数字显示仪表课程设计--数字式压力表设计

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1、 课 程 设 计 2013 年 8 月 2 日 课 程 数字显示仪表课程设计 题 目 数字式压力表设计 学 院 电气信息工程学院 专业班级 自动化 11-1 班 学生姓名 学生学号 指导教师 课程设计任务书 课程 数字显示仪表课程设计 题目 数字式压力表设计 专业 自动化 姓名 学号 主要内容： 在面包板上安装一台用单片 A/D 转换器 7107 或 7106 组成的通用表头。配接压力传感 器（应变片式、扩散硅式或其它类型压力传感器） ，制成数字压力显示仪表。 基本要求： 1、学习数字显示仪表原理。 2、设计、绘制电路连接图。 3、能够独立完成数字显示仪表表头的制作。 主要参考资料： 1 沙占

2、友.数字化测量技术与应用M.北京：机械工业出版社,2004. 2 井口征士.传感工程M.北京：科学出版社.2005. 3 杨邦文.应用电子小制作 150 例M.北京：人民邮电出版社.2005. 4 常健生.检测与转换技术M.吉林：吉林工业大学出版社.2006. 5 路勇.高文焕.电子电路实验及仿真M.北京:清华大学出版社,2004. 6 王松武.于鑫.电子创新设计J.北京:国防工业出版社,2005. 完成期限 2013.7.222013.8.2 指导教师 专业负责人 2013 年 8 月 2 日 目录目录 第 1 章 数显仪表工作原理 . 1 1.1 数字式显示仪表原理 1 1.2 数字式显示

3、仪表结构 1 1.3 数字仪表的主要技术指标 2 1.4 线性化问题 3 1.5 信号的标准化及标度变换 3 第 2 章 数显仪表设计方案 . 5 2.1 ICL7107 双积分 A/D 转换器 . 5 2.2 LED 显示器 . 8 2.3 主要集成块 9 第 3 章 数显仪表的制作 11 3.1 数显部分的制作 . 11 3.2 电源部分的制作 . 11 第 4 章 结论与体会 12 参考文献 . 13 第第 1 1 章章 数显仪表工作原理数显仪表工作原理 1.11.1 数字式显示仪表原理数字式显示仪表原理 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

4、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果。 同时数字量来传输信息，可使得传输距离不受限制。 数显仪表按工作原理分为： 不带微处理器和带微处理器的。 其原理框图如图 1-1 所示。 1.2 1.2 数字式显示仪表结构数字式显示仪表结构 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。 不带微处理器的数显仪表一般应具备模数转换，非线性补偿及标度变换三大部分，

5、这 三部分又各有很多种类，三者间相互巧妙的组合，可以组成适应于各种不同要求场合的数 字式显示仪表。尽管数字仪表的品种繁多，原理各不相同，但其基本构成形式可由图 1-2 所示的主要环节组成。模一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 数字两大部分。 电平 放大 测量 电路 非线性校正 及 A/D 转换 信号输出 图 1-1 数字显示仪表原理图 译码、驱动、显示 设定 机构 比较 环节 控制 模式 控 制 逻 辑 传感器 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。它 是数字仪表中不可缺少的环节之一。另外，高稳定的基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 1.3 数字仪表的主要技术指标数字仪表的主要技术指标 （一）显示位数