数字显示仪表课程设计

《数字显示仪表课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数字显示仪表课程设计目录第1章数显仪表的工作原理11.1数显仪表原理11.2数显仪表结构11.3数显仪表的主要技术指标21.4线性化问题31.5信号的标准化及标度变换3第2章数显仪表的设计方案42.1ICL7107双积分A/D转换器42.2ICL7107D的双积分A/D转换52.3ICL7107的逻辑电路62.4时钟脉冲发生器72.5电子计数器72.6时序逻辑控制电路72.7LED显示器72.8主要集成块8第3章数显仪表的制作93.1数显部分的安装93.2电源部分的安装93.3完成安装后的电路板10第4章结论与体会11参考文献1212数字显示仪表课程设计第1章数显仪表的工作原理1.1数

2、显仪表原理用数字显示被测值的仪表。把测量转化为数字量并以数字形式显示出来的仪表。工业测量中被测量变或位移、电流、电压、空气压等模拟量，经模数转换器，把模似量换成数字量（简称模数转换）。数字仪表以数字的形式显示被测量，读数直观。一般包括:用标度盘和指针指示电量,用电磁力为基础的电括测量线路,模数转换和数字显示三部份.工业生产过程中常用的数字式仪表有数字式温度计、数字式压力计、数字流量计、数字电子秤等。数字仪表的出现适应了科学技术及自动化生产过程中高速、高准确度测量的需要，它具有模拟仪表无法比拟的优点。数字仪表的主要特点有：准确度高、分辨力高、无主观读数误差、测量速度快、能以数码形式输出结

3、果。同时数字量来传输信息，可使得传输距离不受限制。其原理框图如图1-1所示。控制逻辑传感器图1-1数显仪表原理图1.2数显仪表结构通常分为不带微处理器的仪表和带微处理器的仪表。不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中、大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。12数字显示仪表课程设计数字仪表以数字的形式显示被测量，读数直观。一般包括:用标度盘和指针指示电量,用电磁力为基础的电括测量线路,模数转换和数字显示三部份.他的原理较为复杂，各种型号、功能不同，原理也不一样，共同之处在于都是电子元器件组成，都是将被测的模拟量转换成数字量（A/D转换），最终

4、由显示器来直接显示被测量的数值。被测对象传感器模数转换计数译码模拟开关时钟逻辑控制电路标度变换基准源线性化器数字显示打印记录数码输出报警系统前置放大图1-2数显仪表的基本构成仪表的数字部分一般设有滤波、前置放大器和模拟开关等环节。来自传感器或变送器的统一电量信号一般都比较微弱，并且包含着在传输过程中产生的各种干扰成分，因此在其转换成数字量前，首先要进行滤波与放大。前置放大器就是用来提高仪表的灵敏度、输入阻抗及信号的信噪比。仪表的数字部分一般由计数器、译码器、时钟脉冲发生器、驱动显示电路以及逻辑控制电路组成。在数字仪表中，逻辑控制电路起着指挥整个仪表各部分协调工作的作用。另外，高稳定的基

5、准电源和工作电源也是数字仪表的重要组成部分。被放大的模拟信号有模-数转换成相应的数字量后，经译码、驱动，送到显示器件中进行数字显示。也可以送到报警系统和打印系统中去，进行报警和记录打印。1.3数显仪表的主要技术指标1）数字显示，读数不存在视觉误差。2）精确度一般较高，数字电工仪表由于没有机电类仪表的可动部分，所以机械摩檫，变形的影响极小，只要元器件的质量、性能上没问题，数字仪表是比较容易制成很高精准度的仪表，比如深圳科立恒电子有限公司的生产的KM显示表精度都已经达到了0.01%，，代理的CSS系列产品已经达到了十万分之一的精确度，而目前一般机电类仪表精准度达0.1%已很不容易，而数字仪

6、表可轻易达到0.05%，目前有些数字仪表以达到0.01%的精确度。12数字显示仪表课程设计3）灵敏度高。由于有些数字仪表内设有各种放大线路或器件，所以可测量较小的信号，如1V左右的电压信号，1mA左右的电流信号、0.01Hz的频率信号.4)输入阻抗高。数字仪表一般本身有工作电源，除测量电流外，一般阻抗都可以制得较高，使在测量时对被测物理量影响很小。5）使用方便。特别是实验室用便携式、台式仪表，可制成多量程（目前有-1999~9999显示量程的KM表系），多功能仪表（可测量电流电压频率功率线速转速）。7）抗干扰性能教差，由于数字仪表灵敏度高，其副作用就是抗干扰性能差，外磁场和电场等变化容

7、易引起读书变化，为了解决这一现象。8）数字仪表的精确度，表示方法不同于指针式仪表，数字仪表一般多以上量限或读数值为基准值的百分数再加上几个数字来表示该表的精确度，比如KM系列数显仪表，系统精度0.1%(直流)，0.2%（交流）满刻度1字。一般多功能，多量程的数字多用表的各功能、量程档位不同时，精确度也不一样。1.4线性化问题常规数字仪表进行非线性补偿，主要有两方面的工作：一方面，根据已知的传感器非线特性求得所需要的线性化器的非线性特性。非线性特