五位半数字电压表

一、产品简介

一款可以用于精密电压测量的数字电压表模块，具有五位半分辨率， 4个电压量程档位，部分量程具有高阻抗模式。

二、应用场景

1、 作为模拟信号数据采集模块，模块具有高分辨、高精度的特点，可以作为电压数据采集仪表，并且可通过USB直接连接电脑进行串口通讯，可改装实现自动数据采集。

2、 作为高精度电压表表头，模块已集成了电压衰减、放大、保护功能的模拟前端，可以作为大量程高精度的电压显示仪表，并且具有电池供电可实现手持应用。

三、产品概述

1、 采用24位模数转换器转换器CS1232，具有0.001%INL，24位无失码。

2、 使用TI的REF5050电压基准，0.1%初始准确度，8ppm/℃最大温漂。

3、 采用SGM8552精密运放作为模拟前端。

4、 具有简易自动量程，可以实现自动换挡。可手动启动或关闭。

5、 具有高阻模式高阻模式，输入阻抗>50MΩ，常规输入10 MΩ。在200mV、2V档可开启。

6、 带保护电路，低量程时接入大电压时减少损坏可能。

7、 显示采用1.3寸OLED显示屏。

四、产品参数

1、 测量量程DC±200mV、±2V、±20V、±200V。每档位可超25%量程，如2V档最高可测量至约2.5V，接线为4mm香蕉头接线端子（即常见万用表表笔）。

2、 充电输入需求5V/1A，采用USB-C输入，电池型号为14500锂电池，标称电压3.7V。

3、 初始测量精度为0.2%，部分量程精度可以达到0.1%；但手上无更高精度仪表可测试确认。

4、 OLED为IIC接口，SSD1312驱动，3.3V供电，管脚排列GND、VCC、SCL、SDA。        

五、使用说明

1、 为模块接入14500锂电池，或接入USB电源。

2、 按下电源开关，模块上电，oled点亮显示当前数据。

3、 将万用表表笔接入左侧红色和黑色接头，红色为正端，黑色为负端。

4、 下方的按键分别为量程上、下切换键、自动量程键AUTO、冻结键HOLD。单击即可切换。

5、 首次使用时请将仪表零位校准，方法为短接表笔，长按HOLD键，屏幕显示zero即已完成该档位零位校准，之后松开按键即可。若需要再次校准零位，重复一遍即可。

6、 若需要恢复初始零位，长按量程下键，屏幕显示rest后松开按键，根据菜单页面提示确认或取消即可。

7、 长按自动量程键，屏幕显示high-Z后，松开按键即进入高阻模式，仅200mV、2V档可激活高阻模式。

六、备注

1、 烧录需要准备USB-C数据线，连接模块的USB接口，一头连接电脑即可下载。

2、 本模块需要下载代码驱动（硬件+软件），提供hex文件供烧录，代码开源。代码用KEIL4开发，工程名为Meter.uvproj。详见附件。

3、 代码烧录文件使用STC官方烧录软件以串口下载方式烧录，软件及烧录教程在附件中。

4、 本模块保护电路保护能力有限，切勿在200mV档位时去测量超过200V以上的电压，特别是接入市电220V中以免造成元件烧坏或人身伤害。

5、 电路中分压电阻、运放周边的电阻请全部使用0.1%精度25ppm的精密电阻（或更优）。以实现测量精度（测试中的电阻为0.1%、25ppm），具体电阻设计需求精度可打开lcead工程查看属性。

6、 某宝购买元件，BOM成本约为60元。

7、 PCB尺寸为99*75mm双层板，双面布线，元件单面排布，背面仅有电池座。

七、测试视频

视频演示了信号发生器11V输出档的测试信号，模块未做量程校正，仅作零位校准。模块自动从200V切换20V，逐渐降低输出直至切换到最低档。测量误差可参考，后段单独用110mV输出档测试了模块200mV档（测量仪器输出量程0-110mV,0-11V，精度0.05%）。