CN109959812A

CN109959812A - 带有测量指示功能的万用表的表笔及控制方法

Info

Publication number: CN109959812A
Application number: CN201910350685.5A
Authority: CN
Inventors: 段腾龙
Original assignee: SHENZHEN XINGWEIFAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN XINGWEIFAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2019-04-28
Filing date: 2019-04-28
Publication date: 2019-07-02
Anticipated expiration: 2039-04-28
Also published as: CN109959812B

Abstract

本发明公开了一种带有测量指示功能的万用表的表笔及控制方法。所述万用表包括万用表主机和表笔，所述表笔用于与所述万用表主机连接，所述表包括档位指示器、测量指示器、控制单元、表笔插头和导线；所述表笔插头与所述导线连接；所述控制单元可通过所述导线接收信号；所述控制方法包括：若当前的测量档位是指定档位，则控制所述档位指示器输出用于表示当前的测量档位是指定档位的第一信息；控制所述测量指示器输出测量结果信息。本发明可便于使用，可提高用户体验。

Description

带有测量指示功能的万用表的表笔及控制方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种带有测量指示功能的万用表的表笔及控制方法。

背景技术

万用表一般是通过主板对测量信号进行处理，得到相应的可视化的数值并显示在显示屏或显示面板上，从而使人们更直观、方便地获取要测量的信号的大小或强弱。

在测量一些电器参数的时候，使用者总是需要抬头看一下显示面板的数据，引起测量的不便，也会分散使用者的注意力。如果在电流测量档位测试电压，很容易导致损坏万用表。

发明内容

为了弥补上述现有技术的至少一项不足，本发明提出一种带有测量指示功能的万用表的表笔及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

在第一方面，本发明提供一种带有测量指示功能的万用表的控制方法，所述万用表包括万用表主机和表笔，所述表笔用于与所述万用表主机连接，所述表笔包括档位指示器和测量指示器；所述控制方法包括：

若当前的测量档位是指定档位，则控制所述档位指示器输出用于表示当前的测量档位是指定档位的第一信息；

控制所述测量指示器输出测量结果信息。

在一些优选的实施方式中，通过相同的通道：

发送第一通讯信号以控制所述档位指示器输出所述第一信息；发送第二通讯信号以控制所述档位指示器输出用于表示当前的测量档位是指定档位之外的档位的第二信息；所述第一通讯信号和所述第二通讯信号均包括至少一个第一电平信号和/或至少一个第二电平信号；所述第一电平信号和所述第二电平信号的电压值均在第一电压值范围内；所述第一电平信号持续第一时间长度，所述第二电平信号持续第二时间长度；

发送电压值在第三电压值范围内的第三模拟电压信号以控制所述测量指示器输出所述测量结果信息；

所述第一时间长度与所述第二时间长度为不同的时间长度；所述第三电压值范围与所述第一电压值范围为不同的电压值范围。

在一些优选的实施方式中，所述测量结果信息的形式包括测量值和测量值占量程的百分比。

在一些优选的实施方式中，所述第一信息和所述第二信息的形式包括有颜色的灯光、振动和语音。

在第二方面，本发明提供一种带有测量指示功能的万用表的表笔的控制方法，其特征在于：所述表笔包括档位指示器和测量指示器；所述控制方法包括：

控制所述测量指示器输出测量结果信息。

在一些优选的实施方式中，通过相同的通道：

接收第一通讯信号，根据所述第一通讯信号控制所述档位指示器输出所述第一信息；接收第二通讯信号，根据所述第二通讯信号控制所述档位指示器输出用于表示当前的测量档位是指定档位之外的档位的第二信息；所述第一通讯信号和所述第二通讯信号均包括至少一个第一电平信号和/或至少一个第二电平信号；所述第一电平信号和所述第二电平信号的电压值均在第一电压值范围内；所述第一电平信号持续第一时间长度，所述第二电平信号持续第二时间长度；

