一种精准数字显示交流毫伏表的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种精准数字显示交流毫伏表，包括电源模块和信号衰减模块；所述信号衰减模块依次连接有量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块和单片机模块；所述单片机模块还连接有显示模块和量程指示模块；所述电源模块与量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块、单片机模块、显示模块和量程指示模块相连；本实用新型很大程度上减小了测量误差，提高了测量精度，同时通过自动选择量程，给电路设计者带来了极大的方便。
【专利说明】一种精准数字显示交流毫伏表
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及仪器仪表【技术领域】，具体涉及一种精准数字显示交流毫伏表。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的不断发展和科技水平的不断提高，各种电子电气产品层出不穷，尤其是各种便携式设备大量问世；由于各种电子电气产品的电路在设计以及调试中必定需要使用到交流毫伏表，目前的交流毫伏表大多为指针式交流毫伏表，然而指针式交流毫伏表存在测量误差大、精度不高、不能自动切换档位，且存在人为根据刻度读数误差大的缺点，因此给电路设计者或使用者带来了不便。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种测量误差小、精度高、能够根据输入电压大小自动切换量程，同时测量电压能够数字显示的精准数字显示交流毫伏表。
[0004]本实用新型的精准数字显示交流毫伏表，包括电源模块和信号衰减模块；所述信号衰减模块依次连接有量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块和单片机模块；所述单片机模块还连接有显示模块和量程指示模块；所述电源模块与量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块、单片机模块、显示模块和量程指示模块相连。
[0005]进一步地，所述电源模块由桥式整流芯片D1、第一稳压芯片VRl和第二稳压芯片VR2级联构成。
[0006]进一步地，所述信号衰减模块由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5依次级联构成。
[0007]进一步地，所述量程切换模块由第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4和第五继电器K5相互并联构成。
[0008]进一步地，所述信号放大模块由第一运放Ul和第二运放U3级联构成。
[0009]进一步地，所述真有效值转换模块由真有效值转换芯片U5及外围第十六电阻R16和第十四电容C14构成。
[0010]进一步地，所述模数转换模块由AD芯片U2及外围第十七电阻R17构成。
[0011]进一步地，所述单片机模块由单片机芯片U4构成。
[0012]进一步地，所述显示模块由液晶显示器Jl及第十八电阻R18构成。
[0013]进一步地，所述量程指示模块由第一发光二极管D9、第二发光二极管D10、第三发光二极管D11、第四发光二极管D12和第五发光二极管D13逐个串联第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R12和第二十三电阻R23构成。
[0014]本实用新型有益效果:本实用新型的一种测量误差小、精度高、能够根据输入电压大小自动切换量程，同时测量电压能够数字显示的精准数字显示交流毫伏表；本实用新型开始工作时，单片机模块控制量程切换模块处于最大量程，输入信号通过衰减模块衰减后，送入量程切换模块，然后再依次通过信号放大模块、真有效值转换模块和模数转换模块送入单片机模块；如输入信号过小，单片机模块则控制量程切换模块逐次减小量程，当选择到合适的量程后，单片机则将收到的信号进行转换后显示到显示模块中，并且驱动量程指示模块来指示当前所选择的量程；本实用新型很大程度上减小了测量误差，提高了测量精度，同时通过自动选择量程，给电路设计者或使用者带来了极大的方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0016]图1为本实用新型的电路原理框图；
[0017]图2为电源模块的电路原理图；
[0018]图3为信号衰减模块的电路原理图；
[0019]图4为量程切换模块的电路原理图；
[0020]图5为信号放大模块的电路原理图；
[0021]图6为真有效值转换模块的电路原理图；
[0022]图7为模数转换模块的电路原理图；
[0023]图8为单片机模块的电路原理图；
[0024]图9为显示模块的电路原理图；
[0025]图10为量程指示模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示的一种精准数字显示交流毫伏表，包括电源模块和信号衰减模块；所述信号衰减模块依次连接有量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块和单片机模块；所述单片机模块还连接有显示模块和量程指示模块；所述电源模块与量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块、单片机模块、显示模块和量程指示模块相连。
