CN101839931A - 一种交流信号测量装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种交流信号测量装置、系统和方法涉及了交流电信号测量领域，所述的装置具有一个接入部件1、一个测量部件2和一个控制部件3，接入部件1的输出端10与测量部件2的输入端连接，同时，还连接有一个受控制部件3控制的瞬时放电回路14。控制部件3可以控制接入部件1、测量部件2和瞬时放电回路14为输出端10执行瞬时放电操作，包括控制步骤：首先，使所述的瞬时放电回路导通，然后延时等待一个预定的时间，然后，使所述的瞬时放电回路断路。本发明的装置加快消除接入部件1的输出端10处存在的、因为接入部件1中的程控放大电路7增益快速变换引起的突变信号，具有缩短测量接入时间，结构简单、控制方便的特点。

Description

一种交流信号测量装置、系统和方法

技术领域

一种交流信号测量装置、系统和方法涉及到测量电变量领域，特别是涉及到了测量交流信号的领域。

背景技术

制作、研制、维护和维修电子产品，都离不开测量装置，而在众多的测量装置中，交流测量功能是其最基本的测量功能之一，目前许多的测量装置均包含有交流电压或电流测量功能，比如数字万用表、示波器、波形分析仪和一些综合性测量仪器或系统等。

现有技术中，交流信号测量装置通常都包括一个用于接入被测交流信号和调整测量挡位的接入部件1、一个用于测量交流信号的测量部件2和一个控制部件3，控制部件3用于控制接入部件1和测量部件2执行交流信号测量，参考图1。

接入部件1通常都包括有依次串联连接的一个输入端子4、一个开关电路5、一个输入隔直电路6、一个程控放大电路7，一个输出隔直电路8。

对于输入端子4，在交流电压测量时，输入端子4可以直接通过连接线缆或探头连接被测交流电压信号，在测量交流电流时，输入端子4也可以通过依次连接的一个电流取样电路、过流、过压保护电路、测量线缆和探头，连接被测交流电流信号。

开关电路5串联连接在输入端子4与程控放大电路7之间，开关电路5受控制部件3的控制，通过使程控放大电路7与输入端子4之间线路的接通与断开，执行被测信号的接入操作或断开操作，比如，当测量仪表需接通交流测量功能时，则开关电路5就可以在控制部件3的控制下闭合导通，使输入端子4与程控放大电路7导通。实际应用中，最为简单的开关电路5通常由一个电磁继电器或一个固态继电器组成。

输入隔直电路6连接在开关电路5与程控放大电路7之间，用来去除掉被测信号中的直流信号分量。最为简单的输入隔直电路6是由一个电容器构成。

程控放大电路7是一个受控制部件3控制的、具有测量量程的档位转换功能的程控放大电路，连接在开关电路5和测量部件2之间。在被测量的信号的幅值不符合测量部件2的量程范围时，控制部件3可以通过控制和调节程控放大电路7的增益，实现测量量程的档位转换操作，使接入部件1输出的信号幅度与测量部件2的测量量程或测量能力相匹配。

输出隔直电路8连接在程控放大电路7与测量部件2之间，其主要作用滤除掉由程控放大电路7引起的直流偏移信号。

程控放大电路7会产生直流偏移信号的原因主要在于：程控放大电路7通常是由运算放大器构成，以便通过对运算放大器的增益调整实现测量档位的调整。由于，在不同的增益情况下，运算放大器会具有不同的输出电压偏移，，因此，这个直流偏移电压很难通过调整运算放大器的偏置电路来消除，更何况，这个直流偏移电压有时还会随温度的变化而变化。

输出隔直电路8的作用就在于用滤波的方法隔离掉程控放大电路7产生的所述的直流偏移信号。

最常见的输出隔直电路8是由一个电容C1和一个电阻R1组成的滤波电路构成，其中电容C1的输入端与程控放大电路7的输出端连接，电容C1的输出端构成接入部件1的输出端10，电阻R1的一端连接在接入部件1的输出端10上，另一端连接在公共端9上。

