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国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

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高精度数字电压表的研制

Daisykutty亚伯拉罕1罗斯玛丽·塞克卡拉2，萨贾娜2——桑迪普2——桑迪普2
  1. Kothamangalam的Mar Athanasius工程学院EEE系教授
  2. 印度Kothamangalam, Mar Athanasius工程学院EEE系UG学生
有关文章载于Pubmed，谷歌学者

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国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

摘要

在现代电子实验室中，具有高精度和数字显示机制的电压表是必不可少的设备。本文介绍了一种测量电压高达30.00 V、分辨率为10mV的电压表的原理。该电压表的精度相当好，可用于需要精确测量电压的地方。该电路基于ATmega328单片机。它使用16*1 LCD显示要测量的电压大小。由于电路非常简单，它被广泛应用于实验室、机器、仪器等领域。

介绍
电压表是用来测量电路中两点之间电位差的仪器。无论何时要测量电压，电压表都很重要。起初，模拟电压表在人们中间非常流行，用来测量电压读数。后来，数字式电压表问世并开始流行。在这里，我们介绍了一个易于构建和精确的数字电压表，使用ATmega328P微控制器设计。它可用于测量直流电源面板，并有必要有一个准确的电压指示。在本工作中，电压表的工作范围为0~30V，精度为10mV。这个电路很简单。它主要由一个分压器电路和一个16*1液晶显示器组成，液晶显示器与8位单片机ATmega328P接口。

工作及电路图
数字电压表主要由ATmega328单片机和液晶显示器组成。要测量的未知模拟电压连接到微控制器的一个端口。ATmega328由一个内置ADC组成，可将电压转换为数字值。微控制器通过编程将该数字值再次转换为外加电压值。然后通过LCD显示器显示该值。ADC由计数数指定。我们设计1024个计数，10mV /bit分辨率。设计的电压表可测量到30.00V，精度为0.01V。
图像
当给定电源时，控制器首先检查施加的电压是否在要求的范围内。如果是，则在LCD上会显示所加电压。否则，控制器等待，直到在额定范围内的电压被应用。
图像
要测量的电压被交给分压器电路。它被给予ATmega328P微处理器的A0口。模拟值最初通过内置ADC转换为数字值。检查ADC输出是否在电压表的额定值范围内，即0-30V。如果所施加的电压在额定值之内，则将该值与乘法因子相乘，并将其显示在显示给定电压的LCD上。
图像

结论
数字电压表的表现符合预期。在这个项目中，我们必须克服的最大障碍是将微控制器与硬件组件连接起来。我们认为这种数字电压表很有市场，因为它易于使用，由于功耗低而相对便宜，而且可靠性高。因此，这种数字电压表在工业、实验室、研究等方面特别有用。
数字电压表读数为数字显示。它们还提供可以远距离传输的输出，可以激活打印机和打字机，并可以馈送到计算机。这些集成输出用于监控、控制、传输和打印数据。先进的系统通常连接到计算机，允许自动化，流程优化，防止故障和关键故障的安全。化工厂可以将测量值转换为电压，并控制和监测温度、压力水平或流量。医疗设备，如x光机，可以使用此工具来确保设备的电压在适当的范围内。
与模拟计数器部件相比，数字电压表有许多优点。最明显的好处是阅读数字显示时的易用性。包含电放大器和衰减器可以扩大测量范围。数字模型具有较高的分辨率和较高的精度。当极性颠倒时，也可表示负数。模拟仪表比较脆弱，容易损坏。

确认
我们衷心感谢系主任Radhakrishnan K教授为这个小型项目提供指导和便利。
我们诚挚地感谢小项目协调员Eldhose K A先生和负责人员在筹备和介绍这个小项目时给予的合作和指导。
同时，我们也衷心感谢电气电子系全体教职员工和各界朋友对我们的支持和鼓励。

参考文献




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