CN105137252B - 测量装置、测量配件和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量装置、测量配件和测量方法，该测量装置包括电子设备和测量配件，所述电子设备包括耳机电路、耳机接口和控制模块，所述耳机电路与所述控制模块电连接，所述测量配件包括耳机接头、分压电路和两表笔，所述耳机接头的一端经过所述分压电路与所述两表笔电连接，所述耳机接头的另一端与所述耳机接口插接连接，所述耳机电路用于读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值，所述控制模块用于开启和关闭所述耳机电路的micbias电源。本发明测量方式简便，提高了扩展电子设备的电性参数测量的实用性，能够快速获得对外部电阻和外部电压的测量，该测量装置还便于携带。

Description

测量装置、测量配件和测量方法

技术领域

本发明涉及一种电性参数的测量装置、测量配件和测量方法。

背景技术

目前对于所有的电子行业人员来说，进行简单的电阻、电压等的测量，都是使用万用表来进行测试。而当需要获得测试波形时，都是使用示波器来获得。基本上每个电子工程师，都必须要接触万用表及示波器，但是示波器和万用表并不能随身携带。在这种情况下，当需要测量某个连接电路内的某个位置是否有信号时，则无法很便捷地获得对该点是否有信号的判断，而必须借助万用表或示波器来测量，因此，其使用便捷性不高。

而现有技术中，有的使用手机充当万用表，但均必须在手机里预留一些特定接口，且还需外加万用表模块，可见，其扩展复杂度较高，且不实用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的万用表和示波器在测量电性参数时不便于携带，而当扩展手机充当万用表使其便于携带时其设计复杂且不实用的缺陷，提供一种测量装置、测量配件和测量方法。

本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题的：

一种测量装置，包括电子设备和测量配件，所述电子设备包括耳机电路、耳机接口和控制模块，所述耳机电路与所述控制模块电连接，所述测量配件包括耳机接头、分压电路和两表笔，所述耳机接头的一端经过所述分压电路与所述两表笔电连接，所述耳机接头的另一端与所述耳机接口插接连接，所述耳机电路用于读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin(麦克风引脚)脚上的电压值，所述控制模块用于开启和关闭所述耳机电路的micbias(麦克风偏置)电源。

在本方案中，使用电子设备内的耳机电路，并通过耳机接口与耳机接头的连接，实现对连接点处的mic pin脚的电压的获取，从而实现对外部电压或外部电阻的测量，测量方式简便，且本测量装置在扩展电子设备的电性参数测量功能时无需加万用表模块，只需一测量配件与电子设备连接即可，提高了扩展电子设备的电性参数测量的实用性。且该测量装置也便于携带，克服了现有技术中不便于携带万用表和示波器的缺陷。

较佳地，所述控制模块用于在测量外部电阻时开启所述耳机电路的micbias电源，在测量外部电压时关闭所述耳机电路的micbias电源。

在测量外部电阻时开启micbias电源，能够利用耳机电路内部的麦克风偏置电压来给外部电阻供电，并获得对外部电阻的阻值的测量，而在测量外部电压时关闭micbias电源，能够直接利用外部的电压进行工作，并获得对外部电压的测量。

较佳地，所述分压电路包括两个串联连接的电阻，而分压电路能够将外部电压分压在内部耳机电路可测量的范围内，且通过该分压电路实现对外部电压的衰减。

较佳地，所述耳机电路包括ADC(模数转换器)模块，所述耳机接口通过磁珠与所述ADC模块电连接，所述ADC模块用于读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值。

较佳地，所述电子设备包括移动终端。移动终端可为手机、平板电脑等含有耳机电路和耳机接口的设备。

本发明还提供一种测量配件，包括耳机接头、分压电路和两表笔，所述耳机接头的一端经过所述分压电路与所述两表笔电连接，所述耳机接头的另一端用于与电子设备的耳机接口插接连接。

本发明还提供一种测量方法，其利用如上所述的测量装置实现，包括以下步骤：

所述耳机接头与所述耳机接口插接连接，所述两表笔连接外部电阻或接入外部电压的两端子；

读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值；

当测量外部电阻时，开启电子设备的耳机电路的micbias电源，当测量外部电压时，关闭电子设备的耳机电路的micbias电源。

较佳地，所述外部电阻的阻值为R_x，R_x的计算公式为： 其中，U₀为耳机电路的micbias电源的电压值，U₁为所述mic pin脚上的电压值，R₁为分压电路上的分压电阻的总阻值，R₀为所述micbias电源与所述mic pin脚电连接时的通路上连接的电阻的阻值。

