数字电压表样品文章1
关键词：正确运用措施提高稳定性
数字电压表具有精度高、测量速度快、自动化程度高等优点，适用于各种电力测试。 已广泛应用于科研和生产中的功率测试。 只有正确使用数字电压表，才能保证其准确度。
1、数字电压表的误差公式
数字电压表（DVM）通常用绝对误差来表示，常见的表示方法有以下三种：
=±a%Ux±日%Um(l)
=±a%Ux±n(2)
=a%Uxp%Umn (3)
其中，a为误差相对项系数，即误差固定项系数，Um为满量程值，Ux为读数值。 从以上三个表达式可以看出，DVM的误差主要由两部分组成：一部分与测量值Ux的大小有关，即a项误差，其中包括DVM标准的误差源电压、输入放大器误差和衰减器误差。 尺度系数误差、非线性误差等。另一部分是与Ux无关的项，即p项误差（包括n个词），它是由DVM的量化误差引起的； 零点漂移； 噪声干扰等因素。 第一项一般称为读数误差，第二项（包括第三项）是固定项误差或满量程误差。 满量程误差日%Um 和固定期限误差n 字实值相同。 它们都代表与测量电压无关的固定误差。 两者可以直接相互转换。
2、数字电压表的正确使用
使用数字电压表的一般原则是首先检查电源接线板、火线、零线、地线是否连接正确、可靠。 电压值和频率应与数字电压表要求的电源电压值和频率一致。 数字电压表必须在清洁的环境中使用，并远离强电、强磁场。 无法做到这一点的单位应定期打开盖子，清除灰尘污染。 南方潮湿地区，仪器应经常通电使用。 电压表需要持续供电，不能频繁开关电源。 使用电压表时，首先应将量程选择置于自动量程，以避免电压输入过大，损坏电压表。
1、只有正确使用数字电压正弦波，才能保证测量精度。
根据数字电压表的技术条件，其误差限用绝对误差表示：
=±(a%Ux+bwrite Uln)(1)
其中：a——相对项误差系数。
b——固定项误差系数。
Ux-显示值。
Um 是一个量程的满量程值。
相对误差可表示为：r=±(a+b%um/Ux) (2) a、b、Um为技术规范中给出的值。 经计量部门认证的数字电压表，将校准数字电压表的误差在24小时误差限度内。 如果用户在一年内使用该仪表，其测量精度可在一年内得到保证。 在误差限度指标内。 测量值的误差将在图1所示的误差范围内。用户必须注意，数字电压表是多量程表。 测量时，在所选量程的满量程和满量程的十分之一之间使用。 根据式（2）可以得出，不同的显示值会有不同的精度。
2、数字电压表零电流、输入电阻及串、共模干扰抑制比测量精度的影响
校准后的数字电压表在校准证书上给出零电流I、输入电阻Ri和串、共模干扰抑制比值。 使用时，被测信号源应满足上述数量要求，以保证其测量值的准确性和可靠性。
3、微处理器数字电压表通用程序功能及操作方法
在科研和生产中的很多场合，往往需要数字电压表直接显示被测物理量，这就需要对采样数据进行计算。 带微处理器的数字电压表具有此功能，因此也称为智能电表。 微处理器数字电压表一般配备有多种功能，包括程序控制和时钟控制。
3、提高数字电压表稳定性的方法
1.尽可能使用独立电源
如果数字电压表由设备（仪表）的公共电源供电，那么任何引起电源波动的因素都会对数字仪表的指示产生影响。 例如，当电源电压从+5V变为+4.8V并且待测电压为150mV（接近满量程）时，仪表指示可能会相差6个字。 这在大多数应用中是不够的。 对于小型、简单的数字表来说，使用独立电源是不经济的。 为了降低成本，常采用三端集成稳压块7805为仪器供电。 这时必须考虑7805内阻对电路的影响。 解决这一问题的主要措施是增加供电容量和适当提高变压器次级电压。 减少外电路电流波动（如将功放由B类改为A类）也有一定效果。
2、降低电源纹波电压
厂家给出的数字表的精度和分辨率是在电源电压纹波很小（小于1mV）的条件下获得的。 一般的三位半数字表多采用7805稳压块供电。 轻负载时（500mA以下），纹波电压可控制在3mV以内，对指示影响不大。 但当整机运行过程中负载增大时，7805的1、3脚电压会低于2.7V，此时纹波电压也会急剧增大，达到几百毫伏。 实验表明，当馈电电压为5 V、纹波电压大于200 mV、输入为150 mV时，LED指示变化可达±3个字。 为了减小7805的输出纹波，可以在输出端使用一个大的电解电容。 为了防止7805被击穿，必须使用反压保护电路。
3.减少串行模式干扰
7107三位半表测量的电压为直流，实际应用中不可避免地会出现交流干扰。 由于数字电压表的输入阻抗很高，很容易拾取干扰电压，导致输出指示明显跳变。 在强干扰的情况下，例如靠近大功率同步电机，10m长的双绞线输入线所受到的干扰足以使输出指示混乱至无法解读的程度。 实验表明，当输入端混入200mV的交流干扰时，输出指示将发生4个字的变化。 为避免交流干扰，必须对输入进行屏蔽。 如有必要，可安装 50 Hz 陷波电路。
