物理的电压表在电路图中怎么看

核心提示理想电压表在电路中相当于断路,在看电路图的时候,完全可以先不看电压表,将电压表从电路中去掉,并不影响整个电路电流的走向及串并联方式,还会大大简化电路图,方便你读懂电路图。然后再看电压表与谁并联,就测谁两端电压。如果并联在电源两端,初中的话就

理想电压表在电路中相当于断路,在看电路图的时候,完全可以先不看电压表,将电压表从电路中去掉,并不影响整个电路电流的走向及串并联方式,还会大大简化电路图,方便你读懂电路图。

然后再看电压表与谁并联,就测谁两端电压。如果并联在电源两端,初中的话就认为测的是电源电压;在高中学完电动势和内阻以后,电压表并联在电源两端则测的是路端电压。

用电压表检测电路故障

电压表是一种内部电阻很大的仪器,一般应该大于几千欧。电压表是个大的电阻器,理想的认为是断路。

根据欧姆定律:I=U/R

由于电压固定,则电流极小。几乎可以忽略不计,所以可以认为是断路。

这个表头所能通过的电流很小,两端所能承受的电压也很小(肯定远小于1V,可能只有零点零几伏甚至更小),为了能测量实际电路中的电压,需要给这个电压表串联一个比较大的电阻,做成电压表。这样,即使两端加上比较大的电压,可是大部分电压都作用在加的那个大电阻上了,表头上的电压就会很小了。

电压表在电路图中的符号是什么

用电压表判断电路故障有以下两种情况

(1)电压表有示数的原因:

电压表两接线柱间含电源部分的电路为通路,同时与电压表并联的部分电路没有短路现象发生时,电压表有示数

(2)电压表无示数的原因:

①电压表两接线柱间含电源部分的电路为断(开)路

②电压表两接线柱间含电源部分虽然为通路,但与电压表并联的部分电路出现了短路现象

数字电压表电路怎么设计啊

电压表在电路图中的符号是V,具体如下图:

电压表是测量电压的一种仪器,常用电压表——伏特表。符号:V,在灵敏电流计里面有一个永磁体,在电流计的两个接线柱之间串联一个由导线构成的线圈,线圈放置在永磁体的磁场中,并通过传动装置与表的指针相连。大部分电压表都分为两个量程。电压表有三个接线柱,一个负接线柱,两个正接线柱,电压表的正极与电路的正极连接,负极与电路的负极连接。电压表必须与被测用电器并联。电压表是个相当大的电阻器,理想的认为是断路。初中阶段实验室常用的电压表量程为0~3V和0~15V。

电路图是指用电路元件符号表示电路连接的图。电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图。

电压表串联在电路中会怎么样

摘 要:

本文介绍了用ADC0808集成电压转换芯片和AT89C51单片机设计制作的数字直流电压表。在测量仪器中,电压表是必须的,而且电压表的好坏直接影响到测量精度。具有一个精度高、转换速度快、性能稳定的电压表才能符合测量的要求。为此,我们设计了数字电压表,此作品主要由A/D0808转换器和单片机AT89C51构成,A/D转换器在单片机的控制下完成对模拟信号的采集和转换功能,最后由数码管显示采集的电压值。此设计通过调试完全满足设计的指标要求。电路设计简单,设计制作方便有较强的实用性。

关键词:

ADC0808;单片机AT89C51;数字电压表

Abstract:

In this paper, with ADC0808 voltage converter integrated chips and microcontroller designed AT89C51 the number of DC voltage table In measuring instruments, voltage meter is necessary, and voltage meter will have a direct impact on measurement accuracy With a high precision, the conversion speed and stable performance of the voltage meter to conform to the requirements of measurement To this end, we design a digital voltage meter, this works mainly by A/D0808 converter and a microcontroller AT89C51, A / D converter under the control of the MCU to complete the acquisition and analog signal conversion functions, from the final Acquisition of the digital display voltage value This design through debugging to fully meet the design requirements of the target Circuit design simple, designed to facilitate a more practical

Key words:

ADC0808; SCM AT89C51; Digital Voltmeter

目 录

1.设计方案……………………………………………………………………………………1

2 系统硬件设计……………………………………………………………………………2

2.1单片机芯片……………………………………………………………………………2

2.1.1.单片机芯片选择……………………………………………………………2

2.1.2.单片机管脚说明……………………………………………………………3

2.2.A/D转换器……………………………………………………………………………5

2.2.1.A/D转换器芯片选择………………………………………………………5

2.2.2.A/D转换器管脚说明………………………………………………………6

2.3.电压显示电路…………………………………………………………………………7

3系统程序设计……………………………………………………………………………………8

3.1.软件总体框架设计……………………………………………………………………8

4系统总图及程序…………………………………………………………………………………9

5参考文献………………………………………………………………………………………………12

6.结束语……………………………………………………………………………………………………13

1.设计方案

在电量的测量中,电压、电流和频率是最基本的三个被测量,其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展,更是经常需要测量高精度的电压,所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流或交流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度高和分辨率高、测量速度快等特点而倍受青睐。本设计从各个角度分析了由单片机组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及其原理,并且分析了程序如何驱动单片机进而使系统运行起来的原理及方法。框图如下:

