2.2、毫伏電壓表設(shè)計(jì)

本研究采用以312/位A/D轉(zhuǎn)換集成電路ICL7107為核心的數(shù)字毫伏電壓表頭，滿量程輸入信號(hào)為DC±199.9mV。A/D轉(zhuǎn)換集成電路ICL7107與各種各樣的前級(jí)電路配合，可以成為測(cè)量顯示電流、電壓、電阻、壓力、溫度等等化學(xué)量、物理量的廉價(jià)優(yōu)質(zhì)數(shù)字顯示儀表，其高精度、高可靠、無視差、耐振動(dòng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)指針儀表望塵莫及的。

表頭可達(dá)到的指標(biāo)有：①線性度：≤±1個(gè)字;②反極誤差：≤2個(gè)字（滿量程時(shí);③輸入阻抗：≥100M;④采樣速率：2.5次/s;⑤溢出顯示：當(dāng)輸入信號(hào)超出最大輸入信號(hào)時(shí)，表頭顯示“-1xxx”或“1xxx”，（x表示消隱）;⑥供電：DC5V±10%，≤100mA。

200mV毫伏電壓表工作原理圖如圖3所示，各引腳功能如下：

圖3 毫伏電壓表工作原理圖

a1~g1、a2~g2、a3~g3、bc4：分別為個(gè)位、十位、百位、千位筆劃的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端，依次接各顯示器的對(duì)應(yīng)筆劃引腳;

POL：負(fù)極性指示的輸出端，接千位顯示器的g段;

OSC1~OSC3：時(shí)鐘振蕩器的引出端，外接R2、C6組成多諧振蕩器，OSC3腳輸出信號(hào)經(jīng)CD4069反向器隔離，驅(qū)動(dòng)，經(jīng)C1，C2，VD1，VD2，產(chǎn)生約-3.6V負(fù)電壓外接R2、C6組成多諧振蕩器的RC網(wǎng)絡(luò);

VREF+、VREF-：基準(zhǔn)電壓的正、負(fù)端。VZ1產(chǎn)生2.5V電壓，經(jīng)R4，W1，R5分壓，得到100mV基準(zhǔn)電壓。測(cè)量前應(yīng)調(diào)整W1，使基準(zhǔn)電壓VREF=100.0mV，加到VREF+端;

IN+、IN-：模擬電壓輸入端，R3、C5為輸入端阻容濾波電路，以提高儀表的抗干擾能力;

CREF：外接基準(zhǔn)電容端，接C3基準(zhǔn)電容;

CAZ：積分器和比較器的反相輸入端，接自動(dòng)調(diào)零電容C8;

BUF：緩沖放大器的輸出端，接積分電阻R7;

INT：積分輸出端，接積分電容C7;

COM：模擬信號(hào)公共端，簡(jiǎn)稱“模擬地”。V+與COM之間有2.8V的穩(wěn)壓輸出。電壓測(cè)量時(shí)，應(yīng)使COM與IN-、VREF-相連;

TEST：測(cè)試端，當(dāng)它與V+短接后，LED顯示器全部筆劃點(diǎn)亮，顯示-1888。

2.3、安裝調(diào)試

（1）表頭的簡(jiǎn)單判斷：給表頭供電端接上標(biāo)準(zhǔn)DC5V電壓，信號(hào)輸入端開路，這時(shí)顯示數(shù)字是隨機(jī)數(shù)字，用金屬把表頭+/-輸入端短路，顯示應(yīng)該是“-001”~“000”~“001”，》±2個(gè)字就要檢查原因了。

（2）如果上述檢查合格，可以給表頭輸入100mV左右的DC信號(hào)電壓，顯示應(yīng)該是100.0±2個(gè)字，如果不對(duì)，可以微調(diào)印刷板上的基準(zhǔn)電壓電位器，讓顯示合乎要求;最后輸入反極性信號(hào)，其顯示值應(yīng)該與正極性輸入時(shí)基本一致，不允許超出±2個(gè)字。

（3）測(cè)電路上幾個(gè)重要工作點(diǎn)電壓值，應(yīng)與原理圖所標(biāo)接近，不應(yīng)相差過多，否則應(yīng)檢查線路裝配是否有誤，短接二表棒，蜂鳴器應(yīng)有報(bào)警聲。

（4）取一標(biāo)準(zhǔn)電流表，進(jìn)行整機(jī)精度效驗(yàn)，合格后方投入使用。

3、結(jié)束語

鋰電池保護(hù)板漏電流測(cè)試儀在2006年初設(shè)計(jì)完成后，在杭州萬馬高能量電池有限公司投入使用。經(jīng)過兩年多的工程實(shí)踐表明，該測(cè)試儀日測(cè)試量達(dá)到10000片/臺(tái)以上，使用方便，能有效地對(duì)鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。