基于STM32的ICL7135数字电压表的设计

因为最近课程设计的需要，所以利用ICL7135双积分AD芯片制作了一个数字电压表，相关参数如下：

 

（1）测量范围：直流电压 -200V ~ 200V，分4挡，200mV、2V、20V、200V。

（2）分辨率：0.1mV。

（3）测量误差：±0.1%。

（因为分压电阻的精度不够，所以实物要求仅达到了：±0.3.5%，尽管在程序当中补加了线性误差函数，还是不能完全消除电阻误差而造成电压测量的误差）

（4）显示电压值的正负极性，超量程报警。

先上图：

        

                 图1                                           图2

测试数据如下表：

 

表1 实物调试数据(0-200mV)

标定值	实际测量值	误差	标定值	实际测量值	误差
0.1000	0.1000	0	0.1600	0.1599	0.06%
0.1200	0.1199	0.08%	0.1907	0.1908	0.05%

表2 实物调试数据(200mV-2V)

标定值	实际测量值	误差	标定值	实际测量值	误差
0.5000	0.4994	0.01%	1.5960	1.5953	0.04%
0.8470	0.8463	0.08%	1.9760	1.9760	0

表3 实物调试数据(2V-20V)

标定值	实际测量值	误差	标定值	实际测量值	误差
4.98	4.98	0	13.98	13.95	0.21%
9.98	9.96	0.2%	19.98	19,97	0.05%

表4 实物调试数据(20V-200V)

标定值	实际测量值	误差	标定值	实际测量值	误差
21.9	21.8	0.45%	27.9	27.8	0.35%
25.4	25.3	0.39%	29.9	29.8	0.33%

ICL7135正常工作时的积分输出波形应该为图3所示：

ICL7135正常工作时Busy信号与积分波形的对比波形为图4所示：

     

                            图3                                                               图4

所采用的ICL7135电路图为该芯片的典型电路图，如图5所示：

 

                                                                              图5

这里有需要注意的是：C4、C5、C6电容都需要CBB电容。笔者在网上浏览了很多大神的经验帖，看到大神们都提到了C5要使用特殊的积分电容，所以在最初制作该电压表时，将C4和C6使用普通的瓷片电容导致ICL7135测量不出电压，后面将瓷片电容更改为独石电容，可以正常测量电压，但是误差太大，实在是达不到最初参数的要求。后面将其都更改为CBB电容才解决的此问题。

本来打算放仿真图，但是图片不是很清晰所以就删除了。

使用ICL7135制作电压表，网上已经有很多大神发了相关经验贴，笔者在这里不再赘述，如有有需要相关资料的可以发邮件联系笔者：

changhao1997@foxmail.com