本设计主要分为两部分:硬件电路及软件程序。而硬件电路又大体可分为A/D转换电路、LED显示电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍;程序的设计使用汇编语言编程,利用WAVE和PROTEUS 软件对其编译和仿真,详细的设计算法将会在程序设计部分详细介绍。

2系统硬件电路设计

21 单片机芯片

211单片机芯片选择

AT89C51简介

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示

图21_1 AT89C51引脚图

212单片机管脚说明

主要特性:

•与MCS-51 兼容

•4K字节可编程闪烁存储器

•寿命:1000写/擦循环

•数据保留时间:10年

•全静态工作:0Hz-24Hz

•三级程序存储器锁定

•128×8位内部RAM

•32可编程I/O线

•两个16位定时器/计数器

•5个中断源

•可编程串行通道

•低功耗的闲置和掉电模式

•片内振荡器和时钟电路

管脚接法说明:

VCC:供电电压我们接+5V。

GND:接地。

P0口:在这个设计中我们将AT89C51做为BCD码的输出口与LED显示器相连。由于P0口输出驱动电路中没有上拉电阻,所以我们在外接电路上接上拉电阻。

P1口:把AT89C51中的P1口与ADC0808的输出端相连,做为数字信号的接收端。

P2口:我们把P2口做为位码输出口,以P20—23输出位控线与LED显示器相连

P3口:利用P30,P31,P32,P34,P35,P36分别与ADC0808的OE,EOC,START/ALE,A,B,C端相连。

XTAL1 ,XTAL2:外接一振荡电路。

图212 振荡电路

RST:在此端接一复位电路。

图213 复位电路

22 A/D转换器与单片机接口电路

221A/D转换器芯片选择

A/D转换器是模拟量输入通道中的一个环节,单片机通过A/D转换器把输入模拟量变成数字量再处理。

随着大规模集成电路的发展,目前不同厂家已经生产出了多种型号的A/D转换器,以满足不同应用场合的需要。如果按照转换原理划分,主要有3种类型,即双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行式A/D转换器。目前最常用的是双积分和逐次逼近式。

双积分式A/D转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点,比如ICL71XX系列等,它们通常带有自动较零、七段码输出等功能。与双积分相比,逐次逼近式A/D转换的转换速度更快,而且精度更高,比如ADC0808、ADC0809等,它们通常具有8路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等,它们可以与单片机系统连接,将数字量送入单片机进行分析和显示。

本设计中,由于对精度没做很大要求,我们采用逐次逼近式A/D转换ADC0808,精度为002,所以四位LED显示中的最后一位我们设置为V。

图221 ADC0808引脚图

222A/D转换器ADC0808的管脚说明:

IN0~IN7:为模拟量的输入口,我们选取IN3口为入口,外接可变电阻,通过改变阻值来控制模拟量的输入。

A、B、C:3位地址输入,2个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入。这里我们将A,B接高电平,C为低电平。

ALE:地址锁存启动信号,在ALE的上升沿,将A、B、C上的通道地址锁存到内部的地址锁存器。

D0~D7:八位数据输出线,A/D转换结果由这8根线传送给单片机。

OE:允许输出信号。当OE=1时,即为高电平,允许输出锁存器输出数据。

START:启动信号输入端,START为正脉冲,其上升沿清除ADC0808的内部的各寄存器,其下降沿启动A/D开始转换。

EOC:转换完成信号,当EOC上升为高电平时,表明内部A/D转换已完成。

CLK:时钟输入信号,选用频率500KHZ。

图222 时钟信号

23 电压显示电路:

设计中采用的是4段LED数码管来显示电压值。LED具有耗电低、亮度高、视角大、线路简单、耐震及寿命长等优点,它由4个发光二极管组成,其中3个按‘8’字型排列,另一个发光二极管为圆点形状,位于右下角,常用于显示小数点。把4个发光二极管连在一起,公共端接高电平,叫共阳极接法,相反,公共端接低电平的叫共阴极接法,我们采用共阴极接法。当发光二极管导通时,相应的一段笔画或点就发亮,从而形成不同的发光字符。其8段分别命名为dp g f e d c b a。例如,要显示“0”,则dp g f e d c b a分别为:00111111B;若要显示多个数字,只要让若干个数码管的位码循环为高电平就可以了。

