CN202351298U - 一种多功能过程校验设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多功能过程校验设备，包括：用于测量外部信号的测量模块；与所述测量模块依次连接的第一万用表模块和中央处理模块；分别与所述中央处理模块连接的人机交互模块和显示模块；与所述中央处理模块连接的信号模拟模块、模拟信号输出模块和第二万用表模块，所述第二万用表模块与所述显示模块连接；以及，分别与所述测量模块、第一万用表模块和人机交互模块连接的电源模块，本实用新型能够提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，极大地方便了现场校验工作的进行，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过程校准设备，尤其涉及一种多功能过程校验设备。
背景技术
目前，工业生产及日常维护检测工作中，往往需要多种测量工具配合使用，最常用的就是便携式万用表，但是在围绕过程设备的相关工作中，仅仅只有万用表是不够的，还必须要更为专业的过程校验仪，因为过程校验仪可以精确地提供标准4-20mA的环路信号，精确地模拟前端变送器，进而验证和测试这些过程设备的性能和测量指标，除此之外，实际使用中，还经常需要用到各种有源信号的输出，例如电压输出，频率输出等等，现有的现场工作人员在执行设备检测和校准时，必须使用过程仪表和万用表配合着使用，很不方便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种万用表和过程校验仪于一体的过程校验设备，以便使得现场工作人员可以同时查看测量结果和输出数据。
对此，本实用新型提供一种多功能过程校验设备，包括：
用于测量外部信号的测量模块；
与所述测量模块依次连接的第一万用表模块和中央处理模块；
分别与所述中央处理模块连接的人机交互模块和显示模块；
与所述中央处理模块连接的信号模拟模块、模拟信号输出模块和第二万用表模块，所述第二万用表模块与所述显示模块连接；
以及，分别与所述测量模块、第一万用表模块和人机交互模块连接的电源模块。
其中，所述第一万用表模块和第二万用表模块采用万用表单元用于测量并输出数据；所述测量模块与外部设备连接，用于测量外部的信号。
过程校验仪是一种手持式、使用电池供电的过程校验仪表，能用来测量和输出多种信号，主要应用于工业现场和实验室信号的测量和校准。工业环路设备的检测和校验工作是一项复杂的工作，工业生产中要求这些设备必须可靠地工作，这就是说，要求其工作稳定，测量准确，所以工业设别的检修，就成了工业生产的一项日常工作。
现有技术中，对各类环路设备，例如各类变送器及二次仪表的检测，需要多种仪表配合才能完成，最基本就是各类电信号的测量，可以由一个万用表来完成，但是为了模拟和测试这些过程的环路设备的输出信号，就需要专业的过程校验仪表来提供标准的测试信号，这些信号包括电流、电压、频率等。由于这些工作需要多个仪表的配合，很繁琐，不方便，使得现场的设备检测和校准工作变得很困难。
本实用新型在实现了万用表这一常规电信号测量的基础上，采用所述信号模拟模块有机地整合了过程校验所需要的功能，所述信号模拟模块用于将中央处理模块的频率数据转化为同比例电压控制信号，电压控制信号输入至模拟信号输出模块后，通过所述第二万用表模块向显示模块输出显示数据，从而同时实现了测量模式和模拟输出模式，能够同时实现测量和过程校验。
本实用新型的工作过程为，通过中央处理模块采集人机交互模块的信息，所述中央处理模块处理这些信息就可以知道当前等待的模拟信号数据，然后把这些模拟信号数据经过计算处理后，发送至信号模拟模块，信号模拟模块为执行机构，输出模拟信号给外部环路设备，输出的信号同时也反馈给所述第二万用表模块，将当前的输出数据直接显示在显示模块上，与现有技术相比，其优点在于，本实用新型能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，即可以满足常规各类信号检测，又具备了模拟输出的功能，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，极大地方便了现场校验工作的进行，提高了工作效率。
优选的，所述中央处理模块采用微控制器。
其中，所述中央处理模块采用微控制器，即采用MCU采集并处理人机交互模块的信息，并连接所述第一万用表模块和信号模拟模块，实现对测量模式和模拟输出模式这两种工作状态的控制。
本实用新型进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，所述中央处理模块采用微控制器，控制简便，速度快，极大地方便了现场校验工作的进行，提高了工作效率。
优选的，所述第一万用表模块包括第一电压测量单元、第一电流测量单元、第一电阻测量单元和第一频率测量单元。
其中，所述第一电压测量单元、第一电流测量单元、第一电阻测量单元和第一频率测量单元分别用于测量外部信号的电压、电流、电阻和频率。