在现有技术中，接入部件1中，往往还会加入一些辅助电路，比如滤波电路、过压、过流保护电路、钳位电路、温度保护电路或缓冲放大器电路等等。

在现有技术中，测量部件2的输入端与接入部件1的输出端10连接，受控制部件3的控制，测量部件2可以对输入的信号进行测量，并将测量的结果转换为数字信号输入到控制部件3中，控制部件3可以对测量部件2输出的信号进行处理，最常见的信号处理包括显示处理、存储处理、运算处理、打印处理和远程通信处理等，有些仪器仪表还具有根据测量结果输出控制信号的能力，比如：表示测量结果“合格”与“不合格”的判断信号或控制信号。

最常见的测量部件2可以是由一个缓冲放大电路11、一个有效值-直流转换电路12和一个A/D转换电路13依次串联连接而成。

其中，缓冲放大电路11的主要作用是提高输入阻抗，有时这一电路也被称为跟随电路。

有效值-直流转换电路12的主要功能是将输入电压信号的有效值转换为与之对应的直流电压，是本领域中的技术人员所熟知的电路。

有效值-直流转换电路12所采用的直流转换方法有很多种，如采用模拟运算、采样转换和热等效转换等形式的有效值-直流转换方法。

A/D转换电路13通常也是由集成电路AD转换器组成，其主要作用是将测量到的模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号输入到控制部件3用于数据处理，该电路技术也是本领域中的技术人员所熟知的技术。

在现有技术中，一些集成电路A/D转换器件还包括有效值-直流转换功能，或还包括了高输入阻抗特性，在这种情况下，测量部件2往往由一片集成电路或还包括其外围电路构成。

在一些应用中，测量部件2还可以包括一些其它的电路，比如：用于防止过压过流的保护电路、用于滤除高频信号的滤波电路或带通电路，或还包括采样保持电路等。

在现有技术中，控制部件3往往是由微处理器构成，有时也采用专用的仪器仪表控制器构成，如采用数字信号处理单元(DSP)构成，也有时采用FPGA等可编程器件构成，一些仪器仪表是采用台式计算机、移动式计算机、单板机构成，在某些时候，也可以是由DSP和FPGA混合搭建而成的中央处理单元构成。

控制部件3的主要作用在于控制接入部件1为测量部件2接入被测量信号，并对测量结果进行分析、显示、保存、运算及其他数据处理。

控制部件3中往往还包括时钟电路、显示部件、键盘、存储部件、I/O端口等部件。

利用现有技术中的测量设备进行交流信号测量时，人们往往期望数字万用表能够准确的完成测量，而且测量速度越快越好。其中测量速度又包括测量建立时间。但遗憾的是，现有技术方案虽能够对被测信号实现准确的测量，但是其测量建立时间较长。

其主要原因在于：虽然，利用输出隔直电路8中的电容C1可以去除掉程控放大电路7输出的直流偏移信号，但由于，处于不同的测量档位时，程控放大电路7具有不同的直流偏移输出，因此，当执行测量档位变换操作时，就因直流电压偏移信号的快速变化，使程控放大电路7的输出端产生突变信号，这突变信号仍会耦合到电容C1的输出端，影响测量装置2的测量准确度。

尽管输出隔直电路8中的电阻R1可以为电容C1的输出端的所述的耦合信号提供放电回路，衰减这一耦合信号，但衰减该信号的时间过长，通常要达到0.2-0.4s左右。

在现有技术中，很难通过简单地元件参数调整来缩短这一衰减过程，比如通过调整电容C1或改变R1阻值的方式，其主要原因在于无论调节电容C1还是改变R1阻值，过大范围的调整，会导致测量部件2的测量准确度的下降。

