CN207248970U - 一种镊式电子测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种镊式电子测量装置，包括测量单元和管脚单元，所述测量单元的下端设置有插头，所述管脚单元包括金属探针、包裹所述金属探针的管脚壳体、以及与所述插头对应的插座，所述插座与金属探针通过导线连接。所述插座与所述管脚壳体旋转连接，所述插座的下端设置有旋转导轨，所述管脚壳体的上端设置有限位块。所述测量单元包括测量壳体，以及位于测量壳体内的测量模块。本实用新型的装置，便于携带，适用于测量电路板上的精密器件，不在拘束于笨重的仪器和探头，极大提升了测量效率。

Description

一种镊式电子测量装置

技术领域

本实用新型属于电子测量仪器技术领域，具体涉及一种镊式电子测量装置。

背景技术

随着电子技术的发展，对于电子测量设备需求日益提升。现有的电子测量设备向两个方向发展，一个是往高性能发展的台式仪器，比如台式万用表；另一个是向小型化发展，例如手持式万用表。

但是，对于台式仪器，其体积较大，操作不够便捷；对于手持式万用表，其体积依旧较大，特别是对于电路板上SMT元件的测量，测量起来还不够方便。此外，手持式万用表的精度和速度都明显低于一般台式万用表，在较为精密或者动态数据的测量下显得无能为力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种镊式电子测量装置，即能够在精密度上满足需求，又便于携带，便于对电路板上SMT元件的测量。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种镊式电子测量装置，包括测量单元和管脚单元，所述测量单元的下端设置有插头，所述管脚单元包括金属探针、包裹所述金属探针的管脚壳体、以及与所述插头对应的插座，所述插座与金属探针通过导线连接。

进一步地，所述插座与所述管脚壳体旋转连接。

进一步地，所述插座的下端设置有旋转导轨，所述管脚壳体的上端设置有限位块。

进一步地，所述测量单元包括测量壳体，以及位于测量壳体内的测量模块。

进一步地，所述测量模块包括微处理器、量程切换电路、信号调理电路、模数转换电路、电压基准电路和电源电路，所述信号调理电路与所述插头连接，所采集的电信号通过模数转换电路进行模数转换，模数转换后的数字信号通过微处理器进行处理，所述电压基准电路为模数转换电路提供基准电压和偏置电压，所述量程切换电路连接微处理器和信号调理电路，所述电源电路为其他电路供电。

进一步地，所述测量单元还包括设置在测量壳体上的测量开关，所述测量开关与电源电路连接。

进一步地，所述测量单元还包括设置在测量壳体上显示屏，所述显示屏连接微处理器，用于显示微处理器输出的测量数值。

进一步地，所述测量单元还包括设置在测量壳体上的模式选择按钮和量程按钮，所述模式选择按钮和量程按钮连接到微处理器。

进一步地，所述测量单元还包括设置在测量壳体上的充电接口和电源指示灯，所述充电接口和电源指示灯连接到电源电路。

进一步地，所述信号调理电路、模数转换电路、电压基准电路和量程切换电路位于一块单独的电路板上。电源电路和微处理器等位于另一个电路板上，避免对信号调理电路造成干扰。

本实用新型提供了一种镊式电子测量装置，将测量管脚做成镊子的形状，管脚单元与测量单元分开，旋转连接。本实用新型的装置，便于携带，适用于测量电路板上的精密器件，并且便于测量时的观测。同时，针对低功耗、小型化、噪声进行过优化设计，使其适应了快速、精密和低功耗的数据采集要求。诸多改进，使得测量人员在精密测量中能解放双手，不在拘束于笨重的仪器和探头，极大提升了测量效率。

附图说明

图1为本实用新型一种镊式电子测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种镊式电子测量装置的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型实施例测量单元和管脚单元连接部位放大示意图；

图4为本实用新型电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。

如图1、图2、图3所示，本实施例一种镊式电子测量装置，包括测量单元10和管脚单元20，所述测量单元10的下端设置有插头107，所述管脚单元20包括金属探针201、包裹所述金属探针201的管脚壳体202、以及与所述插头107对应的插座203，所述插座203与金属探针201通过导线连接。

图4是本实施例镊式电子测量装置的电路原理图，本实施例测量单元10包括测量壳体108，以及位于测量壳体108内的测量模块109。

本实施例的镊式电子测量装置在使用时，将金属探针201夹在待测元件或端口之上，金属探针201采集到电信号后，经过插座203、插头107传导到测量模块109，测量模块109用于对接收的电信号进行处理后显示。

具体地，测量模块109包括微处理器、量程切换电路、信号调理电路、模数转换电路、电压基准电路和电源电路，

其中，信号调理电路与所述插头107连接，金属探针201采集到电信号后，经过插座203、插头107传导到信号调理电路，实现电压测量、电流测量和电阻测量，电路中采用高精度电阻分压网络，根据不同的电压测量档位，匹配电阻，使输出端电压为测试电压的10倍、1倍、1/10、1/100等。电阻测量需要在电压测量的电路基础上，增加恒流源电路，将电阻转换为电压测量。在电流测量时，使用大功率精密电阻进行电流与电压的转换。考虑到本仪器还可以测量交流信号，因此在电路中还增加旁路补偿电容，实现精确的测量。

其中，模数转换电路(下称ADC)对信号调理电路输出的信号进行模数转换。由于本实施例镊式电子测量装置的输入是双极性的，因此需要给外部电压一定的偏置。电压基准电路连接信号调理电路和模数转换电路，本实施例通过电压基准电路，获得ADC基准电压和偏置电压。ADC将以一定速率采样信号，并且根据基准电压，转换出对应量化值，并且通过SPI总线将数据传递至微处理器。