本实用新型进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，所述第一万用表模块包括第一电压测量单元、第一电流测量单元、第一电阻测量单元和第一频率测量单元，便于快速方便地实现对外部设备的电压、电流、电阻以及频率等常用信号的测量，提高工作效率。
优选的，所述第二万用表模块包括第二电压测量单元、第二电流测量单元、第二电阻测量单元和第二频率测量单元。
其中，所述第二电压测量单元、第二电流测量单元、第二电阻测量单元和第二频率测量单元分别用于测量模拟输出信号，以实现模拟输出用于校验的电压、电流、电阻和频率。
本实用新型进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，所述第二万用表模块包括第二电压测量单元、第二电流测量单元、第二电阻测量单元和第二频率测量单元，模拟输出用于校验的电压、电流、电阻和频率，极大地方便了测量和校验的需求，大大提高了工作效率。
优选的，还包括用于将频率信号转化为电压控制信号的频率电压转换模块，所述频率电压转换模块通过电压信号输出单元、电流信号输出单元和频率信号输出单元与所述第二万用表模块连接。
其中，所述模拟输出状态下，模拟信号的输出是一个闭环过程，中央处理模块接收和处理输入的信息，经过处理和分析后，根据输采集端同比例改变输出，所述频率电压转换模块采用F/V转换模块，可以将PWM频率信号转化为同比例电压控制信号，中央处理模块发送给频率电压转换模块的控制信号是PWM，即脉冲信号，通过调节PWM的脉冲信号的频率和占空比，进而调节输出控制信号的大小，控制信号直接作用在电压信号输出单元、电流信号输出单元以及频率信号输出单元上，最后，输出量直接反馈到所述第二万用表模块上，实现将当前的模拟输出信号的大小通过显示模块显示，该反馈结构简单，性能可靠，精度高。
本实用新型进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，还包括用于将频率信号转化为电压控制信号的频率电压转换模块，所述频率电压转换模块通过电压信号输出单元、电流信号输出单元和频率信号输出单元与所述第二万用表模块连接，采用简单的反馈结构，实现模拟信号的输出，性能可靠，精度高。
优选的，所述人机交互模块包括键盘输入单元，所述中央处理模块通过键盘输入单元与显示模块连接。
本实用新型进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，性能可靠，精度高，在此基础上，所述人机交互模块包括键盘输入单元，通过键盘输入单元调节模拟信号的大小，操控灵活。
优选的，所述显示模块采用LCD液晶屏。
本实用新型进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，可以将测量信号的数据和过程校验的模拟输出信号数据同时显示在LCD液晶屏，再进一步增强了测量和校验的直观性及其工作效率。
优选的，还包括步进输出控制模块。
其中，所述步进输出控制模块采用步进输出按钮控制其步进控制过程，所述步进输出控制模块可以在测量模式或者模拟输出模式下手动设定，把任意测量的数据或者输出的数据存储设定为一个相对的0%至100%范围内，在这个区间范围内计算25%的步进间距进行步进输出，例如在模拟输出模式下，客户设定-50℃为0%，150℃为100%，那么本实用新型增加了步进输出控制模块后，客户可以快速输出0%至100%的点值，或者在这个间距内，即在-50℃至150℃之间按照25%间距进行步进输出，输出的值分别为-50℃、0℃、50℃、100℃或150℃，与现有技术相比，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，还包括步进输出控制模块，能够实现步进范围设定和步进输出，极大的增加了本实用新型使用的便捷性。
优选的，还包括通信模块。
与现有技术相比，其优点在于，所述通信模块采用上位机实现通信，能够实现过程校验的智能化和网络化，更进一步全面实现多功能过程校验设备，便于实际的应用与操作。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2是本实用新型另一种实施例信号模拟模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明：
实施例1：
如图1所示，本例提供一种多功能过程校验设备，包括：
用于测量外部信号的测量模块；
与所述测量模块依次连接的第一万用表模块和中央处理模块；
分别与所述中央处理模块连接的人机交互模块和显示模块；
与所述中央处理模块连接的信号模拟模块、模拟信号输出模块和第二万用表模块，所述第二万用表模块与所述显示模块连接；
以及，分别与所述测量模块、第一万用表模块和人机交互模块连接的电源模块。
其中，所述第一万用表模块和第二万用表模块采用万用表单元用于测量并输出数据；所述测量模块与外部设备连接，用于测量外部的信号。
