CN218647047U - 一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，具体涉及数字多用表技术领域，包括壳体、测试电路板、钳头壳，其中壳体具体包括有上壳体及下壳体，所述壳体的内部设置有测试电路板，所述壳体侧壁有供表笔的测试插孔，其中测试插孔均与测试电路板连接。本实用新型改进了以往的结构，在测量直流电源，交流电压，电阻，蜂鸣器测量时，不需要切换任何按键，只两个测量端点靠近被测试点，脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表会根据测量数据自动测量，并在液晶屏上显示，同时可以通过按键延续调节来控制背光灯亮暗与蜂鸣声大小，有效的提高了其实用性，用户使用更为方便。

Description

一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表

技术领域

本实用新型涉及数字多用表技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表。

背景技术

数字多用表，亦叫综合电量表，它一表多用，能一次测量三相的各相电压、电流、电阻、电容、相序、二极管、三极管、火线、电场强弱以及有功功率、无功功率、频率、方波输出、非接触测量和电能等参数。

然而，目前现有的万用表大多采用指针的测量仪表进行读取，测量值由表头指针指示读取，读数操作繁琐，效率低，不够智能化，读值不够直观，读取数值容易出现误差，需要进一步地改进。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，包括有主机，所述主机包括有壳体以及测试电路板，其特征在于：所述壳体设置有容纳腔，所述容纳腔上设置有第一开口，所述第一开口上嵌入安装有显示部；

所述显示部包括有显示屏与背光灯组，所述背光灯组设置在显示屏内侧；

所述容纳腔内部一侧设置有测试电路板，所述测试电路板上的一侧设置有开关，所述容纳腔内还安装有蜂鸣器；

所述壳体的上设置有多组按键体与供表笔的测试插孔，所述测试插孔均与测试电路板电性连接，其中按键体与测试电路板上的相对应的开关按动连接；

所述主机还包括有显示屏背光亮暗与音量调节的脉宽电路组件，所述脉宽电路组件通过按键体连续触发或间断触发按键控制显示部上背光灯组亮暗和蜂鸣器声音大小。

优选的，所述脉宽电路组件包括有A/D转换电路、背光放大电路、蜂鸣放大电路，所述A/D转换电路包括A/D转换芯片，所述A/D转换芯片输出端连接有背光放大电路、蜂鸣放大电路，所述A/D转换芯片在相对应按键体的按动触发下，产生方波信号，通过背光放大电路、蜂鸣放大电路连接到显示部上的背光灯组或蜂鸣器，实现无级背光灯亮暗与声音大小的调节，其中A/D转换电路、背光放大电路、显示部、蜂鸣器、蜂鸣放大电路与A/D转换芯片均电性连接。

优选的，所述壳体上第一开口的内侧壁上凹槽，所述凹槽内显示部的上方还安装有显示透明镜片，所述壳体一侧的外表面设有电池腔，电池腔内部设置有电池，靠近电池外侧安装有电池腔盖，其中显示透明镜片与第一开口的内侧壁上凹槽相适配。

优选的，所述壳体的上方还安装有左右两个钳头壳，所述左右两个钳头壳的内部均设有钳头铁芯。

优先的，所述测试电路板上焊接有报警指示灯与手电筒灯，其中报警指示灯为发光二极管，手电筒灯具体为LED灯珠。

优先的，所述脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表还包括有测试电路组件，所述测试电路组件包括有A/D转换电路、电源模块、信号转换电路、衰减电路、显示部、背光放大电路、蜂鸣放大电路，所述A/D转换电路包括A/D转换芯片，所述A/D转换芯片输出端连接有LCD显示、背光放大电路、蜂鸣放大电路，所述A/D转换芯片输入端连接有电源模块、信号转换电路，其中信号转换电路的输入端连接有衰减电路。

优选的，所述A/D转换芯片的A1口为电压输入端口，测量信号经过R63,R84衰减分压后输入到A1端口，J2为信号转换器。

优选的，所述A/D转换芯片的A1、A2口为也为电阻输入端口，电阻采用比例测试法测量，A/D转换芯片内部有取样电阻，PTC2,Q19,Q20为电阻测量时误输入电压保护器件，当电阻测量时，J2的3脚、4脚短接，此时误输入电压，三极管嵌位电压低于10伏左右，误测电压的值基本全部加到PTC2热敏电阻上，此时PTC2迅速发热，PTC2的阻值迅速增大，起到输入隔离的作用，这样就保护了A/D转换芯片。

