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有效值检测设计总结一、模块设计要求：检测交流信号的有效值并以直流信号输出。
设计要求尽量提高精确度，减小频率的影响。
二、模块完成情况：工作电压为正负5V的双电源，能够实现各种波形的真有效值检测，但高频率信号和小信号（小于20mv）的检测没能实现。
当输入频率低于1KHz的正弦波时输出的还是正弦波而不是一条直线，且输出波形的频率为信号源的两倍！三、模块涉及的理论知识：根据有效值的定义，在一个信号周期内，通过某纯阻负载所产生的热最与一个直流电压在同一负载上产生的热量相等时，该直流电压的数值就是交流电压的有效值。
数学表达式如下所示：式中的T是交流信号的周期，u(t)为电压。
根据定义它是被测量的均方根值。
一般对有效值的测量时利用二极管的单向导电性，构成整流电路，如半波整流、全波整流、桥式整流等，将交流信号整流成直流信号，再通过电容或电感滤波，最终得到的是平均值形式，根据平均值与有效值确定的系数关系，通过平均值将有效值表示出来。
（系数关系如下表）事实上无论是半波整流、全波整流、还是桥式整流，他们的整流精度都不高所转换后的有效值误差很大。
因为而二级管的非线性回产生很大的误差，而当小信号的时候，因输入信号小于二极管的门槛电压，电流基本过不去，其转换误差更严重。
而当输入信号不是标准波形而是有失真的信号时也会产生误差。
关于AD637的描述如下：四、设计与制作过程根据所学的理论知识以及AD637的工作原理设计的电路原理图及PCB图如下图所示：AD637有效值检测电路原理图AD637有效值检测电路PCB图为了节省画图时间，在设计PCB图时我把接在电源旁边的去耦电容都删掉了，因为是贴片比较小也比较容易焊接，在做好板后再加上去也无妨。
原理图中靠近电源头的那个磁珠我用电阻代替，贴片灯我用电容代替，因为封装都一样，为了找原理图库方便都这么干，类似于一些芯片的同样的封装都可以统一用一个封装来代替。
按照设计的PCB板焊接好的实物图如下图所示：五、测试方法为了减小整流器的非线性误差，首先使输入接地调节R5使9脚输出为0，部分测试波形图如下，在输入的正弦波频率低于1KHz以下时，输出的波形也为正弦波，但频率为信号源的两倍！这是为什么？直流输出有效值还是一样的。
AD637: 高精度、宽带均方根直流转换器PRODUCT DESCRIPTIONAD637是一款完整的高精度、单芯片均方根直流转换器，可计算任何复杂波形的真均方根值。
它提供集成电路均方根直流转换器前所未有的性能，精度、带宽和动态范围与分立和模块式设计相当。
AD637提供波峰因数补偿方案，允许以最高为10的波峰因数测量信号，额外误差小于1%。
宽带宽允许测量200 mV均方根、频率最高达600 kHz的输入信号以及1 V均方根以上、频率最高达8 MHz的输入信号。
与ADI公司以前的单芯片均方根转换器一样，AD637也为用户提供辅助dB输出。
均方根输出信号的对数通过一个单独引脚输出，支持直接dB测量，可用范围为60 dB。
用户利用外部编程的基准电流，可以选择0 dB基准电压与0.1 V至2.0 V均方根范围内的任何电平相对应。
不使用均方根功能时，用户借助AD637的片选连接可以将电源电流从2.2 mA降至350 μA。
对于低功耗至关重要的远程或手持式应用，利用此特性可以方便地实现精密均方根测量。
此外，当AD637关断时，输出进入高阻态。
这一特性还允许将多个AD637连在一起，构成一个宽带真均方根多路复用器。
AD637的输入电路受到保护，可以承受高于电源电平的过载电压。
如果电源电压丧失，输入信号不会损坏输入端。
AD637在商用温度范围（0°C至70°C）内提供J和K两种精度等级，在工业温度范围（−40°C 至+85°C）内提供A和B两种精度等级，在−55°C至+125°C温度范围内提供S精度等级。
所有等级均提供14引脚SBDIP、14引脚CERDIP和16引脚SOIC_W密封封装。
AD637可计算任何复杂交流（或交流加直流）输入波形的真均方根值、均方值或绝对值，并提供等效直流输出电压。
波形的真均方根值与信号功率直接相关，因此比平均整流信号更有用。
AD转换器的基本原理与内部工作原理1. 什么是AD转换器？AD转换器（Analog-to-Digital Converter）是一种电子设备，用于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
模拟信号是连续变化的，而数字信号是离散的，由一系列二进制数据表示。
