CN102565494A - 万用表 - Google Patents

Abstract

一种万用表，其内嵌有一个对其所使用的电池进行充电的充电系统，该充电系统包括单片机、分别与该单片机连接的外部输入电压采样电路、电池电压采样电路、调压电路，该外部输入电压采样电路用于对由该两个表笔输入的外部电压进行采样并将采样数据传送给该单片机，该电池电压采样电路用于对该电池的电压进行采样并将采样数据传送给该单片机，该单片机对该外部输入电压采样电路与电池电压采样电路输送的采样数据进行比对，然后根据比对结果来控制该调压电路对外部电压进行调节以使其适合于对该电池进行充电。

Description

万用表

技术领域

本发明涉及一种万用表，尤其涉及一种具有充电功能的万用表。

背景技术

传统的万用表在使用时，若对其供电的电池电量耗尽时，就需要重新更换电池或者对电池进行充电后才能够继续使用，这样就会给使用者带来麻烦。而且，在使用传统万用表对外部电源等进行测试时，外部电源的电能会由万用表的测试表笔进入万用表，如果能够将这些电能利用起来使得万用表在使用过程中就可以对电池进行充电，这样就会使得万用表在使用起来更加的方便。

发明内容

有鉴于此，提供一种具有充电功能的万用表实为必要。

一种万用表，其包括本体、与该本体电连接的两个表笔以及为该万用表提供电力的电池，在该本体内进一步设置有充电系统用于对该电池进行充电，该充电系统包括单片机以及与该单片机相连的外部输入电压采样电路、电池电压采样电路和调压电路，该外部输入电压采样电路用于对经由该两个表笔输入的外部电压进行采样并将采样数据传送给该单片机，该电池电压采样电路用于对该电池的电压进行采样并将采样数据传送给该单片机，该单片机对该外部输入电压采样电路与电池电压采样电路输送的采样数据进行比对并根据比对结果来控制该调压电路对外部电压进行调节以使其适合于对该电池进行充电。

与现有技术相比，本发明所提供的该万用表，其通过内嵌与该万用表表笔电连接的充电系统来实现使用外部电源对万用表电池进行充电的技术目的。不但使得万用表在使用起来更加的方便，而且还能够在万用表的使用过程中同时对电池进行充电，从而使得万用表的功能得到了很好的强化。

附图说明

图1是本发明实施方式所提供的万用表，其内嵌有充电系统。

图2是图1所示的万用表的充电系统的工作原理图。

图3至图5分别为图1所示的万用表的充电系统的部分电路图，其相互组合后形成该充电系统的电路图。

主要元件符号说明

万用表                  100

本体                    10

表笔                    11

电池                    12

充电系统                20

单片机                  21

充电方式选择电路        22

第一选择电路            221

第二选择电路            222

外部输入电压采样电路    23

电池电压采样电路        24

调压电路                25

升压电路                251

降压电路                252

充电电流监测电路        26

第一运算放大器电路      261

第二运算放大器电路      262

第三运算放大器电路      263

继电器驱动电路          27

接触点                  D1～D12

电阻                    R1～R11

开关                    SW1，SW2

选择档位            K1，K2

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请一并参见图1至图5，本发明实施方式所提供的万用表100，其包括本体10、与该本体10电连接的两个表笔11、为该万用表100提供电力的电池12以及内嵌在该本体10内的充电系统20，该充电系统20用于控制由该两个表笔11进入该万用表100的电能以对该电池12进行充电。

在该本体10上还设置有两个选择档位K1及K2，该两个选择档位K1及K2分别对应于普通碱性电池(可以采用小电流脉冲方式进行充电)和充电电池，使用者可以根据万用表100目前所使用的电池的类型来选择不同的档位以对相应的电池进行充电。

该充电系统20包括一个单片机21、一个充电方式选择电路22、一个外部输入电压采样电路23、一个电池电压采样电路24、一个调压电路25、一个充电电流监测电路26以及一个继电器驱动电路27。该外部输入电压采样电路23、电池电压采样电路24、充电方式选择电路22、调压电路25、充电电流监测电路26以及继电器驱动电路27分别由该单片机21的一个单独引脚控制，在本实施方式中，该单片机21为MIRCOCHIP公司的PIC16F73。

