型万用表包含了一些新的功能：通路蜂鸣、电池电力测试、标准电阻箱、全电路保护 二、万用表的组成 万用表由表头、测量电路、转换开关组成 1 表头 判定表头好坏根据三个量：内阻、灵敏度、直线性三个基本参数 （1）内阻 内阻测量方法：替代法 如右图所示 首先将开关K打到1 调节可调电阻R使表头有一定读数 再将开关K打到2 调节可调电阻Rs使表头和原来有相同的读数 再将Rs串联到另一个电路中测出它的阻值 即内组大小 （2）灵敏度 定义：表头指针从标R零点偏转到满篇刻度时表头所通过的电流 公式：万用表灵敏度=电表等效内阻/电压量程 单位：欧姆/伏 采用灵敏度表头的好处：测量电流：电流较小时，采用高灵敏度表头，读数比

电子创新设计论文

电子创新设计论文 题目：交通信号灯 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2012年四月 摘要 随着我国科技的发展，科技的发展带动控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使

用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以 完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么 靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信 号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O 接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量 通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒 计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通 过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车 流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 Abstract Along with the development of science and technology, the development of science and technology drive control test technology is updated. In real time detection and automatic control of the microcomputer application system, the single chip microcomputer often as a core component to use, only single chip microcomputer aspects knowledge is not enough,

数字万用表的设计说明

电子工艺实习报告 ------数字万用表的设计

数字万用表的设计 一、摘要： 数字万用表又称数字多用表，简称DMM（Digital Multimeter）。它是由数字电压表DVM(Digital Voltmeter)与各种变换器组成的。其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部分，是数字万用表的核心。数字仪表是把连续的被测模拟量自动地变成断续的、用数字编码方式并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。这是一种新型仪表，它把电子技术、计算机技术、自动化技术与精密电测量技术密切地结合在—起，成为仪器仪表领域中一个独立的分支。数字万用表(DMM)可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量，其功能可任意组合并以十进制数字显示被测量的结果，应用十分广泛。本文以DT830B万用表为例。 二、关键词 数字万用表，DT830B万用表，硬件设计，焊接工艺。 三、引言 DT830B万用表是一种常用的万用表，它的技术成熟。而且它的应用广泛，可以测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻、二极管的正向导通电压F U以及三极管的放大倍数hFE 等。该表使用7106型的A/D转换芯片，配3 1/2位的LCD液晶显示屏，表使用一只电位器来调整精度，一节9V电池做电源，量程开关兼做电源开关。该表具有体积小、电路简单、分辨力强、准确度高测试功能完善、测量速率快等特点，常用于电气测量，特别适合在校学生和电子爱好者学习、组装，在装配完成的同时也就得到了一款实用的测量工具。 四、数字万用表的功能： DCV：直流电压 ACV：交流电压 DCA：直流电流 R：电阻 F U：二极管的正向导通电压hFE：三极管放大倍数

多功能数字万用表的设计与制作毕业论文

多功能数字万用表的设计与制作毕业论文 目录 1摘要 (2) 2项目概述与功能需求 (5) 3项目论证 (6) 3.1 总体方案论证 (6) 3.1.1 设计目标 (6) 3.1.2 总体设计方案 (4) 3.2 小模块方案设计 (9) 3.3 项目设计 (12) 4项目设计 (12) 4.1 系统硬件设计 (12) 4.1.1 测直流电流模块 (12) 4.1.2 测直流电压模块 (14) 4.3.3 侧交流电压模块 (16) 4.1.4测电阻模块 (17) 4.1.5 测电容模块 (18) 4.1.6 测电感模块 (20) 4.1.7 液晶显示模块 (22) 4.1.8 电源设计模块 (25) 4.2 接口设计 (24) 4.2.1 外部接口 (24) 4.2.2 部接口 (24) 4.3 运行设计 (26) 4.4 系统软件设计 (26) 4.4.1 主程序设计流程图 (26) 4..4.2 详细设计与编码 (28)

