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智能仪器仪表课程设计论文 智能DVM组成与主要电性能技术指标分析 院（系、部）名 称 ： 专 业 名 称： 学 号 姓 名： 2014年12月20日 学院教务处制 摘 要 智能仪器是一种典型的微机（大多数为单片机）应用系统，它是计算机技术、通信技术以及网络技术相结合的产物。无论在测速、精确度、灵敏度、自动化程度和性能价格比等方面，都是传统仪器所不能比拟的。它已成为仪器、仪表的发 展的方向。 智能型DVM是指以微处理器为核心的的数字电压表，其中，专用微机部分包括微处理器芯片、存放仪器监控程序的存储器ROM和存放测量及运算数据的存储器RAM等。用于测量的输入输设备有：输入电路、A/D转换器、键盘、显示器及标准仪器用借口等。仪器内部采用总线结构，外部设备与总线相连。 关键字: DVM；单片机 概述 　（一） 组成 智能DVM的测量过程大致分为三个主要阶段： 　　１、在微处理器的控制下，被测电压通过输入电路、A/D转换器的处理转变为相应的数字量，然后存入到数据存储器中； 　　２、微处理器对采集的测量数据进行必要的处理，例如计算平均值、减去零点漂移等； 　　３、显示处理结果。 上述整个工作过程都是在存放在ROM中监控程序的控制下进行的。 （二） 智能DVM的功能及主要技术指标 a.数据处理功能： 1． 标定(AX+B) R＝Ax+B 式中 ： R——最后的显示结果； x——实际测量值； A，B——由面板键盘输入的常数。 利用这一功能，可将传感器输出的测量值， 直接用实际的单位来显示，实现标度变换。 2． 相对误差(Δ％) 　　式中： n 为由面板键盘输入的标称值。 利用这一功能，可把测量结果与标称值的差值以百分率偏差的形式显示出来，适用于元件容差校验。 3． 极限(LMT)  即上下限报警功能。利用这一功能可以了解被测量是否超越预置极限的情况。 使用前，应先通过面板键盘输入上极限值 H 和下极限值 L。测量时， 在显示测量值 x 的同时，还将显示标志字H，L 或P， 表明测量结果超上限、超下限或通过。 4． 最大/最小 利用此项功能能对一组测量值进行处理， 求出其中的最大值和最小值并存储起来。 在程序运行过程中一般只显示现行测量值， 在设定的一组测量进行完毕之后， 再显示这组数据中的最大值和最小值。 5． 比例 指测量值与某参考值之间的关系，有三种表达形式。 R＝x／ r R＝20 log（x／ r） R＝x2 ／r 式中 : r 为由面板输入的参考量。 　　第一种表达形式为简单比例； 　　第二种为对数比， 单位为dB，这是电学、声学常用的单位； 　　第三种是将测量值平方后除以r， 其用途之一就是用瓦或毫瓦为单位直接显示负载电阻r上的功率。 6．统计 　　利用此项功能， 直接显示多次测量值的统计运算结果， 常见的统计有：平均值、方差值、标准差值、均方值等。 b.自动测量等功能 智能DVM一般都具有自动量程转换、自动零点调整、自动校准、自动诊断等功能，并配有标准接口。这些功能在第4章和第5章中已做过讨论。 c.普通DVM的各项技术指标 (1)　量程 　　为扩大测量范围， 智能DVM借助于分压器和输入放大器分为若干个量程， 其中既不放大也不衰减的量程称为基本量程。 (2)　位数 　　智能DVM的位数是以完整的显示位（能够显示0～9十个数码的显示位）来定义的。例如最大显示数为9999，19999，11999的DVM称四位表。为区别起见，常常也把最大显示数为19999，11999的DVM称为4 位半数字电压表。 　　位数是表征DVM性能的一个最基本的参量。通常将高于五位数字的DVM称为高精度DVM。 (3)　测量准确度 　　测量准确度常用绝对误差的形式来表示，其表达式为 Δ＝±a％UX±b％Um 　　式中： a　——　误差的相对项系数； 　　　　　b　——　误差的固定项系数； 　　　　　UX　——　测量电压的指示值； 　　　　　 Um ——　测量电压的满度值。 　 　　DVM的测量准确度与量程有关， 其