接收第三模拟电压信号，判断所述第三模拟电压信号的电压值是否在第三电压值范围内，若是，则控制所述测量指示器输出所述测量结果信息；

在第三方面，本发明提供一种带有测量指示功能的万用表的表笔，其特征在于：包括档位指示器、测量指示器、控制单元、表笔插头和导线；

所述表笔插头与所述导线连接；

所述控制单元可通过所述导线接收信号；

所述控制单元用于根据接收到的信号控制所述档位指示器输出用于表示当前的测量档位是指定档位的第一信息和控制所述测量指示器输出测量结果信息。

在一些优选的实施方式中，所述测量指示器包括发光单元和指示部；所述发光单元发出的光可通过所述指示部。

在一些优选的实施方式中，所述表笔插头包括分别与所述导线的不同芯线连接的插头接线柱、信号触点、第一电源触点和第二电源触点；所述控制单元通过所述信号触点：

接收第一通讯信号，根据所述第一通讯信号控制所述档位指示器输出所述第一信息；

接收第二通讯信号，根据所述第二通讯信号控制所述档位指示器输出用于表示当前的测量档位是指定档位之外的档位的第二信息；

以及接收电压值在第三电压值范围内的第三模拟电压信号，以控制所述测量指示器输出所述测量结果信息；

所述第一通讯信号和所述第二通讯信号均包括至少一个第一电平信号和/或至少一个第二电平信号；所述第一电平信号和所述第二电平信号的电压值均在第一电压值范围内；所述第一电平信号持续第一时间长度，所述第二电平信号持续第二时间长度；所述第一时间长度与所述第二时间长度为不同的时间长度；所述第三电压值范围与所述第一电压值范围为不同的电压值范围。

在第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有与计算设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现上述方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

若当前的测量档位是指定档位，表笔的档位指示器输出表示当前的测量档位是指定档位的第一信息，从而提醒使用者注意，可避免使用者操作不当而损坏万用表。在测量的过程中，表笔的测量指示器输出测量结果信息，如此，使用者可直接在表笔上看到测量结果。如此，本发明可便于使用，可提高用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例的万用表主机的结构示意图；

图2示出本发明实施例的表笔主体的结构；

图3为本发明实施例的表笔主体的结构示意图；

图4示出本发明实施例的表笔插头的结构；

图5为本发明实施例的第一个信息交互图；

图6为本发明实施例的第二个信息交互图；

图7为本发明实施例的第三个信息交互图。

具体实施方式

参考图1至图7，以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。其中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。

第一实施例

参考图1至图4，本实施例的带有测量指示功能的万用表包括万用表主机1和表笔2，表笔2可与万用表主机1连接，从而向万用表主机1发送信号或者从万用表主机1接收信号。

参考图2至图4，表笔2包括表笔主体20、表笔插头24和导线25。参考图3，表笔主体20包括档位指示器21、测量指示器22和控制单元23。

表笔插头24与导线25连接。表笔2通过表笔插头24与万用表主机1连接。具体的，万用表主机1上有插口10，表笔插头24插在万用表主机1的插口10内。

导线25用于传输信号；具体的，导线25是多芯导线。表笔2通过导线25向万用表主机1发送信号或者从万用表主机1接收信号。具体的，在测量时，外部信号通过导线25传输到万用表主机1；控制单元23则通过导线25接收万用表主机1发送的信号。

参考图2，档位指示器21用于指示万用表的当前测量档位是指定档位；具体的，在万用表工作时，指示万用表当前的测量档位是电流测量档位、电压测量档位或电阻测量档位等；也即指定档位可以是电流测量档位、电压测量档位或电阻测量档位，具体根据需要设定。

参考图2，测量指示器22用于指示万用表的测量结果信息；具体的，在万用表工作时，指示当前测量的电压、电流或者电阻等，或者指示与当前测量的电压、电流或者电阻相关的信息。测量结果信息还可以是测量值超出量程的信息，比如测量电压超出当前量程。

控制单元23可以是微控制单元(MCU，Microcontroller Unit)。

对本实施例的控制方法进行说明，包括万用表的控制方法和万用表的表笔的控制方法。

对于万用表而言，在电流测量档位测量电压，很容易导致万用表损坏。为了提醒使用者，在本实施例中，指定档位是电流测量档位。

若当前的测量档位是电流测量档位，则控制档位指示器21输出用于表示当前的测量档位是电流测量档位的第一信息。具体的，万用表主机1向控制单元23发送表示当前的测量档位是电流测量档位的信号，控制单元23接收到信号后，控制档位指示器21输出第一信息。其中，第一信息是黄色的灯光，也即档位指示器21发出黄色的灯光；在一些实施例中，第一信息是振动或者语音；如此，便可提醒使用者注意当前的测量档位是电流测量档位。在这样的情况下，档位指示器21为发光器件。当然，电流测量档位对应黄色的灯光，其它档位可以对应白色的灯光或者其它颜色的灯光。可通过现有技术来判断当前的测量档位是不是电流测量档位。