4.4.3 引脚说明 (29) 4.4.4 软件系统与其他系统的关系 (30) 4.4..5 各函数模块分析 (30) 5产品调试与包装 (47) 5.1 调试 (47) 5.2 系统数据测试 (49) 5.3 测试结果分析 (52) 6项目小结 (52) 7致谢 (53) 8参考文献 (54) 9附录 (55) 附录1 原理图 (55) 附录2 PCB图 (56) 附录3 器件清单 (57) 附录4 整机实物图 (60) 附录5 小组成员信息 (63) 附录6 过程监控文档 (64) 附录6.1 会议记录 (64) 附录6.2 工作日志 (81) 附录6.3 队员总结心得 (103) 附录6.4 小组管理 (110)

电子类毕业设计题目大全

电子类毕业设计题目大 全 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

1、家用防盗报警（电路图，程序，论文） 2、防盗拨号报警（电路图，程序，论文） 3、防盗防火拨号报警系统（电路图，程序，论文） 4、数字显示温度计（电路图，程序，论文） 5、无线数显远程温度计设计（电路图，程序，论文） 6、8路温度巡回测量系统设计（可设定上下限报警）（电路图，程序） 7、电子血压计（电路图，程序，论文） 8、基于51单片机语音存储与回放系统（电路图，程序，论文） 9、基于AD7755智能电能表的设计（电路图，程序，论文） 10、基于单片机的智能玩具车系统设计（电路图，程序，论文） -------------------------------------------------------------------- 11、电子播报记事器（电路图，程序，论文） 12、限电自动控制器（电路图，程序，论文） 13、点焊机器人（结构图，论文） 14、家用电风扇逻辑控制电路（电路图，论文）

15、洗衣机控制面板设计（电路图，程序） 16、交通灯控制系统（电路图，程序，论文） 17、出租车计价器（电路图，程序） 18、两路温度测量，冷水，热水（电路图，程序） 19、16位LED电子钟（电路图，程序） 20、16位点阵LED（电路图，程序） -------------------------------------------------------------------- 21、FID在门禁应用中的电路设计（电路图，程序） 22、二维条码PDF417编码（程序，论文） 23、基于51单片机的多功能电子定时器的设计与实现（电路图） 24、基于凌阳单片机语音存储回放系统（程序，原理介绍） 25、温度控制电路（电路图，汇编程序） 26、基于单片机的简易无线防盗报警器的设计（电路图） 27、8路抢答器（电路图，PCB版图） 28、电子称（电路图） --------------------------------------------------------------------

数字万用表报告

电子产品制造工艺报告（万用表的制作流程） 课程：电子产品制造工艺 系别：计算机/软件 班级： 学号： 姓名：

——1008143109 目录 一、电子产品的构成 (3) 1.1数字万用表的概述 (3) 1.2数字万用表的介绍 (3) 1.3电器符号 (4) 1.4 UT51万用表的技术指标与一般特征 (4) 1.5UT51数字万用表安全操作准则 (5) 1.6 数字万用表的基本组成 (6) 1.7数字万用表的原理图： (7) 二、电子产品形成的各阶段应该完成的工艺工作 (8) 2.1组装过程简介 (8) 2.2技术资料1：数字万用表的装配图 (10) 2.3制作工艺流程图： (11) 名词解释： (12) 参考文献： (12)

第一章电子工艺技术入门 一、电子产品的构成 1.1数字万用表的概述 数字万用表是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。数字万用表迄今已有几十年的发展史。近年来，有大规模集成电路构成的新型数字万用表和高档智能数字万用表的大量问世，标志着电子测量领域的一场革命，也开创了想在电子测量技术的先河。目前，我国数字万用表的产量已居世界首位，每年生产近十万台中、低当数字万用表，并向100多个国家的大量出口，占世界中低档数字万用表总长量的85%以上。 数字万用表又称数字多用表，简称DMM（DigitalMultmeter）。它是由数字电压表DVM(DigitalV oltmeter)与各种变换器组成的。其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部 分，是数字万用表的核心。 1.2数字万用表的介绍 图1.1面牌说明

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