在现代电子设备中，AD转换器起着至关重要的作用，因为大多数处理器和微控制器只能处理数字信号。
AD转换器将模拟信号转换为数字信号，使得模拟信号可以被数字系统处理和分析。
2. AD转换器的基本原理AD转换器的基本原理是将模拟信号进行采样和量化两个步骤。
2.1 采样采样是将连续的模拟信号在时间上进行离散化的过程。
采样根据采样定理，以足够高的频率对模拟信号进行采样，以保留原始信号的信息。
采样定理规定，为了避免采样过程中出现混叠现象，采样频率必须大于信号频率的两倍。
这就意味着，对于高频信号，需要更高的采样频率来保证采样的准确性。
在AD转换器中，采样由一个采样保持电路（Sample and Hold Circuit）完成。
采样保持电路在每个采样周期内，通过开关将输入信号的电荷存储在电容器中，以保持信号的稳定性。
2.2 量化量化是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
量化将每个采样点的模拟信号幅度映射到一个离散的数字值。
量化的精度由分辨率决定，分辨率定义为量化器可以表示的离散级别的数量。
分辨率越高，表示的数字值越准确。
在AD转换器中，量化由一个量化器（Quantizer）完成。
量化器将采样保持电路中的电荷转换为离散的数字值。
量化器通常使用比较器和计数器的组合来实现。
比较器将采样保持电路中的电压与一组参考电压进行比较，以确定输入电压所对应的离散级别。
计数器用于记录比较器的输出，以表示量化后的数字值。
2.3 编码量化后的数字值通常用二进制表示。
编码是将量化后的数字值转换为二进制形式的过程。
编码的方式有很多种，常见的编码方式包括二进制编码、格雷码、自然二进制编码等。
简易数字显示交流毫伏表摘要：本系统由高级模拟器件、CPLD，可实现具有自动量程转换功能的真有效值测量、交流频率测量和标准幅度可控的正弦波输出等功能。
测量部分具有高输入阻抗（R ≥2M,C<2.5pF），宽频带范围（10 HZ-5M HZ）,宽电压范围（1mV-250V）,高精度（有效值≤１％，频率<10-6）的优越性能。
可满足多方位的需要。
关键词：静电计频率计高频放大真有效值1.系统方案选择和论证1.1设计要求设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表，示意图如图-1所示。
图-1 简易数字显示交流毫伏表示意图1.1.1基本要求（1）电压测量a、测量电压的频率范围100Hz～500KHz。
b、测量电压范围100mV～100V（可分多档量程）。
c、要求被测电压数字显示。
d、电压测量误差±5%±2个字。
e、输入阻抗≥1MΩ，输入电容≤50pF（本项可不做测试，在电路设计中给予保证）f、具有超量程自动闪烁功能。
（2）设计并制作该仪表所需要的直流稳压电源。
1.1.2发挥部分（1）将测量电压的频率范围扩展为10Hz～1MHz。
（2）将测量电压的范围扩展到10mV～200V。
（3）交流毫伏表具有自动量程转换功能。
（5）其他。
1.2系统基本方案及框图根据题目要求及适当的发挥，我们的硬件电路主要包括输入信号的有效值测量、输入信号的频率测量。
其中前两者构成一个测量系统。
测量系统包括：信号调理模块、A/D，D/A模块、信号真有效值转换模块、CPLD频率测试模块、算法控制器模块、键盘显示模块、语音播报及打印模块、电源模块等。
图-3所示。
为实现各模块的功能，分别作了几种不同的设计方案并进行了论证，我们选取了较好的方案实现。
图-3 测量系统框图1.2.1各模块方案选择和论证（1）有效值测量部分：方案一：用分立元件搭焊高频放大电路，用精密整流电路测量输入信号的真有效值。
这种方案成本较低。
但是这种电路结构复杂，调试困难，精度低，温漂大，稳定度低。
说明：该文档包含AD637原理图，正弦波，方波，锯齿波实测数据问题：偏置调节电位器R1无明显调节作用，估计原因，由于接入限流电阻R2为1M,过大。
与内部电阻分压后，输出运放的电压几乎为零，所以偏置调节无效，具体内部电路如下图所示。
（注：由于手里就一个芯片，不敢改小限流电阻，怕烧坏芯片，因为紧接着就要使用该模块，且对使用的影响不大，所以留待后者实验。