根据设计要求,显示电路需要至少4位LED数码管来显示电压值,我们再多加一位用来显示电压单位“V”,则有7位LED循环显示。利用单片机的I/O口驱动LED数码管的亮灭,设计中由P0口驱动LED的段码显示,即显示字符,由P2口选择LED位码,即选择点

亮哪位LED来显示。

图23 LED管

另外,一般I/O接口芯片的驱动能力是很有限的,在LED显示器接口电路中,输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LED,此时就需要增加LED驱动电路。驱动电路有多种,常用的是TTL或MOS集成电路驱动器,在本设计中采用了ADC0808芯片驱动电路。

3系统程序设计

31软件总体框架设计

在编写汇编语言时,先存放数码管的段码,再存放转换后的数据,选取通道并设值再将AD转换结果转换成BCD码,通过换算LED上显示

再换算中,利用关系得到LED上个位,十位,百位的显示,然后设置小数点:

开始

预设初值

选取通道3

启动A/D转换

数码显示子程序

延时显示结果

结束

在系统上电开始测量前,要用万用表的电压档对被测电压进行估测,然后再测。

4系统总图及程序

LED_0 EQU 30H;

LED_1 EQU 31H;

LED_2 EQU 32H;

LED_3 EQU 33H;

ADC EQU 35H;

ST BIT P32;

OE BIT P30;

EOC BIT P31;

ORG 00H;

START: MOV LED_0,#00H;

MOV LED_1,#00H;

MOV LED_2,#00H;

MOV LED_3,#00H;

MOV DPTR,#TABLE;

SETB P34;

SETB P35;

CLR P36;

WAIT: CLR ST;

SETB ST;

CLR ST;

JNB EOC,$;

SETB OE;

MOV ADC,P1;

CLR OE;

MOV A,ADC;

MOV B,#51;

DIV AB;

MOV LED_3,A;

MOV A,B;

MOV B,#5;

DIV AB;

MOV LED_2,A;

MOV LED_1,B;

LCALL DISP;

SJMP WAIT;

DISP: MOV A,#3EH;

CLR P23;

MOV P0,A;

LCALL DELAY;

SETB P23;

MOV A,LED_1;

MOVC A,@A+DPTR;

CLR P22;

MOV P0,A;

LCALL DELAY;

SETB P22;

MOV A,LED_2;

MOVC A,@A+DPTR;

CLR P21;

MOV P0,A;

LCALL DELAY;

SETB P21;

MOV A,LED_3;

MOVC A,@A+DPTR;

ORL A,#80H;

CLR P20;

MOV P0,A;

LCALL DELAY;

SETB P20;

RET;

DELAY: MOV R6,#10;

D1: MOV R7,#250;

DJNZ R7,$;

DJNZ R6,D1;

RET

TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,

END

数字直流电压表的总图

电压表测电源电压的串联电路图

如果电压表串联在电路中会导致断路,无论是在理论电路模型中还是在现实电路中一般都不会损坏电压表,但是串入的电路将无法正常工作。

串联电路的故障现象

1开路

(亦作“断路”)。所有用电器都不工作,电流表无示数,只有垮在断点两边的电压表有示数,且示数接近(或等于)电源电压。

2短路

被短路的部分用电器不工作,电流表有示数,接在被短路用电器两端的电压表无示数,接在其他用电器两端的电压表有示数。

电压表的正确使用方法

电压表的正确使用方法是和被测电阻并联,所以如果直接用灵敏电流计当电压表用,表中的电流过大,会烧坏电表,这时需要在电压表的内部电路中串联一个很大的电阻,当电压表再并联在电路中时,加在电表两端的电压绝大部分都被这个串联的电阻分担了,所以通过电表的电流实际上很小,所以就可以正常使用了。

常温超导现象目前还没有发现,所以,自然是所有导体都会消耗电能的;

而初中接触到的电压表、电流表、导线等,都是指理想的情况。即电流表相当于导线、电压表电阻极大、导线认为没有电阻。

所以,如果将电压表并联在电源两端时,要分成以下情况讨论:

一、如果用电器正常,如下图,测量的是用电器两端的电压,导线、开关、电流表电压忽略。只有极少数题目才考虑电流表的电阻(这要在学完欧姆定律时才偶尔会涉及到)

二、上图开关断开时,因为电压表无法接到电源上,示数为0

注意电压表使用规则中:电流从正接线柱流入,负接线柱流出,当然这个电流是极其微弱的,计算时可以忽略掉,但分析电压表是否有示数时,不能忽略。所以,开关断开时,没有电流流入电压表,电压表没有示数。

三、当灯断路时,相当于只有电压表接在电源上,此时,电压表测量的才是电源电压。

上面表达中,第一种和第三种示数相同,但测量的东西不同,所以,物理意义并不一样。高中会介绍电源的内阻,那时,会对这两种情况理解更加透彻。

不明追问。

 
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