4.使用晶振稳频
为了稳定三位半数字表的输出，可以使用石英晶体来稳定时钟频率。 手册中指出，频率为40kHz，有利于抑制50Hz干扰。 然而，40 kHz 晶体并不容易购买。 我们使用电子表中的石英晶体（约32 kHz）并取得了良好的效果。
参考：
数字电压表样品文章 2
【关键词】AT89S51； 单片机； 数字电压表； ADC0804
【中文图书馆分类号】TM933 【文献识别码】A 【文章编号】1007-4244（2013）11-318-1
1 研究意义
与指针电压表相比，数字电压表具有显示直观、准确度高、使用方便等优点。 目前，由各种数模转换器组成的数字电压表广泛应用于电子、电气工程、自动化仪器仪表、自动智能测试等领域。 同时，由数字电压表扩展出来的各种通用和专用数字仪表，也将其提升到了一个新的水平。
2、整体结构图
基于单片机的数字电压表测量0～5V的直流电压，通过模拟输入电路将信号发送至AD0804，转换为数字信号后发送至AT89S51单片机，通过显示测量值数码管通过其P1端口。 本设计由最小单片机系统、模拟输入电路、AD转换电路、数码管显示等电路组成。
3.系统硬件设计
该系统采用AT89S51单片机作为主控模块，ADC0804作为模数转换芯片。 其模拟输入可以通过电位器获得。 采用七段共阴极数码管组成显示电路。 数字电压表可以测量 0 至 5V。 之间的模拟电压。 8位ADC0804共有256种类型，即其分辨率为1/256。 假设输入信号Vin的电压范围为0～5V，则其最小输出电压为5V/256=0.01953V，这代表了ADC0804可以转换的最小电压值。 其工作原理如下：通过电位器的调节，得到一定的电压值，将该电压值输入到ADCO8O4的输入引脚VIN，开始引脚替换，0804开始转换，转换完成后，单片机读取结果，经过数据处理后送至数码管显示当前电压。 当输入端的模拟电压发生变化时，将结果送入模数转换电路。 结果经单片机处理后送至数码管显示，如此不断循环。
4.系统软件设计
(1)AD转换程序
ADC0804分为复位中断触发信号、启动A/D转换、读取转换结果。 一般情况下，在开始A/D转换之前应将该信号复位，以便在新的转换完成后等待ADC0804发送新的信号，以便读取新的转换结果。
开始A/D转换：在片选为0的前提下，ADC0804当引脚出现上升沿时开始转换过程。
读取转换结果：A/D 转换完成后，ADC0804 引脚会给出低脉冲。 将此引脚直接连接到微控制器的外部中断引脚 INT0 或 INT1。 这个低脉冲将导致微控制器中断，微控制器可以在中断处理程序中读取ADC0804的转换结果。
(2)数码管显示程序
本设计采用共阴极数码管，高电平点亮。 如果不亮，则应发送低电平。 要显示为0，需要点亮A、B、C、D、E、F段，所以给6段发送高电平，给G段发送低电平； 如果显示为1，则需要点亮B、C段，所以给这两段发送高电平，给A、D、E、F、G段发送高电平。第五段发送低电平。 显示3、4、5、6、7、8、9的原理同上。
显示函数首先调用数据处理的结果，然后通过数码管显示调用的数据。 首先点亮第一个数码管显示个位和小数点，然后依次点亮第二个数码管显示第一个小数点，第三个数码管显示第二个小数点，第四个数码管依次点亮显示小数点。 最后第三个显示电压。
(3)数码管模拟
本设计的仿真是通过仿真软件Protues获得的。 控制电位器调整输入模拟电压，然后通过AD0804模数转换和单片机数据处理将测量到的电压显示在七段共阴极数码管上，最终达到模拟的目的。
5. 结论
本设计主要实现数字电压表测量电压的功能。 详细介绍了各功能模块的设计、硬件设计、C语言软件设计。 仿真采用Proteus7.6软件实现。 通过比较，验证了本设计的正确性。 性爱，比较成功。
参考：
[1]牛玉光. 单片机原理与接口技术[M]． 北京：电子工业出版社，2008。
[2] 赵茅台. 智能仪器原理与应用[M]． 北京：电子工业出版社，2009。
[3] 肖红兵. 从我这里学用单片机[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2002。
[4]江志海. 单片机原理及应用[M]． 北京：电子工业出版社，2005。
[5]张福主编． C与C++程序设计[M]． 北京：人民邮电出版社，2009。
[6] 夏继强. 单片机实验与实用教程[M]． 北京：北京航空航天大学出版社，2001。
数字电压表样品文章 3
数字电压表已设计和开发出多种类型和样式。 传统的数字电压表有其自身的特点。 它们适合现场手动测量。 要完成远程测量并进一步分析处理测量数据，传统数字电压表无法完成。 而基于PC通信的数字电压表不仅可以完成测量数据的传输，还可以借助PC对测量数据进行处理。 因此，这类数字电压表在功能和实际应用上都具有传统数字电压表无法比拟的特点，这使得其发展和应用具有良好的前景。
