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(多图) 自动量程切换电压测量系统设计

常熟理工学院 顾江?? 2009年12月23日 ?? 收藏0

系统流程图

?  3.2 通道自校准

  为了消除信道给测量带来的误差,在电路和程序中增加了自校准部分。其主要原理是通过比对基准电压和待测电压在相同信道中的测量值,进一步消除系统信道带来的误差。基准电压通过稳压器件和一系列分压电阻得到一组不同量级且高精度的电压基准源,设置为1 mV,10 mV,50 mV,100 mV,500 mV,1 V等。设某通道的输入信号为VX,经过测量得到的结果为V'X;选择合适的量程范围,选择距离此范围最接近的基准电压VS1和VS2,经过同样的信道测量的结果为V'S1和V'S2,那么根据相似性原理可以得到:

相似性原理

  由此推算得到真实的测量值为:

真实的测量值

  通过在线基准电压校准从根本上消除了放大、滤波等环节由于器件参数分散性所引入的单向偏差问题,使测量系统的精度得到进一步的提升。

  4 结 语

  电压是电子系统中最基本的测量值之一,也是诸多非电子传感器转换为电子测量时最常用的物理量。其快速准确测量无论是对于电子系统设计,还是对各种物理信号的测量,都有极其重要的意义。本文实现了一种基于单片机的自动量程切换的电压测量系统,能在较宽电平范围内准确地测量其电压值。此外采用基准电压测量,最大限度地减小信道对测量结果带来的误差。


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量程切换? 电压测量? AT89C51?

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