发明内容

本发明的一个目的在于：为解决现有技术中存在的问题，提供一种不同于现有技术的交流信号测量装置。

本发明的一种交流信号测量装置，具有一个测量部件、一个接入部件，一个控制部件，所述的接入部件的输出端与测量部件的输入端连接，在所述的接入部件的输出端上，连接有一个受所述的控制部件控制的瞬时放电回路。

在本发明的一种交流信号测量装置中，所述的瞬时放电回路可以具有如下操作步骤：

首先，所述的瞬时放电回路导通，

然后，延时一个预定的时间，

然后，所述的瞬时放电回路断路。

在本发明的一种交流信号测量装置中，所述的瞬时放电回路可以是由一个半导体开关构成，所述的半导体开关的一个信号接入端与所述的接入部件的输出端连接，另一个信号接入端与所述的测量装置的公共端连接，所述的半导体开关的控制端与所述的控制部件的一个控制端相连接。

本发明的又一个目的在于：为解决现有技术中存在的问题，再提供一种不同于现有技术的交流信号测量装置。

本发明的一种交流信号测量装置，具有一个测量部件、一个接入部件、一个控制部件，所述的接入部件的输出端与测量部件的输入端连接，所述的控制部件用于使所述的接入部件执行一个被测信号接入操作、一个被测信号断开操作、一个量程变换操作，所述的控制部件还用于使所述的测量部件执行一个测量操作，在所述的接入部件的输出端上，连接有一个受所述的控制部件控制的瞬时放电回路，所述的控制部件还用于控制所述的瞬时放电回路执行一个瞬时放电操作，包括如下控制步骤：

首先，使所述的瞬时放电回路导通，

然后，使所述的瞬时放电回路断路。

在本发明的一种交流信号测量装置中，所述的控制部件执行的控制步骤可以包括如下步骤：

首先，使所述的瞬时放电回路导通，

然后，延时一个预定的时间，

然后，使所述的瞬时放电回路断路。

在本发明的一种交流信号测量装置中，所述的控制部件执行的控制步骤可以包括如下步骤：

首先，使所述的瞬时放电回路执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入部件执行被测信号接入操作。

在本发明的一种交流信号测量装置中，所述的控制部件执行的控制步骤可以包括如下步骤：

首先，使所述的接入部件执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电回路执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入部件执行被测信号接入操作。

在本发明的一种交流信号测量装置中，所述的控制部件执行的控制步骤可以包括如下步骤：

首先，使所述的接入部件执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电回路导通，

然后，使所述的接入部件执行量程变换操作，

然后，延时一个预定的时间，

然后，使所述的瞬时放电回路断路，

然后，使所述的接入部件执行被测信号接入操作，

然后，使所述的测量部件执行测量操作。

本发明的又一个目的在于：为解决现有技术中存在的问题，再提供一种不同于现有技术的交流信号测量系统。

本发明的一种交流信号测量系统，具有一个测量模块、一个接入模块和一个控制模块，所述的接入模块用于连接或断开被测信号、还用于变换测量量程，所述的测量模块用于对被测信号进行测量，所述的控制模块用于对测量模块和接入模块进行控制，还具有一个受所述的控制模块控制的瞬时放电模块，用于对接入模块输出的信号执行瞬时放电操作，包含如下操作步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

在本发明的一种交流信号测量系统中，所述的瞬时放电操作，包含如下操作步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，延时一个预定的时间，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

在本发明的一种交流信号测量系统中，所述的系统可以具有如下操作步骤：

首先，使所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入模块执行被测信号接入操作。

在本发明的一种交流信号测量系统中，所述的系统可以具有如下操作步骤：

首先，使所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入模块执行被测信号接入操作。

在本发明的一种交流信号测量系统中，所述的系统可以具有如下操作步骤：

首先，使所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电模块对所述的接入模块执行放电操作，

然后，使所述的接入模块执行量程变换操作

然后，延时一个预定时间，

然后，使所述的瞬时放电模块停止对所述的接入模块执行放电操作，

然后，使所述的接入模块执行被测信号接入操作，

然后，使所述的测量模块执行测量操作。

本发明的又一个目的在于：为解决现有技术中存在的问题，再提供一种不同于现有技术的交流信号测量方法。

本发明的一种交流信号测量方法，用于本发明所述的具有接入模块、测量模块和控制模块的交流信号测量系统，具有连接或断开被测信号操作、变换测量量程操作和测量操作，对所述的测量系统的接入模块执行有一个瞬时放电操作，包括步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

