CN114035136A - 数字多用表校准测试线自动切换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了数字多用表校准测试线自动切换系统及方法，其包括控制模块和执行模块，所述控制模块用于接收控制信号，并将所述控制信号转化成切换指令后进行输出；所述控制模块包括单片机、切换单元和检测单元，所述单片机接收切换指令，并根据切换指令控制切换单元，将检测单元切换到不同的检测模式；通过控制器将切换指令输入到切换器，切换器根据切换指令，将切换电压测试电路、电阻测试电路、第一电流测试电路和第二电流测试电路，可以精确仪器与被测量数字多用表的匹配，降低人工切换的时间，大大提高测量的准确性，有效的防止了由于测试线两端插错造成的呗测量仪表的损坏，有利于提高批量测试的效率。

Description

数字多用表校准测试线自动切换系统及方法

技术领域

本发明涉及多用表测量技术领域，特别是数字多用表校准测试线自动切换系统及方法。

背景技术

现有技术中，多用表又称为复用表、万用表、三用表、繁用表等，是电力电子等部门不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。多用表按显示方式分为指针多用表和数字多用表，是一种多功能、多量程的测量仪表，一般多用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等。在利用多用表进行测量前，为了确保测量数值的准确性，通常需要将多用表进行校准工作。

而对数字多用表的计量检定、校准工作是一项繁重复杂的过程，所以有必要对自动校准系统进行研究目前开展数字多用表效验时，在测试电流、电压、电阻时需要手动将被校表与测试仪通过测试线连接起来，并按测试的信号源选择对应的测试孔，手动转换接线测试过程中长时间频繁操作易出现测试线接口与信号源不匹配问题，还可能由于工作人员操作失误引起人员触电及损坏被测表计的风险发生。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明所要解决的技术问题是：手动转换接线测试过程中长时间频繁操作易出现测试线接口与信号源不匹配问题，还可能由于工作人员操作失误引起人员触电及损坏被测表计的风险发生。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：数字多用表校准测试线自动切换系统，其包括控制模块和执行模块，所述控制模块用于接收控制信号，并将所述控制信号转化成切换指令后进行输出；所述控制模块包括单片机、切换单元和检测单元，所述单片机接收切换指令，并根据切换指令控制切换单元，将检测单元切换到不同的检测模式。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换系统的优选方案，其中：所述控制模块包括远程接收单元、按键连接电路、控制器和连接电路，所述远程接收单元接收客户端提供的远程控制信号传输，并将所述远程控制信号输入到控制器，控制器将所述控制信号转化成切换指令，控制器通过连接电路双向电性连接按键连接电路，按键连接电路电性连接控制按键。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换系统的优选方案，其中：所述远程接收单元包括信号接收器和信号放大器，所述信号接收器接收用户端发出的控制信号，并通过信号放大器将信号进行放大，输入到控制器。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换系统的优选方案，其中：所述切换单元包括切换器、变压器和整流器，所述变压器将入户线上的交流V电压经过降压，然后输入整流器，整流器将交流电转化成直流电，将直流电输入到单片机和切换器，切换器电性连接控制器。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换系统的优选方案，其中：所述检测单元包括电压测试电路、电阻测试电路、第一电流测试电路和第二电流测试电路，所述电压测试电路、电阻测试电路、第一电流测试电路和第二电流测试电路分电性连接切换器。

数字多用表校准测试线自动切换方法，其包括所述控制模块包括远程接收单元、按键连接电路、控制器和连接电路；通过客户端将控制信号进行远程发送；远程接收单元与客户端建立连接，接收客户端发送的控制信号，并将所述远程控制信号输入到控制器。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换方法的优选方案，其中：信号接收器接收用户端发出的控制信号，并将控制信号输入到信号放大器；信号放大器接收控制信号后将信号进行放大，输入到控制器。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换方法的优选方案，其中：通过所述控制按键将控制信号直接通过键连接电路输入到控制器上；控制器将所述控制信号转化成切换指令。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换方法的优选方案，其中：控制器将切换指令输入到切换器；切换器根据切换指令，切换电压测试电路、电阻测试电路、第一电流测试电路和第二电流测试电路。

作为本发明所述数字多用表校准测试线自动切换方法的优选方案，其中：将电压测试电路、电阻测试电路、第一电流测试电路和第二电流测试电路分别与数字多用表上相对应的接口连接。

本发明的有益效果：本发明通过控制器将切换指令输入到切换器，切换器根据切换指令，将切换电压测试电路、电阻测试电路、第一电流测试电路和第二电流测试电路，可以精确仪器与被测量数字多用表的匹配，降低人工切换的时间，大大提高测量的准确性，有效的防止了由于测试线两端插错造成的呗测量仪表的损坏，有利于提高批量测试的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明中的控制模块和执行模块连接示意图。

