[实用新型]一种基于积分式A/D转换器的直流数字电压表

权利要求书

1.一种基于积分式A/D转换器的直流数字电压表，其特征在于，包括：输入放大与量程自动转换模块、三斜积分A/D转换模块、单片机计数控制模块、LCD液晶显示模块与基准电压信号生成模块，所述基准电压信号生成模块与所述输入放大与量程转换电路模块、三斜积分A/D转换电路模块、单片机计数控制电路模块、LCD液晶显示模块四个模块连接供电，所述输入放大与量程转换电路模块的输出端连接于所述三斜积分A/D转换电路模块的输入端，所述三斜积分A/D转换电路模块的输出端连接于所述单片机计数控制电路模块的输入端，所述单片机计数控制电路模块的输出端连接于所述LCD液晶显示模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的基于积分式A/D转换器的直流数字电压表，其特征在于，输入放大与量程转换模块的主要作用是提高输入阻抗和完成量程转换，所述输入放大与量程自动转换模块采用OP07集成运算放大器构成放大电路，输入电路的核心是输入放大器和模拟开关CD4066组成的量程自动转换电路，U1为OP07集成运算放大器，模拟开关TG1为自动校零控制、TG2、TG3为量程自动转换控制；其中输出端为U_o，输入端为U_i，输入电压U_i分别连接TG1的输入端和U1的管脚3，所述TG1的输出端与接地电阻R5连接，U1的1，8管脚分别接可变电阻RP1的两个电阻端，7管脚接在可变电阻RP1的调节端，2管脚接TG2和TG3的输入端，所述TG2，TG3的输出端间接有电阻R1，TG3输出端同时接接地电阻R2，TG2的输出端接输出可变电阻RP2的电阻端和调节端，RP2的另一端与管脚6连接，连接输出端U_o；电路被接成了电压串联负反馈放大器形式，输入电阻高达10000MΩ，电路输入端采用RC低通滤波电路抑制交流干扰，输出端与A/D转换电路连接。

3.根据权利要求1所述的基于积分式A/D转换器的直流数字电压表，其特征在于，所述三斜积分A/D转换模块电路采用分立元件构成的三斜积分式A/D转换器；积分电路选用型号为OP07的U1，U2；积分电容选用CBB80电容；比较器选用型号为LM311的U3；电子开关均选用模拟开关CD4066芯片，只要将CD4066控制端接到单片机不同控制端口P_BX上即可实现不同的开关通断控制；所述三斜积分A/D转换模块电路设置基准电压VREF为5V，输入端U_i接TG4的一端；TG5，TG6，TG8的一端分别接-VREF，-VREF/2⁸和地，所述TG4另一端连接可变电阻RP3的一个电阻端和调节端，所述RP3另一端分别与电容C1，TG7和OP07芯片U1的管脚3连接，所述芯片U1的管脚2接地，管脚1和8悬空，管脚4接-12V电压，管脚7接12V电压，管脚6接电容C1和TG7的另一端，同时接U2和U3的管脚3，所述U2的管脚1、管脚2接地，管脚4接-12V，管脚5，6接可变电阻RP4的两个电阻端，管脚8接12V电压，同时接可变电阻RP4的调节端，管脚7连接PD2，同时连接电阻R3一端，所述R3另一端接5V电压；U3的管脚1接地，管脚2接-VREF/2⁸，管脚4接-12V，管脚5，6接可变电阻RP5两个电阻端，管脚7连接PD3，同时连接电阻R4，所述R4另一端接5V电压，管脚8接12V电压，同时接可变电阻RP5的调节端，PD2，PD3作为输出与计时模块单片机4，5管脚相连。

4.根据权利要求1所述的基于积分式A/D转换器的直流数字电压表，其特征在于，所述单片机计数控制模块采用ATMEGA8单片机实现对CD4066模拟开关的通断控制，从而实现量程自动转换、自动校零以及三斜积分A/D转换过程的控制，同时实现16位高速计数功能；所述ATMEGA8单片机的管脚7接5V电压和接地电容C4，管脚4，5，13分别接输入端PD2，PD3和TG7，管脚9，10接在晶体振荡器Y的两端，管脚9同时接在电容C3的一端，所述C3另一端接地，管脚10同时接在电容C2的一端，所述C2另一端接地，管脚23-28接TG1-TG6，管脚1接极性电容C5的正极，所述C5负极接地，管脚1同时接接地开关S1和电阻R2的一端，R2另一端接5V电压，管脚8接地，输出端PD1，PD0与显示模块输入端相连接。