数显仪表课程设计.doc

目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc0"第一章数显仪表的工作原理PAGEREF_Toc0\h1HYPERLINK\l"_Toc1"数字显示仪表的基本构成PAGEREF_Toc1\h1HYPERLINK\l"_Toc2"数字仪表的主要技术指标PAGEREF_Toc2\h2HYPERLINK\l"_Toc3"线性化问题PAGEREF_Toc3\h3HYPERLINK\l"_Toc4"信号的标准化及标度转换PAGEREF_Toc4\h4HYPERLINK\l"_Toc5"第二章数显仪表的制作PAGEREF_Toc5\h4HYPERLINK\l"_Toc6"ICL7107双积分A／D转换器PAGEREF_Toc6\h5HYPERLINK\l"_Toc7"MC1403PAGEREF_Toc7\h8HYPERLINK\l"_Toc8"LED显示器PAGEREF_Toc8\h9HYPERLINK\l"_Toc9"第三章数显仪表的安装PAGEREF_Toc9\h10HYPERLINK\l"_Toc0"数显部分的安装PAGEREF_Toc0\h10HYPERLINK\l"_Toc1"电源部分的安装PAGEREF_Toc1\h10HYPERLINK\l"_Toc2"第四章结论与体会PAGEREF_Toc2\h11HYPERLINK\l"_Toc3"参考文献PAGEREF_Toc3\h12第一章数显仪表的工作原理数字显示仪表的基本构成20世纪50年代初，世界上出现了世界上出现了第一台数字显示仪表。数显仪表的构成如图1-1所示。被测对象传感器前置放大数字显示打印记录报警系统数码输出模数转换基准源模拟开关计数译码时钟逻辑控制电路标度变换线性化器图1-1数字显示仪表的基本构成模-数转换器是数字仪表的核心，以它为中心，将仪表分为模拟和数字俩部分。仪表的模拟部分一般设有滤波、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，因此在将其转换成数字量之前，首先要进行滤波和放大。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。被放大的模拟信号有模-数转化器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。也可送到报警系统和打印系统中去，进行报警和记录打印。在需要的时候，亦可将测量结果以数码形式输出，供计算机数据处理之用。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。它是数字仪表中不可缺少的环节之一。随着集成电路技术和微型计算机应用技术的迅速发展和不断成熟，以微处理器等集成电路芯片代替了常规数字仪表中的逻辑控制电路，仪表的测量过程可以由软件进行程序控制。微处理器在数字仪表中的应用强有力地推动了数字仪表测量的自动化和多功能化；实现了测量结果的数据变换和误差校正，从而提高了仪表的测量准确程度。另外，高稳定的基准电源和工作电源也会是数字仪表的重要组成部分。数字仪表的出席那和发展是与计算机技术、电子技术等现代技术的发展紧密相关的，它的优越性能和广泛的应用使传统的模拟仪表受到严重挑战。一般来说，实验室用高档仪表类数字表明显由于模拟仪表，对于工业现场，应用数字仪表的问题目前还有争议。在功能、精度要求不高，而更注重可靠性和实用的工业过程监测系统中，模拟仪表呈现先出特有的优势。数字仪表的主要技术指标1.2.1显示位数以十进制测量被测变量值的位数称为显示位数。能够显示“0~9”上的数字为“满位”：仅显示或不显示的数字位，称为“半位”或“1/2位”。1.2.2仪表的量程仪表标称范围的上、下限之差的模，称为仪表的量程。量程有效范围上限值成为满度值。例如XMZ-101数字式温度仪表，测量范围30~180℃，其量程为150℃，满度值为180℃。1.2.3精度目前数字式显示仪表的精度表示方法有三种：满度的±a％±n字、读数的±a％±n字、读数的±a％±满度的b％。系数n是显示仪表读数最末一位数字的变化，一般n=1.这是由于把模拟量转换成数字量的过程中至少要产生±1个量化单位的误差，它和被测量无关。显然，数字仪表的位数越多，这种量化所造成的相对误差就越小。1.2.4分辨力和分辨率数字仪表的分辨力是指末位数字改变一个字所对应的被测变量的最小变化值。它表示了仪表能够检测到的被测量最小变化的能力。数字式显示仪表在不同量程下的分辨力是不同的，通常在最低量程上有最高的分辨力，并以此作为该仪表的分辨力指标。分辨