,实现整个量程的自动转换功能。如图 4.3 所示图3.3 量程自动转换框图(1) 电路设计的总体要求电路设计的基本要求是在不降低测量精度的条件下实现量程的自动转换。因此在设计电路时需要考虑以下几方面的要求: 1)输入值量程判断器的阻抗。要求在进行电压测量时具有高阻抗,进行电流测时具有低阻抗。 2)输入值量程判断器应具备对最大量程的上限和最小量程的下限的判断力。由于被测范围较大,因此既要求在高待测量值输入时不对小量程电路造成冲击,又要求在超量 10 程值时对档位转换电路进行关断。当输入量低于表内的测量精度时,也要求将档位选择器关断。否则,当测量仪表断开时,没有输入量,而输入值量程判断器则认为此时的输入量在最小量程的档位上,当仪表接通待测量时,待测量大于最小量程档位的范围时, 档位选择电路及其后级电路必定受到较大的冲击。所以,输入值量程判断器不仅对是否超过最大量程能够判断,对是否小于最小量程的精度也有判断能力。 3)电路安全要求。在本设计中,利用传输的延时,对档位进行从关断测量到最大量程档位向低量程档位逐级下降直至到适当档位的转换,这样就使得电路在测量完高待测后就能顺利地进行对最低待测量的测量。 4)成本及功耗问题。由于输入值判断器所判断出的值不是用来测量,而是用于转换量程档位,所转换出的数值不需要十分精确,故其电路功耗可按仪表需要选择适当的芯片。(2) 电路设计的实现 1 )量程判断电路的设计。量程判断电路框图如图 3.4 所示。输入的被测量经分压电路分压,并经隔离电路后输入电压判断电路,再至档位选择器。图3.4 量程判断电路框图单量程的量程判断实现电路如图 3.5 所示: 图3.5 单量程判断实现电路电路中 U in代表被测信号,电阻 R1、R2组成分压电路。运放 A1组成隔离电路。电压判断电路由电压源 UEF2 和运放 A3组成的单限电压比较器实现。该电压比较器的阈值电压
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