过程校验仪是一种手持式、使用电池供电的过程校验仪表，能用来测量和输出多种信号，主要应用于工业现场和实验室信号的测量和校准。工业环路设备的检测和校验工作是一项复杂的工作，工业生产中要求这些设备必须可靠地工作，这就是说，要求其工作稳定，测量准确，所以工业设别的检修，就成了工业生产的一项日常工作。
现有技术中，对各类环路设备，例如各类变送器及二次仪表的检测，需要多种仪表配合才能完成，最基本就是各类电信号的测量，可以由一个万用表来完成，但是为了模拟和测试这些过程的环路设备的输出信号，就需要专业的过程校验仪表来提供标准的测试信号，这些信号包括电流、电压、频率等。由于这些工作需要多个仪表的配合，很繁琐，不方便，使得现场的设备检测和校准工作变得很困难。
本例在实现了万用表这一常规电信号测量的基础上，采用所述信号模拟模块有机地整合了过程校验所需要的功能，所述信号模拟模块用于将中央处理模块的频率数据转化为同比例电压控制信号，电压控制信号输入至模拟信号输出模块后，通过所述第二万用表模块向显示模块输出显示数据，从而同时实现了测量模式和模拟输出模式，能够同时实现测量和过程校验。
本例的工作过程为，通过中央处理模块采集人机交互模块的信息，所述中央处理模块处理这些信息就可以知道当前等待的模拟信号数据，然后把这些模拟信号数据经过计算处理后，发送至信号模拟模块，信号模拟模块为执行机构，输出模拟信号给外部环路设备，输出的信号同时也反馈给所述第二万用表模块，将当前的输出数据直接显示在显示模块上，与现有技术相比，其优点在于，本例能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，即可以满足常规各类信号检测，又具备了模拟输出的功能，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，极大地方便了现场校验工作的进行，提高了工作效率。
实施例2：
与实施例1不同的是，本例所述中央处理模块采用微控制器。
其中，所述中央处理模块采用微控制器，即采用MCU采集并处理人机交互模块的信息，并连接所述第一万用表模块和信号模拟模块，实现对测量模式和模拟输出模式这两种工作状态的控制。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，所述中央处理模块采用微控制器，控制简便，速度快，极大地方便了现场校验工作的进行，提高了工作效率。
实施例3：
与实施例1不同的是，本例所述第一万用表模块包括第一电压测量单元、第一电流测量单元、第一电阻测量单元和第一频率测量单元。
其中，所述第一电压测量单元、第一电流测量单元、第一电阻测量单元和第一频率测量单元分别用于测量外部信号的电压、电流、电阻和频率。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，所述第一万用表模块包括第一电压测量单元、第一电流测量单元、第一电阻测量单元和第一频率测量单元，便于快速方便地实现对外部设备的电压、电流、电阻以及频率等常用信号的测量，提高工作效率。
实施例4：
与实施例1不同的是，本例所述第二万用表模块包括第二电压测量单元、第二电流测量单元、第二电阻测量单元和第二频率测量单元。
其中，所述第二电压测量单元、第二电流测量单元、第二电阻测量单元和第二频率测量单元分别用于测量模拟输出信号，以实现模拟输出用于校验的电压、电流、电阻和频率。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，所述第二万用表模块包括第二电压测量单元、第二电流测量单元、第二电阻测量单元和第二频率测量单元，模拟输出用于校验的电压、电流、电阻和频率，极大地方便了测量和校验的需求，大大提高了工作效率。
实施例5：
与实施例1不同的是，本例还包括用于将频率信号转化为电压控制信号的频率电压转换模块，所述频率电压转换模块通过电压信号输出单元、电流信号输出单元和频率信号输出单元与所述第二万用表模块连接。
其中，所述模拟输出状态下，模拟信号的输出是一个闭环过程，中央处理模块接收和处理输入的信息，经过处理和分析后，根据输采集端同比例改变输出，所述频率电压转换模块采用F/V转换模块，可以将PWM频率信号转化为同比例电压控制信号，中央处理模块发送给频率电压转换模块的控制信号是PWM，即脉冲信号，通过调节PWM的脉冲信号的频率和占空比，进而调节输出控制信号的大小，控制信号直接作用在电压信号输出单元、电流信号输出单元以及频率信号输出单元上，最后，输出量直接反馈到所述第二万用表模块上，实现将当前的模拟输出信号的大小通过显示模块显示，该反馈结构简单，性能可靠，精度高。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，还包括用于将频率信号转化为电压控制信号的频率电压转换模块，所述频率电压转换模块通过电压信号输出单元、电流信号输出单元和频率信号输出单元与所述第二万用表模块连接，采用简单的反馈结构，实现模拟信号的输出，性能可靠，精度高。