该充电方式选择电路22用于向该单片机传输该电池类型信息，以使该单片机启动合适的充电方式对该电池进行充电。该充电方式选择电路22包括并联设置的第一选择电路221以及第二选择电路222。该第一选择电路221包括串联的电阻R1与开关SW1，电阻R1的两端分别接开关SW1和电源VCC，该电阻R1与开关SW1之间具有接触点D1。该第二选择电路222包括串联的电阻R2与开关SW2，电阻R2的两端分别接开关SW2和电源VCC，在该电阻R2与开关SW2之间具有接触点D2。该第一选择电路221通过该接触点D1与该单片机21相连接，该第二选择电路222通过该接触点D2与该单片机21相连接。

该充电方式选择电路22中的开关SW1以及SW2分别对应于该选择档位K1及K2用于开启或者关闭该第一选择电路221以及第二选择电路222。使用者根据该电池12的类型选择该选择档位K1及K2来开启或者关闭该第一选择电路221以及第二选择电路222，从而通过该充电方式选择电路22将该电池类型信息传输至该单片机以使该单片机21采用合适的充电方式对电池12进行充电。例如，当该电池为普通碱性电池时，选择挡位K1，则该单片机21可以采用小电流脉冲方式对其进行充电，当电池为充电电池时，选择挡位K2，则单片机21采用普通充电方式对其进行充电。

可以理解的，该单片机21还可以采用其它适合于对普通碱性电池进行充电的方式对普通碱性电池进行充电。

该外部输入电压采样电路23包括串联的电阻R3以及R4，该电阻R3的一端与该两个表笔11电连接，另一端通过该电阻R4接地。在该电阻R3以及R4之间具有接触点D4，该外部输入电压采样电路23通过该接触点D4与该单片机21相连接。

该外部输入电压采样电路23用于对经由该两个表笔11输入的外部电压的大小进行采样并将采样结果输送给该单片机21。

该电池电压采样电路24包括串联的电阻R5以及R6，该电阻R5的一端接地，另一端通过该电阻R6与该电池12的正极相连接。在该电阻R5以及R6之间具有接触点D5，该电池电压采样电路24通过该接触点D5与该单片机21相连接。

该电池电压采样电路24用于对该电池12的电压进行采样并将采样结果输送给该单片机21。

该调压电路25包括并联设置的升压电路251以及降压电路252，该升压电路251以及降压电路252分别与该单片机21相连接并由该单片机21单独控制。该升压电路251包括一个接触点D6，该降压电路252包括一个接触点D7，该升压电路251以及降压电路252分别通过该接触点D6及D7与该两个表笔11相连接，用于在该单片机21的控制下对经由该两个表笔11输入的外部电压进行升压及降压。

该调压电路25通过电阻R7、电阻R8连接电池12的正极，用于对该电池12进行充电。该单片机21通过判断由该外部输入电压采样电路23以及电池电压采样电路24输送进来的电压采样数据来决定启动该升压电路251或者降压电路252进行工作。

该充电电流监测电路26包括第一运算放大器电路261、第二运算放大器电路262以及第三运算放大器电路263。该第一运算放大器电路261通过其正向输入端的接触点D8耦接在该调压电路25与该电阻R7之间，用于采集该调压电路25输出的电流信号。该第二运算放大器电路262通过其正向输入端的接触点D9耦接在该电阻R8与该电池12之间，用于采集输入该电池12的电流信号。该第一运算放大器电路261的输出端通过电阻R9与该第三运算放大器电路263的负向输入端相连接，该第二运算放大器电路262的输出端通过电阻R10与该第三运算放大器电路263的正向输入端相连接，该第一运算放大器电路261与第二运算放大器电路262的正向输入端之间通过可变电阻R11相连接。该第三运算放大器电路263通过其输出端的接触点D10与该单片机21相连接，其用于收集该第一运算放大器电路261以及第二运算放大器电路262所采集到的电流信号并将该电流信号输送给该单片机21做数模(A/D)转换以得出充电电流的大小。

该继电器驱动电路27包括接触点D11及D12，该接触点D11耦接在电阻R7与R8之间，接触点D12耦接在电阻R8与电池12之间。该单片机21通过该继电器驱动电路27来启动或者关闭该万用表100的充电功能。