图2为本发明中的控制模块和执行模块连接示意图。

图3为本发明中的检测单元的电路图。

图4为本发明中的连接电路的电路图。

图5为本发明中的切换单元的电路图。

图6为本发明中的第一电流测试电路的电路图。

图7为本发明中的第二电流测试电路的电路图。

图8为本发明中的单片机的引脚电路图。

图9为本发明中的电压测试电路的电路图。

图10为本发明中的电阻测试电路的电路图。

图11为本发明中的检测单元测试接口的表示图。

图12为本发明中的多用表接口的表示图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1、2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了数字多用表校准测试线自动切换系统，包括控制模块100和执行模块200，控制模块100用于接收控制信号，并将控制信号转化成切换指令后进行输出，“控制信号”是指符合用户指令的，且用于控制器103的初始指令信号，其来源于客户端；并直接作用于第一控制单元100上；控制模块200包括单片机201、切换单元202和检测单元203，单片机201接收切换指令，单片机201可以采用国产STC高性能15系列单片机，并根据切换指令控制切换单元202，将检测单元203切换到不同的检测模式。

控制模块100包括远程接收单元101、按键连接电路102、控制器103和连接电路104，远程接收单元101接收客户端105提供的远程控制信号传输，并将远程控制信号输入到控制器103，控制器103可以采用微控制器，如STM32F103R8T6，其能够接收第一信号，对其进行识别控制器103将控制信号转化成切换指令，控制器103通过连接电路104双向电性连接按键连接电路102，按键连接电路102电性连接控制按键102a，按键102a能够按键连接电路102对控制器103直接操作，设置内部参数或者直接输入控制信号。

远程接收单元101包括信号接收器101a和信号放大器101b，信号接收器101a接收用户端104发出的控制信号，并通过信号放大器101b将信号进行放大，输入到控制器103，信号放大器101b可以采用现有三级管，组成放大电路，然后将放大后的信号输入到控制器103，。

切换单元202包括切换器202a、变压器202b和整流器202c，变压器202b将入户线上的交流220V电压经过降压，然后输入整流器202c，整流器202c将交流电转化成直流电，将直流电输入到单片机201和切换器202a，切换器202a电性连接控制器103，切换器202a可以采用型号为TL5001CP DIP-8的切换器，能够将检测单元203自动切换到不同的线路上，并对所述线路上的的电流信号、电阻信号和电压信号进行测试，切换器202a供电采用市电220V，通过变压器202b，将交流220V降压到9V后，再次经过整流器202c，获得稳定可靠低噪声的5V直流电压，方便单片机201等期间的可靠稳定工作。

检测单元203包括电压测试电路203a、电阻测试电路203b、第一电流测试电路203c和第二电流测试电路203d，电压测试电路203a、电阻测试电路203b、第一电流测试电路203c和第二电流测试电路203d分电性连接切换器202a；根据电压测试、电阻测试以及电流测试时测试回路的阻抗要求，不同的测试使用了不同的继电器组进行切换。电压测试时使用高压继电器，耐压4KV，满足数字多用表测试的1KV耐压要求。电阻测试时选用低接触电阻的继电器，接触电阻小于100mΩ，对测试回路的影响可以忽略；大电流测试时，采用第一电流测试电路203c，小电流测试时采用第一电流测试电路203c。

实施例2

参照图3～6，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，提供了数字多用表校准测试线自动切换方法。

S1:首先将电压测试电路203a、电阻测试电路203b、第一电流测试电路203c和第二电流测试电路203d分别与数字多用表上相对应的接口连接。

S2:通过客户端105将控制信号进行远程发送，客户端105可以采用现有的手机或者进行操控。

S3:信号接收器101a与客户端105建立连接，接收用户端104发出的控制信号，并将控制信号输入到信号放大器101b。

S4:信号放大器101b接收控制信号后将信号进行放大，信号放大器101b可以采用现有三级管，组成放大电路，然后将放大后的信号输入到控制器103，增强信号的强度，实现远距离的控制。

S5:通过控制按键102a将控制信号直接通过键连接电路102输入到控制器103上，控制器103将控制信号转化成切换指令，通过控制按键102a也能对控制器103进行控制操作，实现面对面操作，以便应用于不同的操作场景。

S6:控制器103将切换指令输入到切换器202a，切换器202a根据切换指令，将切换电压测试电路203a、电阻测试电路203b、第一电流测试电路203c和第二电流测试电路203d。

通过采集仪器需要校准的测量量(电流、电压、电阻等)，控制器103将切换指令输入到切换器202a，切换器202a根据切换指令，将切换电压测试电路203a、电阻测试电路203b、第一电流测试电路203c和第二电流测试电路203d，可以精确仪器与被测量数字多用表的匹配，降低人工切换的时间，大大提高测量的准确性，有效的防止了由于测试线两端插错造成的呗测量仪表的损坏，有利于提高批量测试的效率。

