基于单片机的高精度交直流电压测量方案

罗 星

三菱重工金羚空调有限公司，广东江门 529040

1 数字电压表原理介绍

如图所示：被测信号经分压电路后，被衰减到±0.2V左右；接着送入输入保护及缓冲电路，此部分电路有两个作用，一个是提高输入阻抗，隔离电路前后级之间的影响，另一个是输入过压保护，避免输入电压过高损坏后级电路；接着由单片机控制继电器选择交流或者直流模式，分别接通交、直流转换电路；接着信号送入信号处理及档位选择电路，经此部分电路处理后大约为±2.5V左右；接着单片机控制AD转换芯片进行模数转换；最后单片机把转换的结果，按照给定的算法显示测量结果。

2 输入信号变换电路

输入变换电路

如上图所示，由于4051控制电压范围为20V以下，所以在此之前，我们首先对输入电压进行一级分压，然后对输入信号分别进行四档衰减，单片机根据既定的算法对输入信号由高档向低档位自动扫描，如果高档位采集到的电压值不在此档位的测量范围内，系统根据采集到的电压值自动选择合适的量程，当然我们也可以通过按键手动控制量程。

3 交流电压测量电路

在智能供电电压监测仪表中，如何把交流电压值准确稳定地转化成数字量，是衡量仪表好坏的关键。这里我为大家介绍两种交直流转换方案，一种是使用交直流转换集成芯片AD736，另一种是搭建交直流转换电路。

美国AD公司的AD736是一款非常典型的交直流转换芯片，他可以提供真有效值交流DVM方案，即直接将交流信号的有效值按比例转换成直流信号，在对各种非正弦波信号的测量上，较平均值转换法大大减小了测量误差。……