在本发明的一种交流信号测量方法中，所述的瞬时放电操作包括如下步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，延时一个预定的时间，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

在本发明的一种交流信号测量方法中，所述的方法可以具有如下操作步骤：

首先，所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，所述的接入模块执行被测信号接入操作。

在本发明的一种交流信号测量方法中，所述的方法可以具有如下操作步骤：

首先，所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，所述的接入模块执行被测信号接入操作。

在本发明的一种交流信号测量方法中，所述的方法可以具有如下操作步骤：

首先，所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，所述的瞬时放电模块对所述的接入模块执行放电操作，

然后，所述的接入模块执行变换测量量程操作，

然后，延时一个预定时间，

然后，所述的瞬时放电模块停止对所述的接入模块执行放电操作，

然后，所述的接入模块执行被测信号接入操作，

然后，所述的测量模块执行测量操作。

在本发明的一种交流信号测量装置中，所述的装置可以是数字万用表、交流电压表、交流电流表、交流表或其他具有交流信号测量功能的仪表。

比较现有技术，本发明的装置可以不仅可以有效地提升测量部件2接入测量的速度，且可以保证测量的准确度，结构简单、易于控制，本发明的技术不仅可以应用于变换测量量程，也可以应用于消除由于电路接入、装置开机、接电等操作引起的直流偏移。

附图说明：

图1是现有技术中的交流测量装置的结构说明图。

图2是本发明选用的第一实施例所描述的万用表100的电路说明图

图3是万用表100的控制流程图

图4是输出端10上的突变信号衰减情况说明图。

具体实施方式：

为了进一步说明本发明的一种交流信号测量装置，下面结合附图说明本发明选用第一实施例。

在本第一实施例中，选用具有交流测量能力的数字万用表100作为本发明所述的交流测量装置，参考图2。

在本发明选用的第一实施例中，数字万用表100具有一个用于接入被测交流信号和调整测量量程的接入部件1、一个用于测量交流信号的测量部件2和一个控制部件3，控制部件3用于控制接入部件1和测量部件2执行交流信号测量，参考图2。

接入部件1包括有依次串联连接的一个输入端子4、一个开关电路5、一个输入隔直电路6、一个程控放大电路7，一个输出隔直电路8。

在本第一实施例中，输入端子4为一接线端子，用于通过连接线缆或探头连接被测交流电压信号。

开关电路5由一个电磁继电器构成，串联连接在输入端子4与程控放大电路7之间，开关电路5受控制部件3的控制，通过使程控放大电路7与输入端子4之间线路的接通与断开，执行被测信号的接入操作或断开操作。

输入隔直电路6由一个电容器构成，连接在开关电路5与程控放大电路7之间，用来去除掉被测信号中的直流信号分量。

程控放大电路7是一个受控制部件3控制的、具有测量量程的档位转换功能的程控放大电路，由运算放大器构成，连接在开关电路5和测量部件2之间。在被测量的信号的幅值不符合测量部件2的量程范围时，控制部件3可以通过控制和调节程控放大电路7的增益，实现测量量程的转换操作，使输入测量部件2的被测信号的幅度与其测量量程或测量能力相匹配。

输出隔直电路8由一个电容C1和一个电阻R1组成，其中电容C1的输入端与程控放大电路7的输出端连接，电容C1的输出端构成接入部件1的输出端10，电阻R1的一端连接在输出端10上，另一端连接在公共端9上。在本实施例中，电容C1选值1uf，R1选值200k。在不同的应用中，电容可以在0.1uf-10uf中取值，电阻R1可以按照时间常数为0.2S进行取值。