若有发现请百度私信我）一、原理图二、实测数据1、正弦波真有效值转换（Vpp=2V,Vp=1V）频率/HZ 理论值/v 4位半测量值/v 转换值/v1 0.707 0 0.51715 0.707 0.7654 0.686410 0.707 0.7234 0.696350 0.707 0.7041 0.698860 0.707 0.7037 0.698680 0.707 0.7029 0.698100 0.707 0.7021 0.6975200 0.707 0.7019 0.6975300 0.707 0.7018 0.6975400 0.707 0.7017 0.6976500 0.707 0.7015 0.69771K 0.707 0.7008 0.697750K 0.707 0.7274 0.6974100K 0.707 0.5976 0.696300K 0.707 0.0264 0.6877400K 0.707 0 0.6854500K 0.707 0 0.6831700K 0.707 0.68041M 0.707 0.67675M 0.707 0.58368M 0.707 0.40062、方波：Vpp=2V,f=50HZ 理论值：1V VOUT= 0.9895V3、锯齿波：Vpp=2V,f=50HZ 理论值：0.5774V VOUT= 0.5702V。
有效值检测设计总结一、模块设计要求：检测交流信号的有效值并以直流信号输出。
设计要求尽量提高精确度，减小频率的影响。
二、模块完成情况：工作电压为正负5V的双电源，能够实现各种波形的真有效值检测，但高频率信号和小信号（小于20mv）的检测没能实现。
当输入频率低于1KHz的正弦波时输出的还是正弦波而不是一条直线，且输出波形的频率为信号源的两倍！三、模块涉及的理论知识：根据有效值的定义，在一个信号周期内，通过某纯阻负载所产生的热最与一个直流电压在同一负载上产生的热量相等时，该直流电压的数值就是交流电压的有效值。
数学表达式如下所示：式中的T是交流信号的周期，u（t）为电压。
根据定义它是被测量的均方根值。
一般对有效值的测量时利用二极管的单向导电性，构成整流电路，如半波整流、全波整流、桥式整流等，将交流信号整流成直流信号，再通过电容或电感滤波，最终得到的是平均值形式，根据平均值与有效值确定的系数关系，通过平均值将有效值表示出来。
（系数关系如下表）L III方披"=甜％1210三粗L1551.155事实上无论是半波整流、全波整流、还是桥式整流，他们的整流精度都不高所转换后的有效值误差很大。
因为而二级管的非线性回产生很大的误差，而当小信号的时候，因输入信号小于二极管的门槛电压，电流基本过不去，其转换误差更严重。
而当输入信号不是标准波形而是有失真的信号时也会产生误差。
关于AD637的描述如下：四、设计与制作过程根据所学的理论知识以及AD637的工作原理设计的电路原理图及 PCB 图如 下图所示：AD637有效值检测电路原理图特克宪最大养线性・0 V^2VRMS«A 0-10%的昭加渓差为了个波耀因馥 亮K 資 8^»tt2VRrJlSSft 入300千苗，100效值ilH ：真育誌疽方 均方 绝对越荫日碣出CG0dB3［值菇国》 芯片送择勺关挑聃能允许二 餐檄“三态黑作舒态电茂降低为2 2 mA 至350BW 钎焊DIP ■低ffi^CERDIP*lSOICSOIC (R)4H3CZ■w ——NIC V 讹CUMM NICOUT? -Vs€S ，Vs DEN RMS DB OU CAvA NK 丫冃应E ADC37(自己函P 」AD537-5|-GNEp.lGND-||VZTvP*1fR1514~i5|*GNDrJ2|l -OND11 IoT" |l'tiXTJ1'GND||GND■)AD637有效值检测电路PCB图为了节省画图时间，在设计PCB图时我把接在电源旁边的去耦电容都删掉了，因为是贴片比较小也比较容易焊接，在做好板后再加上去也无妨。
基于AD637高精度真有效值可测频率的数字交流毫伏表设计黎扬欢;郭嘉敬
【期刊名称】《数字技术与应用》
【年(卷),期】2015(000)007
【摘要】本设计是基于AD637[1]电路的交流数字毫伏表电路设计。
该毫伏表是基于真有效值转换（True RMS-to-DC Converter）技术,以真有效值转换集成芯片AD637为核心,以微控制器（MCU）STC12C5A60S2[2]为量程转换控制,以MCU自带的8路10位分辨率串行A/D转换器为模数转换,通过LCD显示,并辅以必要的外围电路设计而成。
数字交流毫伏表系统主要由MCU控制模块、程控放大器模块、真有效值转换模块、频率测量模块、电压数字和频率数字显示模块等组成,并且能够根据实际交流电压输入完成相应的量程转换功能,同时使用LCD显示测试电压值和频率值。
【总页数】1页(P159-159)
【作者】黎扬欢;郭嘉敬
【作者单位】华南师范大学物理与电信工程学院广东广州510006
