电压表 IC：电压测量工具

关于电压表 IC，测量电子电路上两点之间的电压可以提供许多优势。例如，它可以让您知道电子设备（如电池）是否按预期运行。此外，电压表会通知您该电池的电压差。电压表通常具有特殊的集成电路芯片，例如 ICL7107，有助于提供准确的测量。基本上，它们与七段 LED 显示屏一起集成在电路上。

本文介绍了一种可在任何电子设备上使用的数字面板式电压表电路。那么让我们开始吧！

1。什么是电压表IC？

（数字电压表采用 IC L7107 进行精确的电压测量。来源：Wikimedia Commons）

电压表 IC 提供交流或直流电压测量值，并以数字形式显示值。特别是，许多使用 Intersil 的 ICL7107 3.5 ADC。它显示的读数范围为 0-2000V，精度为 0.1%，运行电流小于 200mA。此外，ICL7107 的电路支持显示驱动器、时钟、七段解码器和参考电压源。

但是，变化的条件可能会影响性能，包括电源电压变化、温度、输入阻抗等。

2。数字电压表的工作

（测量电池电压的数字电压表。）

输入电压范围

请注意，数字电压表 (DVM) 的输入范围为 ±1 V 至 1000 V。同时，精密 DVM 提供 1 GΩ 输入电阻，范围为 0-20V。

设计及工作原理

数字电压表的衰减器具有串联电阻，可降低输入信号。因此，A 点电压电平与输入电压 Vin 相匹配。使用分压规则，您可以看到与点 A (R1) 相比，点 B (R2) 包含较低的电压。同时，C点（R3）的电压将始终低于A和B。

（数字电压表带有衰减器。来源：Wikimedia Commons）

总体而言，衰减器会减少任何过压，以防止其损坏其他集成组件。毫无疑问，它作为预定义的电阻网络运行，通过衰减保护电子电路。通常，这被定义为十进制衰减，它提供了数字电压表的十进制计数。因此，执行衰减将导致十的幂。

此外，ADC的输入将提供Vin/N作为输入电压：

:N =1, 10, 100, 1000

此外，电路的 ADC 提供模数转换功能，产生数字输出。在这种情况下，一个数字信号具有两个电平：0和1。这个过程会产生一系列数字脉冲，因此，一个脉冲等于1mV。

之后，十进制计数器单元接收数字脉冲。事实上，它包含在级联配置中设置的三个十年计数器。每个提供10个计数，从0到9。特别是三个都计数到1000。

然后，DC 7447执行转换处理以在七段显示器上显示BD值。最后，小数点选择器根据电压的大小来引用小数点的位置。

3。电压表 IC– 数字电压表类型

（当今市场上有各种数字电压表类型。）

斜坡式 DVM

斜坡型 DVM 测量输入电压下降到 0V 所需的时间。它还将测量斜坡电压电平从 0V 增加到输入电压所需的时间。

双斜率积分型DVM

双斜率积分型 DVM 在开关 S 将模拟输入施加到积分器特定时间间隔时运行。然后，比较器的输入电压电平增加到一个适用的正值。当这个固定时间间隔结束时，电压上升率与输入电压相匹配。

当开关转换到参考电压时，计数配置为零。此时，积分器的输出会下降，直到达到小于比较器内部参考电压的值。之后，一个信号触发计数完成。

集成型DVM

集成型 DVM 采用电压到频率转换技术。基本上，它会产生相当于输入电压幅度的脉冲。总的来说，这会产生一系列脉冲，其频率取决于测量的电压。

逐次逼近DVM

顾名思义，逐次逼近型 DVM 具有逐次逼近转换器。在这种情况下，它每秒执行 1000 次读数。首先，它将启动脉冲分配给启动/停止多谐振荡器。然后，一个 8 位控制寄存器将显示 10000000。因此，DAC 的输出将被配置为参考电压的一半。

总体而言，测量周期会继续，并在达到最终计数时停止。

4.如何使用 ICL7107 制作数字电压表？

我们包含了一个带有 ICL7107 的数字电压表的 DIY 项目。继续阅读下文以了解更多信息！

电路图：

（数字电压表电路图）

简单的数字电压表电路可测量0-200V范围内的直流电压。

所需组件：

PCB – 1x
七段 LED 显示屏 - 4x
555 IC 定时器 - 1x
LM7805 – 1 个
ICL7107 – 1x
9V/12V 电源 – 1x
47k 电阻 - 1x
1k 电阻 - 5x
22k 电阻 – 1x
10k 电阻 - 1x
120k 电阻 - 1x
5k 电位器 – 1x
100nF 电容器 – 3x
10uF 电容 – 2x
100pF 电容器 – 1x
220nF 电容器 – 1x
47nF 电容器 – 1x
LED – 1x
1N4148 二极管 – 2x
探针 - 1x

步骤：

按照以下步骤重现电路。

PCB 订购和制造：

此步骤通常涉及在线订购您的印刷电路板，我们的PCB为此提供电路板制造服务。

电路校准：

您需要给电路加电并短接所有输入端子。然后微调R6电阻，直到显示0V。

连接组件：

（你需要焊接电路上的细节。）

首先，连接 ICL7107、IC 555 振荡电路，以及电路图中所示的所有组件。然后，添加四个七段 LED 显示器并如图所示连接它们。接下来，将 LM7805 集成到电路中。您还需要将 GND 引脚接地。之后，将 IN 引脚连接到 VCC，将 OUT 引脚连接到 R10 1k 电阻。然后，将该电阻连接到连接到地的 LED。另外，将C8 10uF电容的正极接到OUT管脚，负极接到地。