本实施例微处理器采用STM32L4低功耗微处理器，用于对ADC输出的数字信号进行处理，通过显示屏101进行显示。同时微处理器还连接模式选择按钮103和量程按钮102，测量人员通过上述按钮选择测量的模式和测量的量程，根据测量人员的选择，输出控制信号到量程切换电路，量程切换电路连接微处理器和信号调理电路，量程切换电路控制信号调理电路实现不同模式不同量程的测量。此外，在信号调理电路中，采用模拟开关控制接入电阻的阻值，以此实现自动量程切换。微处理器根据ADC传回的数值和当前的模式和量程，将正确的值显示到显示屏101上。

本实施例电源电路包括降压开关电源、线性稳压电源，从电源噪声和效率综合出发，先将电池电压通过开关电源降压后，再通过低压差线性稳压器，将电压分别调整为其他各个电路需要的电压，有效防止数字器件噪声耦合进信号调理电路。电源电路还包括锂电池管理电路，通过电源路径分配，实现电池充电、放电和电量检测功能。在电量用完后，用户可以使用Micro USB电源线为其充电。本实施例电源电路设置有充电接口104和电源指示灯105以及测量开关106，测量开关106控制整机电源通断。充电接口104用于为电池充电。

微处理器将在测量开关106打开的情况下运行固化于ROM中的程序。首先，微处理器与锂电池管理电路进行通讯，读取电量。确定电量充足后查询当前模式和量程信息。根据模式和量程信息，控制电流模拟开关通断，切换测量电路。接着，微处理器控制ADC进行采样，将其平滑滤波之后，根据采样值控制量程模拟开关，使输入值在量程范围之内。最后，将直流值滤波，将交流值做真有效值运算并滤波后，微处理器与显示屏101通信，将转化过的值输出于显示屏之上。

本实施例考虑到信号调理电路属于精密电路，容易受到数字信号干扰，因此在设计电路时将信号调理电路、量程切换电路、模数转换电路和电压基准电路单独设计于一块电路板之上。而将微处理器、电源电路置于另一块电路板之上。两块电路通过排线连接，减少对信号调理电路的干扰。

此外，如图3所示，本实施例插座203与管脚壳体202旋转连接，插座203相对管脚壳体202之间可以180°旋转，方便测量人员从显示屏101上读数。

需要说明的是，插座203与管脚壳体202旋转连接的结构，可以是带阻尼的360°旋转。优选地，本实施例所述插座203的下端设置有旋转导轨205，所述管脚壳体202的上端设置有限位块204，实现180°旋转，完全满足不同角度测量的需求。具体地，管脚壳体202上端设有内部可以通导线的中轴，插座203套在中轴上，插座203的插座孔中的导体通过导线连接到金属探针201，实现电连通。

为了便于操作，本实施例测量单元10还包括设置在壳体108上的测量开关106，所述测量开关106与电源电路连接，用于关闭和打开测量单元10的电源，使测量单元10处于关闭状态或工作状态。本实施例测量单元10还包括设置在壳体108上的充电接口104和电源指示灯105，便于进行快速的充电和电源指示。所述充电接口104和电源指示灯105连接到电源电路。

本实施例测量单元10还包括设置在壳体108上显示屏101，显示屏101连接到微处理器，显示测量到的数值。

本实施例测量单元10还包括设置在壳体108上的模式选择按钮103和量程按钮102，测量人员通过按钮来选择工作模式和合适的量程。所述模式选择按钮103和量程按钮102连接到微处理器。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种镊式电子测量装置，包括测量单元(10)和管脚单元(20)，其特征在于，所述测量单元(10)的下端设置有插头(107)，所述管脚单元(20)包括金属探针(201)、包裹所述金属探针(201)的管脚壳体(202)、以及与所述插头(107)对应的插座(203)，所述插座(203)与金属探针(201)通过导线连接。

2.如权利要求1所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述插座(203)与所述管脚壳体(202)旋转连接。

3.如权利要求2所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述插座(203)的下端设置有旋转导轨(205)，所述管脚壳体(202)的上端设置有限位块(204)。

4.如权利要求1所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述测量单元(10)包括测量壳体(108)，以及位于测量壳体(108)内的测量模块(109)。

5.如权利要求4所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述测量模块(109)包括微处理器、量程切换电路、信号调理电路、模数转换电路、电压基准电路和电源电路，所述信号调理电路与所述插头(107)连接，所采集的电信号通过模数转换电路进行模数转换，模数转换后的数字信号通过微处理器进行处理，所述电压基准电路为模数转换电路提供基准电压和偏置电压，所述量程切换电路连接微处理器和信号调理电路，所述电源电路为其他电路供电。

6.如权利要求5所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述测量单元(10)还包括设置在测量壳体(108)上的测量开关(106)，所述测量开关(106)与电源电路连接。

7.如权利要求5所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述测量单元(10)还包括设置在测量壳体(108)上显示屏(101)，所述显示屏(101)连接微处理器，用于显示微处理器输出的测量数值。

8.如权利要求5所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述测量单元(10)还包括设置在测量壳体(108)上的模式选择按钮(103)和量程按钮(102)，所述模式选择按钮(103)和量程按钮(102)连接到微处理器。

9.如权利要求5所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述测量单元(10)还包括设置在测量壳体(108)上的充电接口(104)和电源指示灯(105)，所述充电接口(104)和电源指示灯(105)连接到电源电路。

10.如权利要求5所述的镊式电子测量装置，其特征在于，所述信号调理电路、模数转换电路、电压基准电路和量程切换电路位于一块单独的电路板上。