实施例6：
如图2所示，与实施例5不同的是，本例所述人机交互模块包括键盘输入单元，所述中央处理模块通过键盘输入单元与显示模块连接。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，性能可靠，精度高，在此基础上，所述人机交互模块包括键盘输入单元，通过键盘输入单元调节模拟信号的大小，操控灵活。
实施例7：
与实施例6不同的是，本例所述显示模块采用LCD液晶屏。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，可以将测量信号的数据和过程校验的模拟输出信号数据同时显示在LCD液晶屏，再进一步增强了测量和校验的直观性及其工作效率。
实施例8：
与实施例5不同的是，本例还包括步进输出控制模块。
其中，所述步进输出控制模块采用步进输出按钮控制其步进控制过程，所述步进输出控制模块可以在测量模式或者模拟输出模式下手动设定，把任意测量的数据或者输出的数据存储设定为一个相对的0%至100%范围内，在这个区间范围内计算25%的步进间距进行步进输出，例如在模拟输出模式下，客户设定-50℃为0%，150℃为100%，那么本例增加了步进输出控制模块后，客户可以快速输出0%至100%的点值，或者在这个间距内，即在-50℃至150℃之间按照25%间距进行步进输出，输出的值分别为-50℃、0℃、50℃、100℃或150℃，与现有技术相比，能够同时工作在测量模式和模拟输出模式这两种工作状态，通过该多功能过程校验设备可以提供标准源信号给环路设备，同时，还能够直接检测和观察环路设备的响应情况，在此基础上，还包括步进输出控制模块，能够实现步进范围设定和步进输出，极大的增加了本例使用的便捷性。
实施例9：
与实施例5不同的是，本例还包括通信模块。
与现有技术相比，其优点在于，所述通信模块采用上位机实现通信，能够实现过程校验的智能化和网络化，更进一步全面实现多功能过程校验设备，便于实际的应用与操作。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多功能过程校验设备，其特征在于，包括：
用于测量外部信号的测量模块；
与所述测量模块依次连接的第一万用表模块和中央处理模块；
分别与所述中央处理模块连接的人机交互模块和显示模块；
与所述中央处理模块连接的信号模拟模块、模拟信号输出模块和第二万用表模块，所述第二万用表模块与所述显示模块连接；
以及，分别与所述测量模块、第一万用表模块和人机交互模块连接的电源模块。
2.根据权利要求1所述的多功能过程校验设备，其特征在于，所述中央处理模块采用微控制器。
3.根据权利要求1所述的多功能过程校验设备，其特征在于，所述第一万用表模块包括第一电压测量单元、第一电流测量单元、第一电阻测量单元和第一频率测量单元。
4.根据权利要求1所述的多功能过程校验设备，其特征在于，所述第二万用表模块包括第二电压测量单元、第二电流测量单元、第二电阻测量单元和第二频率测量单元。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的多功能过程校验设备，其特征在于，还包括用于将频率信号转化为电压控制信号的频率电压转换模块，所述频率电压转换模块通过电压信号输出单元、电流信号输出单元和频率信号输出单元与所述第二万用表模块连接。
6.根据权利要求5所述的多功能过程校验设备，其特征在于，所述人机交互模块包括键盘输入单元，所述中央处理模块通过键盘输入单元与显示模块连接。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的多功能过程校验设备，其特征在于，所述显示模块采用LCD液晶屏。
8.根据权利要求5所述的多功能过程校验设备，其特征在于，所述显示模块采用LCD液晶屏。
9.根据权利要求5所述的多功能过程校验设备，其特征在于，还包括步进输出控制模块。
10.根据权利要求5所述的多功能过程校验设备，其特征在于，还包括通信模块。
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| CN2011204543649U CN202351298U (zh) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | 一种多功能过程校验设备 |
Publications (1)
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- 2011-11-16 CN CN2011204543649U patent/CN202351298U/zh not_active Expired - Fee Related
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