基于AD737的五量程真有效值数字电压表的设计开题报告

全文总字数：1547字

1. 研究目的与意义

目前，低精度交流数字表大多采用平均值原理，只能测量不失真正弦波的有效值，故受到波形失真度的限制而影响测量准确度和使用范围。真有效值数字仪表可以测量仟何复杂波形而 不必考虑波形种类和失真度的优势以及测量准确度高、频带范围宽、响应速度快的优点而得到广泛推广。在真有效值数字电压表设计中，提高电压表的测节准确度、稳定性、改善线性、提高频率 响应特性是关键。AD737是一款低功耗、精密、单芯片真均方根直流转换器。它经过激光调整，采用正弦波输入时最大误差为0.2 mV 读数的0.3%。此外，它能以高精度测量广泛的输入波形，包括可变占空比脉冲和三端双向可控硅（相位）控制的正弦波。这款转换器具有低成本和小尺寸特性，因而适合升级许多应用中的非均方根精密整流器性能。与这些电路相比，AD737能以相同或更低的成本提供更高的精度。所以设计基于AD737的高精度、高频率、稳定的真有效数字电压表非常有必要。

2. 国内外研究现状分析

数字电压表的发展从一九五二年美国nls公司由四位电子管数字电压表精度千分之一到现在已出现8位数字电压表。参数可测直流电压、交流电压、电流、阻抗等。测量自动化程度不断提高可以和计算机相配合，显示 ，计算结果然后打印出来。近十年来国内外搞的真有效值交直流电压转换器配上直流数字电压表而构成的交流数字电压表是真有效值响应，其优点是测量精度几乎不受波形畸变影响，正弦波、三角波、方波都能测，正弦波畸变成方波都不会产生附加误差。因而受到用户的普遍欢迎。国外大约从1980年以后,交流数字电压表(含高精度万用表交流档)几乎全部都采用真有效值原理,并标志上rms或trueerms，在国外，这种交流表已完全取代了0.1级、0.2级电动系和电磁系指针表，虽然它们也是真有效值原理但是它们笨重,成本高，响应速变慢，频带太窄。当前，世界上只有我国还生产0.1级和0.2级指针式电表。近几年来,国内不少厂、所致力于真有效值交直流电压转换器及真有效值交流数字电压表的研制，但精度一般不太高，真有效值交直流电压转换器的精度最高为0.3%，而真有效值表交流电压精度最高为0.5%。在未来，电压表的发展应该会有以下几个特性：

1、更高的稳定性

供电的电源，现场的抗干扰能力，显示的数值的准确精度，这些性能都会越来越好。

3. 研究的基本内容与计划

本文旨在设计采用真有效值转换(true rms-to-dc converter)技术，以真有效值转换芯片ad737为核心，以高精度三位半a/d转换器为模数转换基础，通过led显示构成的交流dvm。由da737构成的5量程31/2合位真有效值dvm的5个acv档依次为200mv、2v、20v、200v和700v。受量程开关耐压所限,最高档规定为700v区ms).该仪表使用ad737、icl7136各一片,后者属于微功耗单片31/2位a/d转换器。

研究计划是：

3.5-4.1：完成书籍资料与器材的收集准备工作；

4. 研究创新点

AD737是AD公司推出的真有效值直流变换器。和以往的有效值测量技术不同，真有效值直流变换可以直接测得各种波形的真实有效值，它不是采用整流加平均测量技术，而是采用信号平方后积分的平均技术。采用AD737可以简化仪器的设计，增加信号测量品种,并且灵敏度、精确度也大大改善。