新型数字电压表的总体设计
该新型数字电压表的测量电压类型为直流，测量范围为-5~+5V。 整机电路包括：MCU数据采集电路最小化设计、MCU与PC接口电路、MCU时钟电路、复位电路等。下位机采用AT89S51芯片，A/D转换采用AD678芯片。 通过RS232串口与PC机通讯，传输测量的直流电压数据。 整个系统电路如图1所示。
数据采集电路原理
在单片机数据采集电路的设计中，最大限度地减少了电路设计，即不使用额外的逻辑器件作为接口电路，实现了单片机对AD678转换芯片的操作。
AD678是一款高端、多功能12位ADC。 由于它具有内置采样保持器、高精度参考电源、内部时钟和三态缓冲数据输出，因此只需要很少的外部元件。 构成完整的数据采集系统，一次A/D转换仅需5ms。
电路应用中，AD678采用同步工作方式，12位数字输出采用8位操作方式，即读取12位转换后的数字量两次，先读高8位，再读高8位。低4位。 少量。 根据时序关系，当片选/CS=0时，转换端/SC由高电平变为低电平一次，即可启动一次A/D转换。 然后查询转换结束end /EOC，看转换是否结束。 如果结束，输出使能/OE将变低，输出有效。 读取12位数字量需要控制高字节有效端/HBE，先读高字节，后读低字节。 整个A/D操作大致相同，在实际开发应用中进行调整。
由于电路中采用AD678的双极性输入方式，因此输入电压范围为-5~+5V。 根据公式Vx10(V)/4096*Dx即可计算出被测电压Vx值。 式中，Dx为被测直流电压转换后的12位数字值。
RS232接口电路设计
AT89S51与PC机的接口电路采用芯片Max232。 Max232是德州仪器（TI）推出的一款兼容RS232标准的芯片。 该器件包含 2 个驱动器、2 个接收器和一个提供 TIA/EIA-232-F 电平的电压发生器电路。 Max232芯片具有电平转换功能，可以将单片机的TTL电平与PC机的RS232电平匹配。
串行通信的RS232接口采用9针串口DB9。 只要有接收数据引脚和发送引脚就可以实现串口数据传输：同一个串口的接收引脚和发送引脚直接用线连接、两个串口连接或一个串口与多个串口连接。 实验中采用定时器T1作为波特率发生器，其初始计数值X按下式计算：
串行通信波特率设置为1200b/s，同时SMOD=1，fosc=6MHz，计算初始计数值X=0f3H。 编程时只需将其加载到TL1和THl中即可。
为了方便观察，每次测量电压和采集数据时，单片机有端口输出时，用发光二极管（LED）来指示。
软件编程
软件程序主要包括：下位机数据采集程序、上位机可视化界面程序、单片机与PC机之间的串行通信程序。 单片机采用C51语言编程，上位机操作显示界面采用VC++6.0进行可视化编程。 在串口通信调试过程中，借助“串口调试助手”工具，可以有效地利用该工具来提高整个系统的效率。
单片机编程
下位机单片机数据采集通信主程序流程如图2所示，中断子程序如图3所示，采集子程序如图4所示。单片机的编程仿真和调试依赖于WAVE2000仿真器。 该系统具有集成的ISP仿真和调试环境。
在采集程序中，单片机的编程操作必须完全符合AD678的时序规范要求。 在实际开发中，必须不断地调试。 最后将下位机调试成功生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash单元中。
人机界面编程
打开VC++6.0并构建一个基于对话框的MFC应用程序。 串行通信是使用MSComm 控件实现的。 其他操作在此不再赘述。 编程实现了良好的人机界面。 数字直流电压表的操作界面如图5所示。通过运行VC++6.0编写的Windows程序，可以实现整个原型功能。
功能结果
数字电压表样本文章 4
用万用表测量电压的方法是，首先将量程开关对准标有V的五个量程内（测试交流电压时对准交流电压量程，测试直流电压时对准直流电压量程）。 测量电压时，表笔应并联至被测电路。 根据被测电路的近似值选择合适的量程位置。 每节干电池的最大值为1.5V，因此可以放置在5V范围内。 此时，面板指针上的满量程读数500应读为5。即小100倍。 如果表针指向 300 标记，则读数为 3V。 请注意，量程开关尖端的索引值是仪表上指针满量程读数的对应值。 抄表时只需进行相应换算即可读取实际值。 除电阻位置外，所有量程开关位置均按此方法读取测量结果。 实际测量时，当无法确定被测电压的近似值时，可以先将开关旋至最大量程，然后逐步减小量程至合适的位置。 测量直流电压时，要注意正负极性。 如果表笔接反，表针会向后打。 如果不知道电路的正负极性，可以将万塔表的测量量程调到最大量程，在被测电路上快速测试，看笔针如何偏转来判断正负极性。和负极性。
