CN203178349U

CN203178349U - 基于stm32的手持式电压电流测量仪

Info

Publication number: CN203178349U
Application number: CN 201320232120
Authority: CN
Inventors: 牟海维; 韩建; 罗伟; 刘超; 田博文; 胡垠冰
Original assignee: Northeast Petroleum University
Current assignee: Northeast Petroleum University
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2023-05-02

Abstract

本实用新型涉及的是基于STM32的手持式电压电流测量仪，这种基于STM32的手持式电压电流测量仪包括手持式外壳，外壳内安装有电流电压输入电路、STM32单片机、电流电压输出电路、数字显示电路，STM32单片机分别与电流电压输入电路、电流电压输出电路、数字显示电路连接；外壳的前面板上设置有液晶显示屏、调节按键、开关。本实用新型可随时监测仪器仪表或是设备的状态并进行液晶显示，测量精准，操作简便，体积轻巧，抗干扰能力较强，很适合在工业生产过程中用来校正仪器仪表，以保证其正常工作。

Description

基于STM32的手持式电压电流测量仪

技术领域：

本实用新型涉及的是测量仪器，具体涉及的是基于STM32的手持式电压电流测量仪。

背景技术：

在石油工业设备的生产制造中，常常会对设备进行测试和标定。传统上是将设备送到现场去在线调试，这种方法费时费力，增加开发周期、开发成本。

发明内容：

本实用新型的目的是提供基于STM32的手持式电压电流测量仪，它用于解决目前将设备送到现场去在线调试，费时费力的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种基于STM32的手持式电压电流测量仪包括手持式外壳，外壳内安装有电流电压输入电路、STM32单片机、电流电压输出电路、数字显示电路，STM32单片机分别与电流电压输入电路、电流电压输出电路、数字显示电路连接；外壳的前面板上设置有液晶显示屏、调节按键、开关。

上述方案中外壳内还安装有输入保护电路，输入保护电路连接电流电压输入电路，电流电压输出电路采用AM462集成电路。

上述方案中液晶显示屏采用12864液晶屏，这是一款带中文字库的、具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口的液晶屏，该液晶屏有低功耗的模式，很适合用于手持式设备。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型可随时监测仪器仪表或是设备的状态并进行液晶显示，测量精准，操作简便，体积轻巧，抗干扰能力较强，很适合在工业生产过程中用来校正仪器仪表，以保证其正常工作。

2、本实用新型可以模拟工业中的各种传感器以用于设备的实验，还可以模拟测量工业设备的输出，从而较好地标定设备的性能，保障设备顺利进行，对环境要求也不高，造价低廉，是一种便携式的工业标定、检测设备。

附图说明

图1是本实用新型的前视图；

图2是本实用新型的原理框图；

图3是本实用新型中电流电压输入电路的电路图；

图4是本实用新型中电流电压输出电路的电路图；

图5是本实用新型中输入保护电路的电路图。

1外壳 2液晶显示屏 3功能选择键 4向上调节键 5向下调节键 6开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1、图2所示，这种基于STM32的手持式电压电流测量仪包括手持式外壳1，外壳内安装有输入保护电路、电流电压输入电路、STM32单片机、电流电压输出电路、数字显示电路，STM32单片机分别与输入保护电路、电流电压输入电路、电流电压输出电路、数字显示电路连接；外壳1的前面板上设置有液晶显示屏2、调节按键、开关6，调节按键包括功能选择键3、向上调节键4、向下调节键5。

液晶显示屏2采用12864液晶屏，这是一款带中文字库的、具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口的液晶屏，该液晶屏有低功耗的模式，很适合用于手持式设备。液晶屏内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集，可构成全中文人机交互图形界面；可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。同时，该液晶有低功耗的模式，很适合用于手持式设备。本实用新型采用液晶的串行方式，接口也十分简单。

本实用新型采用ARM内核单片机作为整机的控制单元，进行数据的处理，使用主控的片内AD进行数模转换，使用片内DA作为电流、电压的输出源。

参阅图4，本实用新型电流电压输出电路采用AM462集成电路，AM462 是一个多用途的放大和电压电流转换的带有多种保护功能的集成电路。它由一个可调增益的放大电路和一个电压电流转换电路组成。AM462 的一个重要功能是具有多种保护功能，比如：极性保护和输出电流限制保护。应用AM462 可以简单地将单端接地电压信号转换成工业标准的电流输出(0/4-20mA)，特别适用于微处理器的周边电路（供电、保护、模拟标准输出）和传感器的变送电路等。本实用新型用该芯片对电流进行输出。STM32单片机的DA通过电压跟随器出入到AM462的3脚，经过电压/电流转换后对外进行输出。电压的输出则直接通过DA接入运算放大器NE5532进行放大，形成0-10V可变电压。

参阅图3，输入电压通过R-₂₁与R₂₂的分压，进入NE5532运算放大器的输入端，该部分构成电压跟随器。电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低，所以图3中电流电压输入电路的跟随器输出端电压和输入端电压始终是一样的，它在电路中起到缓冲、隔离、提高带负载能力的作用，该电路在所有的放大器组态电路中具有最高的输入阻抗。运放的一个特点是输入高阻抗，输出低阻抗，这就使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使后一级的放大电路更好的工作，也正因为这个原因使得它对前后级电路起到隔离的作用。本实用新型中电流电压输入电路为公知技术。

输入电流流经R₉以后，以电压的形式进入运放，经过一级3倍放大以后输出。

两路输出直接送给STM32单片机的片内AD进行数据处理、并通过液晶显示。

参阅图5，由于输入电压的电压有时可能会很高，而由于电路中使用的有源器件很多，故需要在电压输入的前级加上图5所示的输入保护电路，电路部分的输入保护电路，输入电压首先经过气体放电管T1，其作用在于当输入电压超过阈值电压时，其本身进行放电，本身电阻无穷小，用来保护后端的电路；R4为压敏电阻，当其所承受的电压超过阈值电压，电阻无穷小，对输入高电压进行短路，同样对后端电路进行保护。本实用新型中输入保护电路为公知技术。

Claims

1.一种基于STM32的手持式电压电流测量仪，其特征在于：这种基于STM32的手持式电压电流测量仪包括手持式外壳（1），外壳（1）内安装有电流电压输入电路、STM32单片机、电流电压输出电路、数字显示电路，STM32单片机分别与电流电压输入电路、电流电压输出电路、数字显示电路连接；外壳（1）的前面板上设置有液晶显示屏（2）、调节按键、开关（6）。

2.根据权利要求1所述的基于STM32的手持式电压电流测量仪，其特征在于：所述的外壳内还安装有输入保护电路，输入保护电路连接电流电压输入电路，电流电压输出电路采用AM462集成电路。

3.根据权利要求2所述的基于STM32的手持式电压电流测量仪，其特征在于：所述的液晶显示屏（2）采用12864液晶屏。