使用时，用户首先根据该万用表100所使用的电池的类型来选择档位K1及K2，此时开关SW1及开关SW2相应开启或关闭，经由该两个表笔11引入外部电能进入该外部输入电压采样电路23，该外部输入电压采样电路23对外部电能的电压进行采样后将采样数据输送给该单片机21，同时该电池电压采样电路24对该电池12的电压进行采样并将采样数据输送给该单片机21，该单片机21根据该外部输入电压采样电路23以及电池电压采样电路24所输送进来的电压采样数据来启动该调压电路25来对由该表笔11输送进来的外部电压进行调节以对该电池12进行充电，当外部的输入电压远高于该电池12的电压时，该单片机21控制该降压电路252对外部电压进行降压，以使外部电压下降到适合于对该电池12进行充电的电压范围，当外部的输入电压小于该电池12的电压时，该单片机21就控制该升压电路251对外部电压进行升压，以使外部电压升高到适合于对该电池12进行充电的电压范围。在对该电池12进行充电的过程中，该充电电流监测电路26对该调压电路25输出的电流进行采样并经过差分放大后将采样数据输送给该单片机21做数模(A/D)转换以得出充电电流的大小，该单片机21根据该充电电流监测电路26所监测到的充电电流的大小来对该继电器驱动电路27发送继电器控制信号(RELAY)，当该单片机21监测到充电电流太大时，就会发送控制信号关闭充电功能，然后间隔一定时间后再次进行检测，直到充电电流符合充电要求时在发送控制信号启动充电功能。

可以理解的，在本发明所提供的该万用表100中，该充电系统20也可以不用对充电电流进行监测，也就是说该充电电流监测电路26以及继电器驱动电路27也可以省略。

可以理解的，在本发明所提供的该万用表100中，该充电系统20当然还包括其它的电路，例如对该单片机21进行供电的供电电路等等，这些电路当然也包括在本发明的范围之内。

与现有技术相比，本发明所提供的该万用表，其通过内嵌与该万用表表笔电连接的充电系统来实现使用外部电源对万用表电池进行充电的技术目的。不但使得万用表在使用起来更加的方便，而且还能够在万用表的使用过程中同时对电池进行充电，从而使得万用表的功能得到了很好的强化。

可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种万用表，其包括本体、与该本体电连接的两个表笔以及为该万用表提供电力的电池，其特征在于：在该本体内进一步设置有充电系统用于对该电池进行充电，该充电系统包括单片机以及与该单片机相连的外部输入电压采样电路、电池电压采样电路和调压电路，该外部输入电压采样电路用于采集经由该两个表笔输入的外部电压数据并将该采样数据传送给该单片机，该电池电压采样电路用于采集该电池的电压数据并将该采样数据传送给该单片机，该单片机用于对该外部输入电压采样电路与电池电压采样电路输送的采样数据进行比对并根据比对结果控制该调压电路对外部电压进行调节以使其适合于对该电池进行充电。

2.如权利要求1所述的万用表，其特征在于：该调压电路包括并联的升压电路和降压电路，该升压电路与该降压电路均与该单片机相连接，该升压电路用于在外部电压小于该电池电压时在该单片机的控制下对该外部电压进行升压以使其适合于对该电池进行充电，该降压电路用于在外部电压大于该电池电压时在该单片机的控制下对该外部电压进行降压以使其适合于对该电池进行充电。

3.如权利要求2所述的万用表，其特征在于：该充电系统进一步包括一个由该单片机控制的充电电流监测电路，该充电电流监测电路耦接在该调压电路与电池之间用于监测由该调压电路输出的充电电流的大小并将监测信息传送给该单片机，该单片机根据该监测信息来调整该充电电流的大小。

4.如权利要求3所述的万用表，其特征在于：该充电系统还进一步包括一个由该单片机控制的继电器驱动电路，该继电器驱动电路耦接在该调压电路与电池之间，该单片机根据该充电电流监测电路的监测信息来控制该继电器驱动电路关闭或者开启该万用表的充电功能。

5.如权利要求1所述的万用表，其特征在于：该充电系统进一步包括一个充电方式选择电路，该充电方式选择电路包括并联设置的第一选择电路和第二选择电路，该第一选择电路以及第二选择电路分别与该单片机相连接，该充电方式选择电路用于向该单片机传输该电池类型信息，以使该单片机启动合适的充电方式对该电池进行充电。

6.如权利要求5所述的万用表，其特征在于：在该本体上设置有两个选择档位，该两个选择档位分别对应于该第一选择电路以及第二选择电路。

7.如权利要求6所述的万用表，其特征在于：该单片机采用小电流脉冲方式对普通碱性电池进行充电。

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