5位半台式数字万用表的研究与设计

作     者：王西超 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王再英

授予年度：2009年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：万用表 电流 电压 电阻 频率 单片机 五位半 

摘      要：电流、电压、电阻、频率、温度、压力、流量、流速和开关量都是生产和生活中常用的主要被控参数。其中,电流、电压、电阻和频率更是越来越重要。这样,做为测量用的万用表的地位就显得举足轻重,特别是高精度的万用表更是发挥着极其重要的作用。 本论文主要研究并且设计一种高精度的数字式万用表。具体测量方法是采用单片机系统对信号进行采集和控制。单片机系统包括MSP430处理器、SPI接口、真有效值转换芯片AD536、模数转换器AD7711、掉电保护和复位以及显示电路等。具体方法是使用模拟电路对各种电信号进行数据采集,经过放大电路和滤波电路之后进行A/D转换,转换后的数字值送进单片机进行数据处理,同时显示出来。其中软件使用IAR编译环境进行C编程,采用模块化的设计方法,从而实现了各种电信号的控制算法模块,数据采集模块、双处理器联机模块和键盘扫描模块。为了测量的准确,在设计时对于频率的测量与其它三路信号分开进行,采用单片机和CPLD结合的方法进行设计,并且将低频和高频部分分开进行测量。 通过对所研制万用表的测试,测量精度达到了5位半。验证了上述研究和设计的可行性。为以后智能仪器的研究提供了一种新的设计思路和方法。