在测量的过程中，万用表主机1根据接收到的外部测量信号，将其电压值按设定比例进行转换，保证电压值范围符合设定的电压值范围，得到转换后的信号。该信号表示测量值是多少。万用表主机1将转换后的信号发送给控制单元23。控制单元23读取转换后的信号并处理，控制测量指示器22输出测量结果信息。具体的，测量结果信息是测量值或者与测量值相关的信息。与测量值相关的信息可以是量程的百分比，可以是电压量程的百分比或者电流量程的百分比。测量结果信息可以是灯光的形式，具体的，测量值或者与测量值相关的信息对应的位置发光。

以测量电压为例。在测量电压的过程中，外部提供的电压为10V，万用表主机1根据接收到的电压信号自动的切换测量通道(量程为20V)进行1/10的分压，此时的测量信号变为1V，并将此信号输出到信号触点242。第二控制单元23接收到信号后，控制测量指示器22输出测量结果信息。测量指示器22上与(1/2)*100％对应的位置发光，假设有10个发光器件，分别对应0V至20V。如此，可以是第5个发光器件发光，也可以是第1至第5个发光器件均发光；或者与50％对应的位置发光，假设有10个发光器件，分别对应0％至100％，如此，可以是第5个发光器件发光，也可以是第1至第5个发光器件均发光。发光器件可以是LED灯。

根据上述可知，若当前的测量档位是电流测量档位，表笔2的档位指示器21输出表示当前的测量档位是电流测量档位的第一信息，从而提醒使用者注意，可避免使用者使用电流测量档位测量电压。在测量的过程中，表笔2的测量指示器22输出测量结果信息，如此，使用者可直接在表笔2上看到测量结果。可见，本实施例可便于使用，可提高用户体验。

第二实施例

档位指示器21指示的是状态，通过接收到的数字信号来实现。而测量指示器22指示的是数值，通过接收到的模拟信号来实现。通常的做法是用一条通道来传输数字信号，用另一条通道来传输模拟信号。采用两条通道，不仅要求有两个对应的电路来产生数字信号和模拟信号，还需要两条线来作为通道，这会使得万用表的结构变得复杂，增加成本。

在第二实施例的控制方法中，通过一条通道来传输数字信号和模拟信号，也即通过相同的通道来传输数字信号和模拟信号。

下面对指示万用表的当前测量档位进行说明。

参考图5，万用表主机1发送第一通讯信号给控制单元23。在本实施例中，第一通讯信号包括一个第一电平信号和一个第二电平信号，第一电平信号在前，第二电平信号在后。为了便于识别出有两个电平信号，对于第一通讯信号，第一电平信号和第二电平信号的间隔为第一间隔时间；具体的，第一间隔时间大于10us且小于20ms。控制单元23接收到第一通讯信号后，识别出第一通讯信号包括两个电平信号，也即对应数字信号的两个位(bit)，其中，第一个是第一电平信号，第二个第二电平信号。其中，控制单元23通过对电平信号的电压值范围以及持续时间长度进行判断，从而识别出电平信号是第一电平信号还是第二电平信号。若电平信号的电压值在第一电压值范围内且持续第一时间长度，则为第一电平信号。若电平信号的电压值在第一电压值范围内且持续第二时间长度，则为第二电平信号。可根据具体需要设定第一电压值范围、第一时间长度、和第二时间长度，其中第二时间长度与第一时间长度是不同的。示例的，第一电压值范围是3V至5.0V，第一时间长度为25ms±2ms，第二时间长度为15ms±2ms。在本实施例中，3V至5.0V是通讯电平，第一电平信号为高电平信号，第二电平信号为低电平信号。按照预定的协议，控制单元23识别出第一通讯信号是一个两位的通讯信号，为“0B10”；“0B”代表二进制，“1”代表第一电平信号也即高电平信号，“0”代表第二电平信号也即低电平信号。“0B10”代表当前的测量档位是指定档位，控制单元23控制档位指示器21输出第一信息，从而使档位指示器21指示当前的测量档位是指定档位。