较佳地，所述外部电压的电压值为U_x，U_x的计算公式为：U_x＝U₁(1+R₁₁/R₁₀)，其中，R₁₁和R₁₀分别为分压电路上的两个分压电阻的阻值，U₁为所述mic pin脚上的电压值。

较佳地，所述测量方法还包括：

当测量外部电压时，绘制外部电压的波形。而绘制波形的方式可为间隔获取外部电压值，并以描点的方式显示，该方案能够进一步观察外部电压的变化。

本发明的积极进步效果在于：本发明测量方式简便，在扩展电子设备的电性参数测量功能时无需加万用表模块，只需一测量配件与电子设备连接即可，提高了扩展电子设备的电性参数测量的实用性，能够快速获得对外部电阻和外部电压的测量；且该测量装置也便于携带，克服了现有技术中不便于携带万用表和示波器的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例1的测量装置的结构示意图。

图2为本发明耳机电路的主要部分的结构示意图。

图3为本发明实施例2的测量配件的结构示意图。

图4为本发明实施例3的测量方法的流程图。

图5为本发明实施例3的测量外部电阻时的电路结构简化图。

图6为本发明实施例3的测量外部电压时的电路结构简化图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种测量装置，如图1所示，包括电子设备1和测量配件，所述电子设备为手机，手机内具有耳机电路10、耳机接口11和控制模块12，所述耳机电路10与所述控制模块12电连接，所述测量配件包括耳机接头20、分压电路21和两表笔22，分压电路21包括两个串联连接的电阻，而该电阻的阻值可知，本实施例的分压电路的方式不作限定，只要能够将外部电压分压在内部耳机电路可测量的范围内即可。

所述耳机接头20的一端经过所述分压电路21与所述两表笔22电连接，所述耳机接头的另一端与所述耳机接口11插接连接，所述耳机电路10用于读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值，该电压值在插接连接时便是可读取到的，所述控制模块12用于开启和关闭所述耳机电路的micbias电源，具体地，在测量外部电阻时开启micbias电源，在测量外部电压时关闭micbias电源。

本实施例的耳机电路的主要部分可如图2所示，所述耳机电路包括ADC模块，所述耳机接口通过磁珠R与所述ADC模块电连接，ADC模块包括ACCDET引脚，耳机接口通过磁珠在经过电阻R705与该ACCDET引脚连接，所述ADC模块用于读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值U₁。

在测量外部电阻时，两表笔连接外部电阻，将外部电阻与分压电路的电阻并联。为了便于握持，可在两表笔上设置便于握持的结构。通过mic pin脚上的电压，能够计算出连接点处的并联电阻值，根据该并联电阻值，计算出外部电阻的阻值。

而在测量外部电压时，两表笔连接外部电压的两端子，将所述耳机接头20的一端连接至分压电路的两分压电阻之间，以将外部电压分压在内部耳机电路可测量的电压范围内。

可见，本实施例能够通过手机的耳机电路，快速快捷地获得对外部电压和外部电阻的测量，提高了扩展电子设备的电性参数测量的实用性，且该测量装置也便于携带，克服了现有技术中不便于携带万用表和示波器的缺陷。

实施例2

本实施例提供一种测量配件，如图3所示，包括耳机接头20、分压电路21和两表笔22，所述耳机接头20的一端经过所述分压电路21与所述两表笔22电连接，所述耳机接头的另一端用于与电子设备的耳机接口插接连接。

本实施例的测量配件是用于与电子设备连接时获得可确定的mic pin脚上的电压，通过该mic pin脚上的电压，能够获得对外部电压和外部电阻的计算。该测量配件可以是可弯曲的导线形状，也可为其它方便携带的形状。可作为扩展任何电子设备的电性参数测量功能的配件，本实施例的测量配件进一步提高了对电性参数测量的便捷性和实用性。

实施例3

本实施例提供一种测量方法，如图2和图4所示，其利用实施例1中的测量装置实现，包括以下步骤：

步骤101、所述耳机接头与所述耳机接口插接连接，所述两表笔连接外部电阻或接入外部电压的两端子；

步骤102、读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值；

步骤103、当测量外部电阻时，开启电子设备的耳机电路的micbias电源，当测量外部电压时，关闭电子设备的耳机电路的micbias电源。

为了进一步描述本实施例的测量方式，本实施例提供具体的电阻和电压的计算方式，当测量电阻时，将外部电阻与分压电路的电阻并联，其连接结构简化图可如图5所示，而并联电阻值设为R₂，所述外部电阻的阻值设为R_x，R_x的计算公式为：