在本实施例中，测量部件2的输入端与接入部件1的信号输出端10连接，受控制部件3的控制，测量部件2可以对输入的信号进行测量，并将测量的结果转换为数字信号输入到控制部件3中，控制部件3可以对测量部件2输出的信号进行处理，包括显示处理、存储处理、运算处理、打印处理和远程通信处理等。

在本实施例中，测量部件2是由一个缓冲放大电路11、一个有效值-直流转换电路12和一个A/D转换电路13依次串联连接而成。其中有效值-直流转换电路12选用了模拟运算技术的RMS-DC(有效值-直流)转换芯片AD637构成。

在本第一实施中，控制部件3是由微处理器构成，用于控制接入部件1为测量部件2接入被测量信号，并对测量结果进行分析、显示、保存、运算及其他数据处理。

在本第一实施例中，接入部件1的输出端10和公共端9之间还连接有一个瞬时放电回路14，瞬时放电回路14具有一个与控制部件3连接的控制端15。通过控制端15，所述的控制部件3可以控制瞬时放电回路14导通，执行快速放电操作，通过控制端15，所述的控制部件3也可以控制瞬时放电回路14处于断路状态，停止所述的快速放电操作。

在本第一实施例中，所述的瞬时放电回路14可以是由一个继电器和电阻构成，其中所述的继电器和电阻依次串联连接在输出端10和公共端9之间。所述的继电器的控制端构成瞬时放电回路14的控制端15，所述的控制部件3可以通过控制该继电器导通，使瞬时放电回路14执行快速放电操作，也可以通过控制继电器处于开路状态，来控制瞬时放电回路14断路、停止快速放电操作。在本实施例中，所述的串联连接在瞬时放电回路14中的电阻通常设计为小于或等于R1的阻值，在本实施例中该电阻取值为200欧。

在本第一实施例中，所述的控制部件3包含有一个交流信号测量系统，该测量系统包括一个接入模块、一个测量模块和一个控制模块，所述的接入模块用于驱动程控放大电路7变换测量量程，还用于控制程控放大电路7的输入端连接被测信号或断开与被测信号的连接。所述的测量系统还具有一个用于驱动测量部件2对被测信号进行测量的测量模块、还具有一个用以驱动瞬时放电回路14对接入部件1输出的信号执行瞬时放电操作的瞬时放电模块。

在本第一实施例中，在本实施例中，为了消除因量程变换，程控放大电路7的输出偏置电压突然变换，在接入部件1的输出端10产生的突变信号，每在接收到交流信号测量指令时，如接收到交流电流测量指令或交流电压测量指令时，或接收到交流测量的量程变换指令时，数字万用表100均在控制部件3的控制下，执行一个瞬时放电操作流程200，结合参考图2和图3。

在流程200中，包括步骤：

步骤201，控制部件3执行被测信号断开操作，使接入部件1的开关电路5开路，使程控放大电路7与被测信号的连接断开。断开与被测信号的连接后，程控放大电路7的输入端可以悬空，也可以接公共端9。

步骤202，控制部件3执行瞬时放电回路导通操作，使瞬时放电回路14导通，对输出端10快速放电。

步骤203，控制部件3执行量程变换操作，使程控放大电路7完成量程变换。在程控放大电路7量程变化后，因接入部件1中的程控放大电路7的增益的突然变化，使得接入部件1的输出端10产生一个突变信号。

步骤204，控制部件3执行一延时操作，延时等待一个预定的时间，在本实施例中为0.8ms，以便使输出端10上的所述的突变信号衰减到可以忽略不计的范围内。作为举例说明，对于不同的应用、对于不同的测量精度、所述的延时等待时间也可以有所调整，比如设计在0.5-1ms之间。

