数字式仪表的量程自动转换装置的研制

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摘要 为了解决测量仪表中因量程手动转换造成的使用不方便、容易产生测量误差的不足，研制了一种适合于数字式仪表的模一数相结合的量程自动转换装置，它能根据输入电压的大小，快速、方便、准确地测量信号，并具有较强的扩展性。

关键词 数字式仪表；量程；自动转换

中图分类号 TM932 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）101-0126-01

随着数字电子技术的不断发展，电子产品正在迅速向数字化方向发展.目前，数字式测量仪表的使用已日趋广泛.

量程转换是测量仪表的重要功能之一，目前，大多数的测量仪表采用手动转换方式，这种量程转换方式工作量大，使用不方便，当量程选择不当时，会影响测量精度，甚至损坏仪表，因此，研制量程自动转换电路具有较强的实用意义，数字电路的强大功能为量程自动转换功能的实现提供了基础，笔者研制了一种适合于数字式仪表的模一数相结合的“量程自动转换电路”，它能根据输人电压的大小，使量程自动地选择在最佳位置，从而达到快速、方便、准确地测量电压的目的。

1 数字式仪表的基本结构

实际生产过程中，各种非电量（如压力、温度、流速）的测量，通常经由传感器转变成连续变化的模拟信号，数字式仪表要实现测量功能，则必须将这种模拟信号转变成离散的、不连续变化的数字信号，所以数字仪表的结构通常包括模拟电路和数字电路两大部分，模一数转换是数字式仪表的关键部分，它的转换精度决定了仪表的测量精度，所以，要求前面的模拟电路部分输出一个稳定的、精确度较高的直流电压.根据该要求量程自动转换电路使模拟电路输出1个0 V～10 V的稳定直流电压。

2 电路的工作原理

2.2 高低压分档控制电路

2.3 反相放大器控制电路

由模拟比较器A2，A3和可逆三进制计数器所构成，其作用是判别输出电压是否在预定范围之内，若输出电压超出预定范围，则自动调整量程，从表1中可知，量程的转换实际上是由K2，K3的组合顺序来实现，K2，K3由Qa，Qb来控制，从而可以用一个三进制可逆计数器来实现。

2.4 量程显示控制电路

量程显示控制电路由“3—8译码器”所构成，量程的自动转换功能实质上通过K1，K2和K3的状态来实现，所以，可以用它们的控制信号Qa，Qb，Qc的值来控制量程显示，它们之间的对应关系如表1所示，根据它们的逻辑关系，用一个“3—8译码器”便可实现。

3 小结

笔者所介绍的量程自动转换电路，简单、方便，它采用模/数相结合，适应于数字式仪表，若与单片机技术相结合，能使其功能进一步的完善，采用译码器来控制量程的显示，可使量程进一步地扩展，目前，已将它应用于数字式交流毫伏表中，获得了较好的效果。

参考文献

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