本文介绍的多功能数显测量仪，具有如下4种功能：（1）测量频率；（2）测量转速；（3）作为计数器；（4）作为方波信号源。
工作原理
整机工作原理如图1所示。DNL9400A是一种新颖的大规模CMOS芯片，内部集成了振荡、时基、计数器、4位LED译码、锁存、驱动、复位及键盘扫描电路，具有功耗低、精度高和可靠性高等特点，还可以方便地进行级联。本仪器的最高计数值为9999，读者若觉得计数容量不够，可再扩展一片DNL9400A，即可将其扩展成最高计数频率为1MHz的仪器。DNL900A内部框图如图2（a）所示，管脚排列如图2（b）所示。
（1）测量频率
待测信号从CZ1输入，由开关S1根据信号的幅度进行衰减，衰减倍率分别为1／4、1／10、1／20、1／100对于小信号则不进行衰减，经1／1挡直接输入至由LM741构成的反相比例放大器进行放大。该放大器的最大放大倍数为100倍，从CZ1输入的电压范围为30mV～500V，调节RP1可改变IC3的放大倍数。将S2置f位，根据频率的高低，可将S3置不同的挡位，从而选择计数闸门时间。一般情况可将S3置1s挡，当频率较低时可选用6s或60s挡，不过测得的数值要除以6或60，才是实际频率值。对于各种传感器输出的较强或较弱的信号，可通过CZ1衰减或放大后输入。
测量的上电复位后DNL9400A开始计数，达到S3选择的闸门时间后，S3输出一个高电平。高电平下降沿将在LE1锁存端产生一个低电平锁存信号，锁存脉冲的宽度决定了显示时间的长短。调节RP2可改变锁存时间即显示时间的长短。显示时间T=RP2·C3·1n[V\(_{DD}\)／（VDD- VT\(_{＋}\)）]。VT+为施密特触发器正向阈门电压。在锁存脉冲的上升沿，由于电容C4的作用，将在复位端产生一个很窄的复位脉冲使数码管清零，之后又重新开始计数。数码管的工作过程是闪动计数→锁存显示计数值→清零→重新开始。
（2）测量转速
由霍尔传感器或光电传感器等输出的可与TTL电平相兼容的数字信号，可直接由CZ2输入，此时S2置n位，S3根据转速的高低可选为1s、6s或60s，只是读取的数值要分别乘以60、10或1（转速是指每分钟转速）。转速的测量过程和频率的测量过程相同。
（3）计数器
当S2置n，S3置JS，即将时基信号除去时，则本机成为计数器。计数脉冲信号由CZ2输入。利用本功能，可方便地对各种脉冲信号及生产过程进行计数。
（4）方波信号源
CZ3可输出60s、6s、1s、100ms、10ms的TTL电平方波信号，可供作标准时基信号或方波信号源。电路中，SB是清零按钮，按SB则数码管及DNL9400A清零，电容C5具有开机自动复位功能。数码管采用动态扫描方式显示，由片内振荡器产生的脉冲信号，经分频后将以一定频率使LED1～LED4轮流导通，即LED1～LED4将轮流显示各位计数值。改变R10～R16的阻值可改变数码管的亮度。电源部分可由变压器降压、二极管整流、电容滤波、7805稳压后供电路使用。
元器件选择与调试
数码管选用共阴LED数码管如BS311201，或采用多位LED扫描显示器如LTC～612S，S1、S3选用小型按键式自锁开关，S2选用小型钮子开关，SB选用小型复位按钮，VT1～VT4选用9014， R17～R20选用1／2W RJ型金属膜电阻，运放选用可单电源供电型，如μA741，F007等，IC3选用施密特型反相器如CD40106。MC140106等，晶振为32.768kHz，其它元件无特殊要求。如接线无误，本机基本不用调试即可使用。（孟臣 李敏）