在瞬时放电回路14采用不同的阻抗的情况下，延时时间可以有所调整。

作为举例说明，在瞬时放电回路14阻抗很小，放电速度很快，比如放电速度快于开关的控制速度时，或在控制部件3执行步骤203和204之间，还执行有其他控制步骤，该控制步骤所用的时间大于等于所述的延时等待时间时，步骤204的延时时间可以非常小，甚至为零延时。

步骤205，控制部件3执行一瞬时放电回路断路操作，使瞬时放电回路14断路，停止快速放电操作。

步骤206，控制部件3执行被测信号接入操作，使接入部件1的开关电路5连通，使程控放大电路7连接被测信号。

步骤207，控制部件3使测量部件2开始执行信号测量操作，获取被测信号的测量数据，或还包括将该测量数据转换出的数字信号传送给控制电路。

在上述的控制流程200中，作为举例说明，步骤202与步骤203可以依次顺序执行，也可以同时进行，也可以先执行步骤203，再执行步骤202，在本实施例中，先执行步骤202再执行步骤203的流程，更有利于在程控放大电路7完成档位变换后，立即使瞬时放电回路14投入到快速放电操作中，从而提高测量速度。

步骤204中，延时等待一个预定的时间的目的在于，等待瞬时放电回路14充分的将输出端10上的所述的突变信号衰减掉。

结合参考图2和图4，在电压坐标轴U上，符号U1表示因程控放大电路7的档位变换，偏置电压突然变换，在接入部件1的输出端10产生的突变信号的峰值电压，曲线16为在没有瞬时放电回路14介入的情况下，该峰值电压U1经由电阻R1放电时的信号衰减曲线。如图所示，该峰值电压U1要经过T1的时间才可以衰减到不影响测量的电压U2，在本实施例中，当电阻R1取值100k，C1取值1uf时，T1约为0.37s左右。

在图4中，曲线17为在瞬时放电回路14导通的情况下，该峰值电压U1的信号衰减曲线，如图所示，因为瞬时放电回路14导通，输出端10的放电电阻变小，该峰值电压U1只须经过T2的时间就可以衰减到不影响测量的电压U2，在本实施例中，当瞬时放电回路14中的阻抗取值为100欧左右时，T2仅为0.0074s左右。由T2和T1可以看出，增加了瞬时放电回路14可以大大提高测量部件2接入的速度。

对于具有不同测量精度的测量仪表，不影响测量准确度的电压U2取值会有所不同，其取值范围往往与AD转换电路的满量程电压有关，在本实施例所采用的5-1/2位读数分辨率的数字万用表中，该电压U2为小于0.5mV左右。

在上述的控制流程200中，对于输入端子4，在交流电压测量时，万用表100的输入端子4可以直接通过连接线缆或探测笔或探头连接被测交流电压信号，在测量交流电流时，输入端子4也可以通过依次连接的一个电流取样电路、过流、过压保护电路、测量线缆和探头，连接被测交流电流信号。

在本发明所述的万用表100中，由于采用了瞬时放电回路14快速放电技术，使万用表100具有交流测量接入速度快、测量准确、容易控制的特点，另外，由于采用了瞬时放电回路14接入技术，无需再通过降低电阻R1的阻值来提高测量接入速度，因而，有利于提高接入部件1的输出阻抗，利于提高测量单元2的测量准确度。

作为又一个实施例，万用表100的瞬时放电回路14也可以是由半导体开关构成，如由一个结型场效应管JFET构成，结型场效应管JFET的两个节点连接在输出端10和公共端9之间，结型场效应管JFET的控制端构成了瞬时放电回路14的控制端15，结型场效应管JFET的导通内阻构成了该瞬时放电回路14中的电阻。在程控放大电路7的稳定性较低，容易引发自激振荡的情况下，由半导体开关构成的瞬时放电回路14中也可以再串接一个电阻，比如50-200欧的电阻，所述的电阻与所述的半导体开关一起串联连接在所述的输出端10和公共端9之间。

