隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電子測量成為電子工作者必須掌握的手段,度測量的精度和功能的要求也越來越高,而電壓、電流的測量更為突出,因?yàn)樗鼈兊臏y量在電子應(yīng)用方面普遍。同時隨著微電子計(jì)數(shù)的迅速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的普遍,特別是單片機(jī)技術(shù)的崛起,使得測量控制儀表向自動化的方向發(fā)展。
45C3-V直流電壓表可用在有變頻器、軟啟動器或可控硅調(diào)壓、逆變器(光伏項(xiàng)目用)等干擾大的任意場合。適用于進(jìn)(喂)料機(jī)的自動控制,實(shí)現(xiàn)電流大于等于設(shè)定的上限值(AH參數(shù))時,停止進(jìn)(喂)料,這樣主機(jī)負(fù)荷減輕,電流減小,當(dāng)電流減小到可以重新啟動的設(shè)定值(AH參數(shù)-DF參數(shù))時,進(jìn)(喂)料重新開始工作,如此往復(fù)自動控制。
45C3-V直流電壓表是積分型的一種,即雙積分A/D轉(zhuǎn)換。雙積分A/D是對被測模擬電壓和參考電壓分別進(jìn)行兩次積分,將輸入電壓平均值變成與之成正比的時間間隔,然后利用時鐘脈沖和計(jì)數(shù)器測出此時間間隔,進(jìn)而得到相應(yīng)的數(shù)字量輸出。由于該轉(zhuǎn)換電路是對輸入電壓的平均值進(jìn)行變換,所以它具有很強(qiáng)的抗工頻干擾能力,在數(shù)字測量中得到廣泛應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)在不采用專用A/D轉(zhuǎn)換器芯片的前提下,設(shè)計(jì)并制作積分型直流數(shù)字電壓表。此外,它的應(yīng)用電路簡單,外圍元件性能要求不高,對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng),與單片機(jī)的接口簡單。
利用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合雙積分A/D轉(zhuǎn)換以及采用模擬開關(guān)CD4052構(gòu)建了一個測量范圍達(dá)0V~200V,且具有自動量程切換功能和過壓保護(hù)的交直流數(shù)字電壓表。本文首先簡要介紹了積分式數(shù)字電壓表的主要組成部分及原理,然后詳細(xì)介紹了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并給出了硬件電路的各部分電路的設(shè)計(jì)及原理以及軟件算法。