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.52
【相关文献】
1.真有效值毫伏电压表的设计与制做 [J], 刘文武;段玉生;刘文鑫
2.基于AD637高精度真有效值数字电压表的设计 [J], 梁琴
3.基于AD637的直流电源纹波真有效值测量电路设计 [J], 乐珺;姚恩涛;张明伟;曹吉康
4.基于AD637高精度真有效值可测频率的数字交流毫伏表设计 [J], 黎扬欢;郭嘉敬
5.数字交流毫伏表的硬件系统设计 [J], 耿桂娟;王振
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ad637代码介绍在计算机编程领域中，AD637代码是指一种特定的编程代码，它用于处理模拟信号。
AD637是一款高精度、低失真的模拟乘法器，常用于信号处理、仪器测量等领域。
为了更好地理解AD637代码的使用和原理，本文将对其进行全面、详细、完整且深入的探讨。
AD637代码的基本原理AD637是一种高精度的模拟乘法器，其基本原理是利用内部的四象限乘法器和一个精确的参考电压源来进行信号的乘法运算。
通过控制输入信号和参考电压的大小，AD637可以实现精确的乘法运算，并输出乘积信号。
AD637代码是将AD637芯片的功能实现为计算机程序的形式。
通过编写AD637代码，我们可以在计算机上模拟AD637芯片的乘法运算，从而对模拟信号进行处理和分析。
AD637代码的应用领域AD637代码在信号处理、仪器测量等领域有着广泛的应用。
下面将分别介绍AD637代码在这些领域中的具体应用。
信号处理AD637代码在信号处理领域中起着重要的作用。
通过将模拟信号输入AD637代码，我们可以对信号进行放大、衰减、相位偏移等操作，从而实现信号的处理和改变。
例如，在音频处理中，可以利用AD637代码对音频信号进行放大，使其音量更大或更小。
在图像处理中，可以利用AD637代码对图像信号进行放大或缩小，以改变图像的大小。
仪器测量AD637代码在仪器测量中也有着广泛的应用。
通过将待测信号输入AD637代码，我们可以对信号进行放大、滤波等操作，从而提取出我们关心的信息。
例如，在电压测量中，可以利用AD637代码对待测电压进行放大，以提高测量的精度。
在频率测量中，可以利用AD637代码对待测信号进行滤波，以去除噪声和干扰。
AD637代码的编写与使用编写AD637代码需要具备一定的编程能力和对AD637芯片的理解。
下面将介绍AD637代码的编写与使用过程。
编程语言选择AD637代码可以使用多种编程语言进行编写，例如C、C++、Python等。
有效值测量芯片AD637一. AD637介绍AD637是一个高精度单片真有效值转换器，可以计算各种复杂波形的真有效值。
使用简单，调整方便，稳定时间短，读数准确。
实际应用中唯一的外部调整元件为平均电容Cav，它影响到输出稳定时间、低频测量精度、输出波纹大小。
该芯片有DIP14、SOIC16两种封装形式。
二. AD637基本应用电路三.AD637技术指标1. 电源电压: ±3V~±15V2. 最大输入信号范围:电源电压±15V时： 0~7Vrms电源电压±5V时： 0~4Vrms3. 测量精度(固有精度)：AD637J/AD637A/ AD637S: ±0.5%+1mVrmsAD637K/AD637B: ±0.2%+0.5mVrms4.测量带宽V in=100mVrms: 600kHzV in=200mVrms: 1MHzV in=2Vrms: 8MHz5. 建立时间(输出稳定时间)：T=115ms/uF *Cav6. V in输入阻抗: 8KΩV out输出阻抗: 0.5Ω四.AD637输出滤波AD637的输入V in为直流时，输出V out是无纹波的直流。
当V i n为交流时，输出直流V ou t有交流纹波。
V out的基准直流值与理想值有偏差，定义为直流误差。
(直流误差+交流峰值)构成平均误差。
输入信号频率越大、平均电容Cav越大，直流误差和交流峰值越小。
下图显示了Cav=1uF时输出误差与输入正弦信号频率的关系。
为了减小低频信号的输出误差，可增大平均电容Cav。
但是增大平均电容Cav同时会增大建立时间，Cav的取值要在建立时间和输出误差间取得平衡。
交流峰值误差可通过在输出后级加入低通滤波器的方法减少，这样可减小Cav取值，加快建立时间。
五．建立时间下表是在输入60Hz交流信号下推荐的电容取值和建立时间值。
对于具体的应用，可以通过实验测定。