比较采用继电器和电阻串联构成的瞬时放电回路14的方法，本实施例采用结型场效应管JFET更具有成本低，元件少，可靠性高，使用寿命高的特点，更利于一些场合的应用。

作为又一个实施例，万用表100的瞬时放电回路14也可以由其他类型的半导体开关构成，如COMS集成模拟开关、三极管开关构成，利用半导体开关构成瞬时放电回路14时，往往可以利用其导通内阻构成瞬时放电回路14的放电电阻，有利于节省器件，提高设备的可靠性。

瞬时放电回路14中的开关也可以由固态继电器构成，随着电子技术的发展，也可以采用其他类型的器件。

作为又一个实施例，万用表100的瞬时放电回路14中还可以具有其它的器件，比如电感器件，在一些场合，瞬时放电回路14也可以由开关器件和电感器件串联连接构成。

作为又一个实施例，万用表100还具有自动量程或功能转换、在本实施例中，每在进行量程或功能转换时，所述的万用表100均在控制部件3的控制下执行控制程序200，结合参考图2与图3。

作为又一个实施例，万用表100还具有远程控制的量程或功能转换，在本实施例中，每在进行量程或功能转换时，所述的万用表100也均在控制部件3的控制下执行控制程序200。

作为又一个实施例，本发明名所述的测量装置可以是包含有交流电压或电流测量功能，比如数字万用表、示波器、波形分析仪和一些综合性测量仪器或系统等，也可以是专门用于测量交流电压电流的测量仪表。

作为又一实施例，万用表100的接入部件1中，还加入有如下的辅助电路之一，比如滤波电路、过压、过流保护电路、钳位电路、温度保护电路等等。

作为又一实施例，在测量部件2的输入电阻较低的情况下，万用表100的输出隔直电路8也可以仅由一个电容C1构成，省去了构成放电回路的电阻R1，而利用测量部件2的输入电阻、或还包括接入部件1的输出电阻构成电容C1的放电回路。

作为又一个实施例，万用表100的测量部件2中的缓冲放大电路11也可以具有较小的增益调整能力，比如1-2倍的增益调节能力，用以减少程控放大电路7的量程变化范围。具有1-2倍的增益调节能力的缓冲放大电路11也会有支流偏移问题，但由于量程变化范围小，容易调整、或忽略不计。

作为又一个实施例，在对低频测量准确度要求不高的情况下，万用表100的测量部件2也可以省去缓冲放大电路11。同时，为了不让低频测量准确度过低，可以将C1的值选得比较大，例如选用33uF的无极性电容。

作为又一个实施例，万用表100的测量部件2也可以由一个交流-直流转换电路、采用保持电路和一个AD模数转换电路依次串联构成。

作为又一个实施例，万用表100的测量部件2的A/D转换电路13的前面还可以具有一个受控制部件3控制的多路转换开关，用于控制A/D转换电路13连接其他的测量，比如用于直流或电压测量、又比如用于温度测量、电阻测量、逻辑信号电平测量、电容测量或脉冲信号的峰值测量等。

作为又一实施例，在所述的万用表100由其他测量状态转换至交流测量状态时，有时无需转换测量量程，比如由直流测量状态转换至交流测量状态时，尽管此时可以不使程控放大电路7发生测量量程的转换动作，也可以首先执行控制程序200。但此时，可以省去其中的步骤203，无须执行量程变换操作。这样做的目的在于，快速消除功能转换时，由接入部件1引入的突变信号。

Claims (18)

1.一种交流信号测量装置，具有一个测量部件、一个接入部件，一个控制部件，所述的接入部件的输出端与测量部件的输入端连接，其特征在于：

在所述的接入部件的输出端上，连接有一个受所述的控制部件控制的瞬时放电回路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的瞬时放电回路具有如下操作步骤：

首先，所述的瞬时放电回路导通，

然后，延时一个预定的时间，

然后，所述的瞬时放电回路断路。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：

所述的瞬时放电回路是由一个半导体开关构成，所述的半导体开关的一个信号接入端与所述的接入部件的输出端连接，另一个信号接入端与所述的测量装置的公共端连接，所述的半导体开关的控制端与所述的控制部件的一个控制端相连接。