其中，U₀为耳机电路的micbias电源的电压值，U₁为所述mic pin脚上的电压值，R₁为分压电路上的分压电阻的阻值，R₀为所述micbias电源与所述mic pin脚电连接时的通路上连接的电阻的阻值。

而U₀为定值，通常为2.8v，不同电子设备的micbias电源可能有微小差别，但都在本发明描述的定值范围内。而U₁为插接连接时可测量获得的电压，该电压的范围通常为0-1.8v，当对外部信号去10倍衰减时，则对外部电压的测量范围可达18v。

在本实施例中，U₀取为2.8v，ADC模块读取到的U₁为1.4v，R₁的阻值可知，可为5kΩ，R₀的是耳机电路内部的电阻，在图2所示的耳机电路中，该阻值为图2中串联连接的两个电阻R703和R704，其阻值之和为2.5kΩ，因此，可计算出并联电阻值为R₂：

计算出R₂为2.5kΩ，最终可计算出外部电阻R_x为5kΩ，从而实现了对外部电阻的测量。

在测量外部电压时，两表笔连接外部电压的两端子，将所述耳机接头20的一端连接至分压电路的两分压电阻R₁₀和R₁₁之间，其连接结构简化图可如图6所示，由外部电压为分压电阻提供工作电压，而此时的外部电压被衰减至耳机电路可测量的范围内，假设R₁₀和R₁₁的阻值分别为2kΩ和3kΩ。

此时ADC模块读取到的U₁假设为1.2v，则外部电压值U_x＝U₁(1+R₁₁/R₁₀)，计算得到U_x为3v，从而实现了对外部电压的测量。

在获得外部电压值后，还可进一步对外部电压的变化情况作进一步分析，可定时地测量外部电压，并以描点和连线的方式作图形化显示，从而以与示波器类似的方式显示外部电压的变化情况。

可见，本实施例在能够便捷快速地测量外部电压或外部电阻，能够不借助万用表和示波器的情况下，获得对电子设备内的电性参数的测量，提高了对扩展电子设备的电性参数测量的实用性，而电子设备和测量配件也便于携带，克服了现有技术中不便于携带万用表和示波器的缺陷。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种测量装置，其特征在于，包括电子设备和测量配件，所述电子设备包括耳机电路、耳机接口和控制模块，所述耳机电路与所述控制模块电连接，所述测量配件包括耳机接头、分压电路和两表笔，所述耳机接头的一端经过所述分压电路与所述两表笔电连接，所述耳机接头的另一端与所述耳机接口插接连接，所述耳机电路用于读取插接连接处的所述耳机接口的micpin脚上的电压值，所述控制模块用于开启和关闭所述耳机电路的micbias电源；

所述控制模块用于在测量外部电阻时开启所述耳机电路的micbias电源，在测量外部电压时关闭所述耳机电路的micbias电源。

2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述分压电路包括两个串联连接的电阻。

3.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述耳机电路包括ADC模块，所述耳机接口通过磁珠与所述ADC模块电连接，所述ADC模块用于读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的测量装置，其特征在于，所述电子设备包括移动终端。

5.一种测量方法，其特征在于，其利用如权利要求1中的测量装置实现，包括以下步骤：

所述耳机接头与所述耳机接口插接连接，所述两表笔连接外部电阻或接入外部电压的两端子；

读取插接连接处的所述耳机接口的mic pin脚上的电压值；

当测量外部电阻时，开启电子设备的耳机电路的micbias电源，当测量外部电压时，关闭电子设备的耳机电路的micbias电源。

6.如权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述外部电阻的阻值为R_x，R_x的计算公式为：其中，U₀为耳机电路的micbias电源的电压值，U₁为所述mic pin脚上的电压值，R₁为分压电路上的分压电阻的总阻值，R₀为所述micbias电源与所述mic pin脚电连接时的通路上连接的电阻的阻值。

7.如权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述外部电压的电压值为U_x，U_x的计算公式为：U_x＝U₁(1+R₁₁/R₁₀)，其中，R₁₁和R₁₀分别为分压电路上的两个分压电阻的阻值，U₁为所述mic pin脚上的电压值。

8.如权利要求5-7中任意一项所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括：

当测量外部电压时，绘制外部电压的波形。