参考图6，万用表主机1发送第二通讯信号给控制单元23。在本实施例中，第二通讯信号包括两个第二电平信号，一前一后。两个第二电平信号的间隔为第一间隔时间。控制单元23接收到第二通讯信号后，识别出第二通讯信号包括两个电平信号，具体是包括两个第二电平信号也即两个低电平信号。按照预定的协议，控制单元23识别出第二通讯信号是一个两位的通讯信号，为“0B00”；“0B”代表二进制，“0”代表两个电平信号均为第二电平信号也即低电平信号。“0B00”代表当前的测量档位是指定档位之外的档位，控制单元23控制档位指示器21输出用于表示当前的测量档位是指定档位之外的档位的第二信息。指定档位之外的档位可以是电阻档、电压档或者其它档位。第二信息的形式可以是白色的灯光、振动、语音或者其它形式。第二信息与第一信息的具体内容是有区别的，以提醒使用者当前的测量档位是指定档位还是指定档位之外的档位。

第一电平信号和第二电平信号的电压值均在第一电压值范围内，但第一电平信号和第二电平信号持续的时间长度不一样。第一电平信号和第二电平信号持续的时间长度可由计时器控制。

下面对指示万用表的测量结果进行说明。

参考图7，在进行测量时，万用表主机1发送电压值在第三电压值范围内的第三模拟电压信号给控制单元23；其中，第三电压值范围为前述的设定的电压值范围，为大于或等于0V且小于或等于2.5V。控制单元23接收到模拟电压信号后，判断该模拟电压信号是否为第三模拟电压信号，具体是判断该模拟电压信号的电压值是否在第三电压值范围内。若是，则控制测量指示器22输出测量结果信息。

由于第三电压值范围与第一电压值范围是不同的，这已经可以使得第三模拟电压信号与第一电平信号和第二电平信号区分开来。第一电压值范围与第三电压值范围之间存在一定的空余范围；具体的，由前述内容可知，第三电压值范围为0V至2.5V，第一电压值范围为3V至5V，两者之间存在(2.5V,3V)的空余范围，以避免通讯信号的误判。

在测量的过程中，当有测量档位切换的时候，万用表主机1才给表笔2发送第一通讯信号或者第二通讯信号，如果没有切换就一直发送第三模拟电压信号，以指示测量结果。

在其它实施例中：第一通讯信号包括一个第一电平信号，第一通讯信号的内容为“0B1”，代表当前的测量档位是指定档位；第二通讯信号包括一个第二电平信号，第二通讯信号的内容为“0B0”，代表当前的测量档位是指定档位之外的档位。当然，第一通讯信号和第二通讯信号包括的电平信号的数量还可以是三个以上。

根据上述可知，第一电平信号和第二电平信号是通讯电平；第一电平信号和第二电平信号的电压值均在第一电压值范围内；但第一电平信号和第二电平信号的持续时间不同；如此，便可区分第一电平信号和第二电平信号。第三模拟电压信号是用于指示万用表的测量结果的模拟信号。第三模拟电压信号的电压值的范围与第一电平信号和第二电平信号不同。这样，在通过相同的通道传输第一电平信号、第二电平信号和第三模拟电压信号时，便可区分第一电平信号、第二电平信号和第三模拟电压信号。可通过一个电路来产生电压信号作为第一电平信号、第二电平信号和第三模拟电压信号，该电路只需区分两个电压范围即可，对控制单元23而言也只需区分两个电压范围。

按照通常的做法，高低电平是两个电压范围，再加上模拟电压信号的电压范围就是三个电压范围。那么，每个电压范围就比较窄。电压信号在传输的过程中受到外界影响比如受到电磁干扰时，其电压值会变小，就有可能导致将高电平误判为低电平。在本实施例中，电压信号的电压范围是两个，每个电压范围就可以设置得较宽一些，提高信号的抗干扰能力。

