《智能仪器初步设计》PPT课件

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1、智能仪器设计主要内容智能仪器设计概念：概念、组成、分类、特点和发展。智能仪器输入信号：分类、特点、传感器和检测方法。智能仪器硬件电路：放大、显示、键盘、A/D、DA。智能仪器软件编程：信号采样、数据处理、数据通讯。智能仪器结构外形：外形尺寸、面板布局、输出端子。智能仪器设计工具：PretelAutocadProdeusKeilWord。智能仪器设计智能仪器调研总体方案设计硬件模块设计软件模块设计硬件电路设计程序流程设计元件参数计算软件程序设计电路仿真实验程序仿真实验PCB设计安装设计程序下载系统整

2、机调试系统指标测试编使用说明书仪器壳体设计仪器面板设计仪器端子设计一.数字电压表设计设计要求：（1）测量范围：DC0—2000mV（2）测量精度：1mV（3）供电电源：AC220V/50HZ（4）显示方式：数字式2.设计思路：（1）模拟仪表：不符合数字显示方式（50年代：精度差、速度慢、功能单一）（2）数字仪表：符合要求（60年代：精度高、速度快、读数清晰）（3）智能仪表：符合要求（70年代：测量范围宽、稳定性好、通讯功能）（4）PC仪表：符合要求（80年代：灵活方便、储存记忆、扩展性好）（5）虚拟

3、仪表：符合要求（80年代后期：测量功能易于扩展、系统组建时间短）（6）网络仪表：符合要求（90年代：网络化、远程化、共享化）■发展方向：？？？数字化、智能化、网络化、功能多样化、体积微型化。一.数字电压表设计3.设计步骤：输入信号（DC0-2000mV)转换电路（要求标准信号)数字显示（0000-1999mV)A/D电路（模拟转数字量)译码电路（数字量转译码)显示电路（数码管显示器)驱动电路（输出信号放大)核心部件ICL7107一.数字电压表设计☆核心部件ICL7107介绍ICL7107是一块应用非

4、常广泛的集成电路。它包含31/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。管脚说明：1.IN+和IN-为直流电压输入。2.REFHI和REFLO为内部参考电压。3.OSC1~3为内部振荡电路外接RC。4.TEST为测试端。5.CREF+和CREF-外接参考电容。6.AZBVFF和INT为阻容积分电路。7.IN-和COM为模拟地和数字地。8.VSSVDD和GND9.A1~G1为个位七段数码管输入端。A2~G2为十位七段数码管输入端。

5、A3~G3为十位七段数码管输入端。C4（B1)为千位1,G4为负数–或溢出。☆核心部件ICL7107介绍ICL7107的量程使用方法：1.外部基准电压UREF=100mV时，内部基准电压UREF=200mV。此时模拟输入UIN+=0~200mV时，数字显示为：000.0~199.9阻容网络0.22uF,47K,0.47uF2.外部基准电压UREF=1000mV时，内部基准电压UREF=2000mV。此时模拟输入UIN+=0~2000mV时，数字显示为：0000~1999阻容网络0.22uF,470K

6、,0.047uF3.B4C4=0V时，LED4数码管显示1?G4=0V时，LED4数码管显示负－?模拟输入UIN+=0~200mV时，LED?4.数字电压表设计(主电路)□外部基准电压UREF=V？□三个二极管作用？□外部基准电压改变？□三个二极管作用？□LED4接法显示？□能否测量U负值？□3位1/2电压表含义？4.数字电压表设计(电源电路)供电电源：AC220V/50HZ直流电压：DC±5V变压器整流器滤波器稳压器课后作业题1.1简述智能仪器的主要特点及发展趋势（书本）。1.2简述智能仪器的设计

7、原则、要求和步骤（书本）。1.3设计多功能数字式LED电压表(课外）。量程要求：（1）0~200mV（2）0~2V（3）0~20V1.4设计多功能数字式LCD（7106）电压表(课外)。二.数字电流表设计设计要求：（1）测量范围：DC0—200mA（2）测量精度：0.1mA（3）供电电源：AC220V/50HZ（4）显示方式：数字式设计方法：电流转换电压电路U=RI,确定满量程电压,即当I=200mA时，计算得：U=200mV，R=1Ω。IU+_RIU+_RIU+_R注意：阻容网络参数0.22uF,

8、47K,0.47uF基准电压：100mV。若取1000mV如何？◆电压表和电流表扩量程设计1.电压表：0-200mV;0-2V;0-20V(分压公式）R1=10K200mV2VR2=90KR3=900K20V电阻R1的取值对测量精度影响？◆电压表和电流表扩量程设计2.电流表：0-20mA;0-200mA;0-2A(分流公式）R1=0.12A200mAR2=0.9R3=920mA三.数字欧姆表设计设计要求：（1）测量范围：0-200Ω0-2KΩ0-20KΩ（2）测量精度