本文研究了用于电压、电流、电阻、温度等参数测量及输出的校验仪表,并研究了涉及的现代测量理论.采用内置DSP等多个CPU的智能化方案,利用高精度复合运算放大器对输入信号进行精密放大.采用电路自举技术以改善共模抑制比、减小漏电流.自行设计8位半多相多斜式A/D转换器及高精度D/A转换电路.研制了校验仪中可编程精密电阻,研制了低纹波多组输出的隔离DC/DC变换电路.进行优化样条插值的非线性与温度补偿,采用自校正、引线电阻及热电势的自动消除等设计技术.并利用DSP胜任的时间系列等现代信号处理技术及现代测量理论来进一步提高测量性能.本系统具有普通直流电压、电流、电阻、二极管测试、短路开路指示等多种测量功能.能够测量九种热电偶温度传感器的电势及温度并模拟输出相应温度及电势,能对4-20mA的变送器电流进行测量与模拟输出,能测量仪表自身的冷端温度,并进行自动冷端补偿.能够测量二线制、三线制、四线制的八种热电阻温度传感器的电阻值及温度值,并模拟输出相应的温度及电阻.研究了高精度的模数转换技术,设计了多斜式模数转换电路.对普通多斜式模数转换器进行了改进,提出并设计了多相多斜式的新型8(1/2)位A/D转换器.把多斜多周期式A/D转换器的采样期改进成相同积分斜率但不同周期的两相多斜过程,并通过分频取得两相多斜过程的精确比例关系,减小模拟开关切换次数而大幅度降低噪声,并改善线性及提高分辨率.比较期采用低积分斜率的高频多斜过程而进一步取得低位分辨率,并简化了电路设计.研究了校验仪中可编程精密电阻.利用精密运算放大器缓冲输入电压,并通过数模转换器调整施加于标准电阻上电压与电流的比例,从而改变电阻值.通过内置的精密电阻测量电路测算出运放的失调电压,并用数模转换器自动补偿失调电压,从而取得高精度的可编程合成电阻,以满足校验仪中电阻输出的要求.研制了低纹波多组输出的隔离DC/DC变换电路,并设计微功耗电池保护电路、电池充电电路.为解决普通DC/DC变换电路存在的问题,利用晶体振荡器取得稳定的开关频率,通过开关控制把直流电压转换为驱动隔离变压器的交流方波电压,以变换成所需的多组输出,并通过合理的整流、滤波、稳压电路的设计得到高性能直流电压,以满足精密仪表的电源系统要求.在本系统的A/D转换器应用中,此电源系统引入的误差可以忽略.研究了优化的三次样条插值原理及热电偶特性曲线的拟合应用.通过等距节点样条插值等方法对特性曲线拟合的分析可知,等距样条插值在精度上相对分段线性插值提高不显著.通过对样条函数三次非线性的分析,求算出合理的插值节点间距,并利用非等距最小二乘样条插值来拟合特性曲线,从而使拟合精度大大提高.利用插值拟合处理结果,只需各三次的乘法与加法的运算量,普通微处理器就可实现优化的三次样条插值.