4.一种交流信号测量装置，具有一个测量部件、一个接入部件、一个控制部件，所述的接入部件的输出端与测量部件的输入端连接，所述的控制部件用于使所述的接入部件执行一个被测信号接入操作、一个被测信号断开操作、一个量程变换操作，所述的控制部件还用于使所述的测量部件执行一个测量操作，其特征在于：

在所述的接入部件的输出端上，连接有一个受所述的控制部件控制的瞬时放电回路，所述的控制部件还用于控制所述的瞬时放电回路执行一个瞬时放电操作，包括如下控制步骤：

首先，使所述的瞬时放电回路导通，

然后，使所述的瞬时放电回路断路。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述的控制部件执行的控制步骤包括如下步骤：

首先，使所述的瞬时放电回路导通，

然后，延时一个预定的时间，

然后，使所述的瞬时放电回路断路。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于：所述的控制部件执行的控制步骤包括：

首先，使所述的瞬时放电回路执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入部件执行被测信号接入操作。

7.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于：所述的控制部件执行的控制步骤包括：

首先，使所述的接入部件执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电回路执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入部件执行被测信号接入操作。

8.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于：所述的控制部件执行的控制步骤包括：

首先，使所述的接入部件执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电回路导通，

然后，使所述的接入部件执行量程变换操作，

然后，延时一个预定的时间，

然后，使所述的瞬时放电回路断路，

然后，使所述的接入部件执行被测信号接入操作，

然后，使所述的测量部件执行测量操作。

9.一种交流信号测量系统，具有一个测量模块、一个接入模块和一个控制模块，所述的接入模块用于连接或断开被测信号、还用于变换测量量程，所述的测量模块用于对被测信号进行测量，所述的控制模块用于对测量模块和接入模块进行控制，其特征在于：

还具有一个受所述的控制模块控制的瞬时放电模块，用于对接入模块输出的信号执行瞬时放电操作，包含如下操作步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述的瞬时放电操作，包含如下操作步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，延时一个预定的时间，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于：所述的系统具有如下操作步骤：

首先，使所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入模块执行被测信号接入操作。

12.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于：所述的系统具有如下操作步骤：

首先，使所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，使所述的接入模块执行被测信号接入操作。

13.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于：所述的系统具有如下操作步骤：

首先，使所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，使所述的瞬时放电模块对所述的接入模块执行放电操作，

然后，使所述的接入模块执行量程变换操作

然后，延时一个预定时间，

然后，使所述的瞬时放电模块停止对所述的接入模块执行放电操作，

然后，使所述的接入模块执行被测信号接入操作，

然后，使所述的测量模块执行测量操作。

14.一种交流信号测量方法，用于本发明所述的具有接入模块、测量模块和控制模块的交流信号测量系统，具有连接或断开被测信号操作、变换测量量程操作和测量操作，其特征在于：对所述的测量系统的接入模块执行有一个瞬时放电操作，包括步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述的瞬时放电操作包括如下步骤：

首先，对所述的接入模块执行放电操作，

然后，延时一个预定的时间，

然后，停止对所述的接入模块执行放电操作。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于所述的方法具有如下操作步骤：

首先，所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，所述的接入模块执行被测信号接入操作。

17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于所述的方法具有如下操作步骤：

首先，所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，所述的瞬时放电模块执行所述的瞬时放电操作，

然后，所述的接入模块执行被测信号接入操作。

18.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于所述的方法具有如下操作步骤：

首先，所述的接入模块执行被测信号断开操作，

然后，所述的瞬时放电模块对所述的接入模块执行放电操作，

然后，所述的接入模块执行变换测量量程操作，

然后，延时一个预定时间，

然后，所述的瞬时放电模块停止对所述的接入模块执行放电操作，

然后，所述的接入模块执行被测信号接入操作，

然后，所述的测量模块执行测量操作。

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