优选的，所述电源模块与所述A/D转换芯片的VDD引脚和VSS引脚电连接。

优选的，所述主机具体可设置为钳形表、万用表或者具有测试、测量功能的仪器仪表均可。

本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型通过转换电路和衰减电路依次与主控芯片A/D电连接，蜂鸣放大电路和背光放大电路与主控芯片A/D连接，电源模块经过升压芯片升压为5V电压，5V电压供背光供电或蜂鸣放大电路供电(如果电源供电够高，也可以不用升压)，从而取代了传统的万用表采用表固定背光和声音，避免看不清显示数据的问题，更加人性化，且操作简单，使用方便，实用性强，可以广泛的应用在各种多用表。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表的电路原理示意图。

图3为本实用新型一实施例的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表的脉宽控制背光灯亮暗和蜂鸣大小电路原理图。

图4为本实用新型一实施例的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表的脉宽控制背光灯亮暗和蜂鸣大小电路原理图方框图。

图5为本实用新型一实施例的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表液晶显示图原理图。

图6为本实用新型的整体爆炸结构示意图。

图7为本实用新型的整体结构示意图。

图8为本实用新型的整体结构剖视图。

图9为本实用新型的脉宽电路组件原理方框图。

图10为本实用新型的输出方波信号图。

附图标记为：1主机、2壳体、21容纳腔、22第一开口、3测试电路板、31开关、4显示部、41显示屏、42背光灯组、5蜂鸣器、6按键体、7测试插孔、8脉宽电路组件、81A/D转换电路、82背光放大电路、83蜂鸣放大电路、811A/D转换芯片、9显示透明镜片、10电池腔、11电池、12电池腔盖、13钳头壳、14钳头铁芯、15报警指示灯、16手电筒灯、110电源模块、120信号转换电路、130衰减电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1-附图10所示的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，包括主机1、壳体2、容纳腔21、第一开口22、测试电路板3、开关31、显示部4、显示屏41、背光灯组42、蜂鸣器5、按键体6、测试插孔7、脉宽电路组件8、A/D转换电路81、背光放大电路82、蜂鸣放大电路83、A/D转换芯片811、显示透明镜片9、电池腔10、电池11、电池腔盖12、钳头壳13、钳头铁芯14、报警指示灯15、手电筒灯16、电源模块110、信号转换电路120、衰减电路130，其中主机1包括有壳体2以及测试电路板3，所述壳体2设置有容纳腔21，所述容纳腔21上设置有第一开口22，所述第一开口22上嵌入安装有显示部4；

所述显示部4包括有显示屏41与背光灯组42，所述背光灯组设置在显示屏41内侧；

所述容纳腔21内部一侧设置有测试电路板3，所述测试电路板3上的一侧设置有开关31，所述容纳腔2内还安装有蜂鸣器5；

所述壳体2的上设置有多组按键体6与供表笔的测试插孔7，所述测试插孔7均与测试电路板3电性连接，其中按键体6与测试电路板3上的相对应的开关31按动连接；

所述主机1还包括有显示屏41背光亮暗与音量调节的脉宽电路组件8，所述脉宽电路组件8通过按键体6连续触发或间断触发按键控制显示部4上背光灯组42亮暗和蜂鸣器5声音大小。

在一些实施例中，所述脉宽电路组件8包括有A/D转换电路81、背光放大电路82、蜂鸣放大电路83，所述A/D转换电路81包括A/D转换芯片811，所述A/D转换芯片811输出端连接有背光放大电路82、蜂鸣放大电路83，所述A/D转换芯片811在相对应按键体6的按动触发下，产生方波信号，通过背光放大电路82、蜂鸣放大电路83连接到显示部4上的背光灯组42或蜂鸣器5，实现无级背光灯亮暗与声音大小的调节，其中A/D转换电路81、背光放大电路82、显示部4、蜂鸣器5、蜂鸣放大电路83与A/D转换芯片811均电性连接。

壳体2上第一开口22的内侧壁上凹槽，所述凹槽内显示部4的上方还安装有显示透明镜片9，所述壳体2一侧的外表面设有电池腔10，电池腔内部设置有电池11，靠近电池11外侧安装有电池腔盖130，其中显示透明镜片9与第一开口22的内侧壁上凹槽相适配。

壳体2的上方还安装有左右两个钳头壳13，所述左右两个钳头壳13的内部均设有钳头铁芯14。

测试电路板3上焊接有报警指示灯15与手电筒灯16，其中报警指示灯15为发光二极管，手电筒灯16具体为LED灯珠。

脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表还包括有测试电路组件，所述测试电路组件包括有A/D转换电路81、电源模块110、信号转换电路120、衰减电路130、显示部4、背光放大电路82、蜂鸣放大电路83，所述A/D转换电路包括A/D转换芯片，所述A/D转换芯片811输出端连接有显示部4、背光放大电路82、蜂鸣放大电路83，所述A/D转换芯片811输入端连接有电源模块110、信号转换电路120，其中信号转换电路120的输入端连接有衰减电路130。

