數(shù)碼電壓表，是利用電壓尺度的比例原理，將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成被計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)輸出的電子測(cè)量?jī)x器。單片機(jī)在秒產(chǎn)掌握了制造高精度計(jì)量?jī)x器的能力，開(kāi)發(fā)了許多數(shù)字電壓表。本文將介紹基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表工作原理。
數(shù)字電壓表的主要構(gòu)成部分為信號(hào)調(diào)理部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換部分和數(shù)字處理部分。其中信號(hào)調(diào)理部分起著增強(qiáng)、保護(hù)、濾波、隔離外界干擾等作用，具體包括前置放大電路、防抗干擾電路、低通濾波電路等等。模數(shù)轉(zhuǎn)換部分將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。單片機(jī)內(nèi)部常采用單 12 位或雙 8 位的 a/d 轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)。數(shù)字處理部分用于完成計(jì)算、判斷、顯示和存儲(chǔ)等任務(wù)，由單片機(jī)芯片的 cpu 和內(nèi)存等組成。
基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原理為，首先通過(guò)前置放大電路對(duì)被測(cè)電壓信號(hào)進(jìn)行放大，再由單片機(jī)芯片內(nèi)部的 a/d 轉(zhuǎn)換器將放大后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行處理。最后，由數(shù)字處理部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，且將數(shù)據(jù)通過(guò)半導(dǎo)體接口芯片輸出到數(shù)碼顯示器或計(jì)算機(jī)屏幕上顯示至用戶。
相比于傳統(tǒng)的模擬電壓表，基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表具有包括精度高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。掌握數(shù)字電壓表的工作原理，是電子技術(shù)工作者必備的基本技能。