[0027]如图2所示，所述电源模块由桥式整流芯片D1、第一稳压芯片VRl和第二稳压芯片VR2级联构成；同时在桥式整流芯片Dl的前级加入了由第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6构成的前级滤波电路，为第一稳压芯片VRl和第二稳压芯片VR2提供了稳定的输入电压，并且在第一稳压芯片VRl和第二稳压芯片VR2的输出端使用第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9和第十电容ClO构成的后级滤波电路，为本实用新型提供了稳定的电源。
[0028]如图3所示，所述信号衰减模块由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5依次级联构成，通过信号衰减模块对输入信号进行分压，起到了对输入信号衰减的作用。
[0029]如图4所示，所述量程切换模块由第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4和第五继电器K5相互并联构成；通过各个继电器的通断来选通信号衰减模块输出的电信号，从而实现了对输入信号所需量程的选择。
[0030]如图5所示，所述信号放大模块由第一运放Ul和第二运放U3级联构成；通过第一运放Ul和第二运放U3对量程切换模块输出的电信号进行放大，为后级电路提供合适的电信号。
[0031]如图6所示，所述真有效值转换模块由真有效值转换芯片U5及外围第十六电阻R16和第十四电容C14构成，通过真有效值转换模块将前级电路的输出信号转换为直流信号后，再传输给后级电路。
[0032]如图7所示，所述模数转换模块由AD芯片U2及外围第十七电阻R17构成，通过模数转换模块将前级的模拟信号转换为数字信号后，再传输给单片机模块。
[0033]如图8所示，所述单片机模块由单片机芯片U4构成，单片机模块则负责将模数转换模块传输过来的数字信号进行转换，并且显示在显示模块上；同时单片机模块用于控制量程切换模块选择合适的量程，并控制量程指示模块显示当前所在量程。
[0034]如图9所示，所述显示模块由液晶显示器Jl及第十八电阻R18构成；显示模块则显示来自单片机模块的数据。
[0035]如图10所示，所述量程指示模块由第一发光二极管D9、第二发光二极管D10、第三发光二极管D11、第四发光二极管D12和第五发光二极管D13逐个串联第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R12和第二十三电阻R23构成；量程指示模块则通过各个发光二极管被点亮的状态，从而来指示当前所在量程。
[0036]本实用新型的一种测量误差小、精度高、能够根据输入电压大小自动切换量程，同时测量电压能够数字显示的精准数字显示交流毫伏表；本实用新型开始工作时，单片机模块控制量程切换模块处于最大量程，输入信号通过衰减模块衰减后，送入量程切换模块，然后再依次通过信号放大模块、真有效值转换模块和模数转换模块送入单片机模块；如输入信号过小，单片机模块则控制量程切换模块逐次减小量程，当选择到合适的量程后，单片机则将收到的信号进行转换后显示到显示模块中，并且驱动量程指示模块来指示当前所选择的量程；本实用新型很大程度上减小了测量误差，提高了测量精度，同时通过自动选择量程，给电路设计者或使用者带来了极大的方便。
[0037]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种精准数字显示交流毫伏表，其特征在于:包括电源模块和信号衰减模块；所述信号衰减模块依次连接有量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块和单片机模块；所述单片机模块还连接有显示模块和量程指示模块；所述电源模块与量程切换模块、信号放大模块、真有效值转换模块、模数转换模块、单片机模块、显示模块和量程指不t吴块相连； 所述电源模块由桥式整流芯片(Dl)、第一稳压芯片(VRl)和第二稳压芯片(VR2)级联构成； 所述信号衰减模块由第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)和第五电阻(R5)依次级联构成； 所述量程切换模块由第一继电器(Kl)、第二继电器(K2)、第三继电器(K3)、第四继电器(K4)和第五继电器(K5)相互并联构成； 所述真有效值转换模块由真有效值转换芯片(U5)及外围第十六电阻(R16)和第十四电容(C14)构成。
2.根据权利要求1所述的精准数字显示交流毫伏表，其特征在于:所述信号放大模块由第一运放(Ul)和第二运放(U3)级联构成。
3.根据权利要求1所述的精准数字显示交流毫伏表，其特征在于:所述模数转换模块由AD芯片(U2)及外围第十七电阻(R17)构成。
4.根据权利要求1所述的精准数字显示交流毫伏表，其特征在于:所述单片机模块由单片机芯片(U4)构成。
5.根据权利要求1所述的精准数字显示交流毫伏表，其特征在于:所述显示模块由液晶显示器(Jl)及第十八电阻(R18)构成。
6.根据权利要求1所述的精准数字显示交流毫伏表，其特征在于:所述量程指示模块由第一发光二极管(D9)、第二发光二极管(DlO)、第三发光二极管(Dll)、第四发光二极管(D12)和第五发光二极管(D13)逐个串联第十九电阻(R19)、第二十电阻(R20)、第二十一电阻(R21)、第二十二电阻(R12)和第二十三电阻(R23)构成。
【文档编号】G01R19/25GK204177861SQ201420671324
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】帅建平 申请人:重庆电子工程职业学院