在一些实施例中，第三电压值范围包括正常量程范围和超量程范围，如果第三模拟电压信号的电压位于超量程范围内，测量指示器22输出指示测量值超出当前量程的信息，具体为测量指示器22上对应的发光器件发光。如前所述，第三电压值范围为0V至2.5V，其中，大于或者等于0V且小于2V为正常量程范围，大于或等于2V且小于或等于2.5V为超量程范围。

本实施例可实现通过单通道传输数字信号和模拟信号，可简化万用表的结构，可提高信号的抗干扰能力。

第三实施例

参考图4，表笔插头24包括分别与导线25的不同芯线连接的插头接线柱241、信号触点242、第一电源触点243和第二电源触点244。如此，导线25为四芯导线，也即具有四条芯线。

参考图2，表笔主体20还包括表笔探头26。

插头接线柱241通过导线25的一条芯线与表笔探头26连接。当插头接线柱241与万用表主机1连接时，表笔探头26便可把测量信号或者外部信号传输给万用表主机1。

信号触点242通过导线25的一条芯线与表笔主体20连接，具体是与表笔2的控制单元23连接。当信号触点242与万用表主机1连接时，控制单元23便可接收万用表主机1发送的信号。

第一电源触点243和第二电源触点244与万用表主机1后，分别通过导线25的一条芯线为表笔2供电，具体是为档位指示器21、测量指示器22和控制单元23供电。第一电源触点243和第二电源触点244具体分别是5V触点和GND触点。如此，使得表笔2具有外部供电的照明功能，可为表笔2上的LED照明灯供电，可避免将电池装在表笔上，进而可避免电池的使用寿命和相对粗大的表笔在使用的时候带来的不方便。

可见，表笔插头24带有电源接口和通讯接口。

参考图2，档位指示器21具体包括设置在表笔主体20一端的指示灯(图中未示出)和导光器件211。指示灯为一颗双色LED灯。导光器件211具体为照明导光柱。在使用电流测量档位的时候指示灯为黄色，在不使用电流测量档位的时候指示灯为白色。这样，在测量时，使用者也可使用表笔2上的档位指示器21进行照明。

参考图2，测量指示器22具体包括数值标识221、发光单元(图中未示出)和多个指示部222。数值标识221设置在表笔主体20的壳体27上。指示部222是开设在壳体27上的指示孔。发光单元位于壳体27的内部。发光单元发出的光可通过指示部222，从而起到指示的作用。指示部222还可以是环绕在壳体27上的导光条，具体是绕壳体27一周的环形的导光条。

测量指示器22除了可以通过采用LED灯对测量值进行指示之外，还可以使用数码管、LCD或者液晶显示屏等对测量值进行指示。

测量指示器22不限于通过控制单元23进行控制，在其它实施例中，测量指示器22通过电阻分压或其它模拟电路驱动。

第四实施例

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其存储有与计算设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现上述方法。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种带有测量指示功能的万用表的控制方法，其特征在于：所述万用表包括万用表主机和表笔，所述表笔用于与所述万用表主机连接，所述表笔包括档位指示器和测量指示器；所述控制方法包括：

控制所述测量指示器输出测量结果信息。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于通过相同的通道：

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述测量结果信息的形式包括测量值和测量值占量程的百分比。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述第一信息和所述第二信息的形式包括有颜色的灯光、振动和语音。

5.一种带有测量指示功能的万用表的表笔的控制方法，其特征在于：所述表笔包括档位指示器和测量指示器；所述控制方法包括：

控制所述测量指示器输出测量结果信息。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于通过相同的通道：

7.一种带有测量指示功能的万用表的表笔，其特征在于：包括档位指示器、测量指示器、控制单元、表笔插头和导线；

所述表笔插头与所述导线连接；

所述控制单元可通过所述导线接收信号；

8.根据权利要求7所述的表笔，其特征在于：所述测量指示器包括发光单元和指示部；所述发光单元发出的光可通过所述指示部。

9.根据权利要求7所述的表笔，其特征在于：所述表笔插头包括分别与所述导线的不同芯线连接的插头接线柱、信号触点、第一电源触点和第二电源触点；所述控制单元通过所述信号触点：

10.一种计算机可读存储介质，其存储有与计算设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至6任一项所述方法。