高精度无线直流电压监测仪设计与实现

对照，得出的结果如表1所示。

5.2调试过程中问题分析

1） A/D转换器TLC2543转换结果有误

单片机对于TLC2543的读写操作必须严格按照其操作时序，否则会出现时序混乱，导致A/D转换器不能正常工作[9]。

2）集成运算放大器不能正常工作

对于固定增益低频放大器，单级一般不超过40 dB；固定增益高频放大器（10 MHz），单级一般不超过20 dB；单级放大器设计增益过高是放大器工作不稳定的重要原因。一般运放的最高输出电压要低于其供电电压1.5 V～2.5 V，轨对轨运放的最高输出电压接近其供电电压。由于检测的电压变化频率较低，可以不用考虑压摆率。

3）如何扩大电压的测量范围

采用电阻分压可以提高电压的测量范围，但当负载变换时，电阻上的压降也会变化，所以不稳定。而集成运放OP07的高电源电压范围为±3 V至±22 V，可通过提高OP07的电源电压以扩大信号变换电路的测量范围。

6结论

无线电压监测仪的设计向着既可以测量直流，也可以测量交流的宽电压范围的方向发展。如需进一步完善无线电压监测仪的设计，对于TLC2543的操作可采用中断工作方式，使数据采集系统更稳定；由于TLC2543为11通道A/D转换器，可以实现多通道的电压监测，在其输入端添加滤波电路使系统更稳定；如果设计不考虑成本的情况下，利用支持-5 V～5 V差分输入的24位串行A/D转换器ADS1256可以提高数据的采集精度并可以简化电路，但要扩大信号的采集范围，必须采用信号变换电路；利用内置Wi-Fi的网络处理器CC3200，采用互联网和云平台合作。

参考文献

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第36卷第1期2017年3月计算技术与自动化Computing Technology and AutomationVol36，No1Mar. 2 0 1 7第36卷第1期2017年3月计算技术与自动化Computing Technology and AutomationVol36，No1Mar. 2 0 1 7

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