实施例3

本发明第三个实施例，该实施例基于以上两个实施例，还包括：

本装发明根据电压测试电路203a、电阻测试电路203b、第一电流测试电路203c和第二电流测试电路203d，设置有4个测量量的状态指示灯。当校验仪给出电压、电流、电阻测量值时，自动切换装置内部电路检测到信号并进行判断。当输入值为R测量时，面板上的R测量指示灯亮起，表示R测量电路已被接通，将数字多用表旋转至电阻档进行校验；当输入值为U测量时，面板上的U测量指示灯亮起，表示U测量电路已被接通，将数字多用表旋转至电压档进行校验；当输入值为A测量时，面板上的A测量指示灯亮起，表示A测量电路已被接通，将数字多用表旋转至电流档进行校验；当输入值为mA/μA测量时，面板上的mA/μA测量指示灯亮起，表示mA/μA测量电路已被接通，将数字多用表旋转至小电流档进行校验；当没有输入量时，所有回路均为断开状态，面板上的4个测量量的指示灯均为熄灭状态。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“系统及方法加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.数字多用表校准测试线自动切换系统，其特征在于：包括，

控制模块(100)，所述控制模块(100)用于接收控制信号，并将所述控制信号转化成切换指令后进行输出；

执行模块(200)，所述控制模块(200)包括单片机(201)、切换单元(202)和检测单元(203)，所述单片机(201)接收切换指令，并根据切换指令控制切换单元(202)，将检测单元(203)切换到不同的检测模式。

2.如权利要求1所述的数字多用表校准测试线自动切换系统，其特征在于：所述控制模块(100)包括远程接收单元(101)、按键连接电路(102)、控制器(103)和连接电路(104)，所述远程接收单元(101)接收客户端(105)提供的远程控制信号传输，并将所述远程控制信号输入到控制器(103)，控制器(103)将所述控制信号转化成切换指令，控制器(103)通过连接电路(104)双向电性连接按键连接电路(102)，按键连接电路(102)电性连接控制按键(102a)。

3.如权利要求2所述的数字多用表校准测试线自动切换系统，其特征在于：所述远程接收单元(101)包括信号接收器(101a)和信号放大器(101b)，所述信号接收器(101a)接收用户端(104)发出的控制信号，并通过信号放大器(101b)将信号进行放大，输入到控制器(103)。

4.如权利要求3所述的数字多用表校准测试线自动切换系统，其特征在于：所述切换单元(202)包括切换器(202a)、变压器(202b)和整流器(202c)，所述变压器(202b)将入户线上的交流220V电压经过降压，然后输入整流器(202c)，整流器(202c)将交流电转化成直流电，将直流电输入到单片机(201)和切换器(202a)，切换器(202a)电性连接控制器(103)。

5.如权利要求4所述的数字多用表校准测试线自动切换系统，其特征在于：所述检测单元(203)包括电压测试电路(203a)、电阻测试电路(203b)、第一电流测试电路(203c)和第二电流测试电路(203d)，所述电压测试电路(203a)、电阻测试电路(203b)、第一电流测试电路(203c)和第二电流测试电路(203d)分电性连接切换器(202a)。

6.数字多用表校准测试线自动切换方法，其特征在于：所述控制模块(100)包括远程接收单元(101)、按键连接电路(102)、控制器(103)和连接电路(104)；

通过客户端(105)将控制信号进行远程发送；

远程接收单元(101)与客户端(105)建立连接，接收客户端(105)发送的控制信号，并将所述远程控制信号输入到控制器(103)。

7.如权利要求6所述的数字多用表校准测试线自动切换方法，其特征在于：

信号接收器(101a)接收用户端(104)发出的控制信号，并将控制信号输入到信号放大器(101b)；

信号放大器(101b)接收控制信号后将信号进行放大，输入到控制器(103)。

8.如权利要求6所述的数字多用表校准测试线自动切换方法，其特征在：

通过所述控制按键(102a)将控制信号直接通过键连接电路(102)输入到控制器(103)上；

控制器(103)将所述控制信号转化成切换指令。

9.如权利要求8所述的数字多用表校准测试线自动切换方法，其特征在于：

控制器(103)将切换指令输入到切换器(202a)；

切换器(202a)根据切换指令，将切换电压测试电路(203a)、电阻测试电路(203b)、第一电流测试电路(203c)和第二电流测试电路(203d)。

10.如权利要求9所述的数字多用表校准测试线自动切换方法，其特征在于：将电压测试电路(203a)、电阻测试电路(203b)、第一电流测试电路(203c)和第二电流测试电路(203d)分别与数字多用表上相对应的接口连接。

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