A/D转换芯片811的A1口为电压输入端口，测量信号经过R63,R84衰减分压后输入到A1端口，J2为信号转换器。

A/D转换芯片811的A1、A2口为也为电阻输入端口，电阻采用比例测试法测量，A/D转换芯片811内部有取样电阻，PTC2,Q19,Q20为电阻测量时误输入电压保护器件，当电阻测量时，J2的3脚、4脚短接，此时误输入电压，三极管嵌位电压低于10伏左右，误测电压的值基本全部加到PTC2热敏电阻上，此时PTC2迅速发热，PTC2的阻值迅速增大，起到输入隔离的作用，这样就保护了A/D转换芯片811。

电源模块110与所述A/D转换芯片811的VDD引脚和VSS引脚电连接。

主机1具体可设置为钳形表、万用表或者具有测试、测量功能的仪器仪表均可。

其中具体地，A/D转换芯片811的SEGM17-COM0为LCD显示脚，XIN和XOUOUT为晶体振荡脚RST为复位脚,VLCD为液晶输出电压，J4连接器为交直流钳头霍尔传感器与PCB板连接，VDD，VSS为电源供输入电脚。

A1为电压测量输入口：

当测量电压是1V时，A1端口电压＝Rb/Rb*10M*1V(此时Rb电阻为1.111M)＝100mV.

当测量电压是10V时，A1端口电压＝Rb/Rb*10M*10V(此时Rb电阻为101K)＝100mV.

当测量电压是100V时，A1端口电压＝Rb/Rb*10M*811V(此时Rb电阻为10K＝100mV.

当测量电压是1000V时，A1端口电压＝Rb/Rb*10M*8110V(此时Rb电阻为1K)＝100mV.

Rb的电阻集成在A/D内部，根据测量值的大小不断切换，从而实现自动电压测量功能。

输入信号经衰减器R63和R84后，进入A1口,进A/D内部转换后在LCD上显示出来，电阻测量时，A1和A2口为电阻比例测量的端口，Rb/RX＝V1/V2(Rb为芯片内部标准电阻，RX为被测电阻，V1内部标准电阻上的电压，V2为被测电阻上的电压，),其中V1、Rb、V2都可以经过A/D转换芯片811算出，所以RX＝RbV1/V1，就可以计算出被测量电阻的阻值，PTC2,Q19,Q20为电阻测量时误输入电压保护器件，当电阻测量时，J2的3脚，4脚短接，如果此时误输入电压，三极管嵌位电压低于10伏左右，误测电压的值基本全部加到PTC2热敏电阻上，此时PTC2迅速发热，PTC2的阻值迅速增大，起到输入隔离的作用，这样就保护了A/D转换芯片811。

具体地，背灯光亮暗,控制如图3，由Q14,R90,R88,LED6组成，

具体地，手电灯光亮暗,控制如图3，由Q15,R89,R91,LED7组成，

具体地，蜂鸣声大小,控制如图3，由Q16,Rbz6,Rbz3,Rbz4,BUZ组成，

当PWM1,PWM2,PWM3输出方波信号如图10中的A,B,C,D。

具体地，PWM3输出方波信号如图A,相当于输出一个直流电压，Q14处于完全导通转态，此时的LED6电压最高，灯最亮。

PWM3输出方波信号如图B，Q14处于半导通转态，此时的LED6的电压被Q14分掉一部分，所以灯光比图A会暗淡些。

PWM3输出方波信号如图C，Q14处于半导通转态，导通时间比图B更短，此时的LED6的电压被Q14分压更多，所以灯光比图B会暗淡些。

PWM3输出方波信号如图D，Q14处于不导通转态，LED6两端无电压差，所以灯光关闭。

具体地，PWM1输出方波信号如图A,相当于输出一个直流电压，Q16处于完全导通转态，此时蜂鸣器两端分压最高，声音最大。

PWM1输出方波信号如图B，Q16处于半导通转态，此时的蜂鸣器的电压被Q16分掉一部分，蜂鸣两端电压比图A小，所以蜂鸣声会小些。

PWM1输出方波信号如图C，Q16处于半导通转态，导通时间比图B更短，此时的蜂鸣器两端的电压被Q16分压更多，蜂鸣器比图B分压更小。所以蜂鸣声更小。

PWM3输出方波信号如图D，Q16处于不导通转态，蜂鸣器两端无电压差，所以蜂鸣器不响。

具体地，这种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，是通过脉冲的宽度来调整背光灯电压的大小来控制灯的亮暗程度，可以通过触发按键体连续控制，也可以间断控制，均可以达到控制背关灯的亮暗，不管Q14还是Q16,采用一个控制管还是多个控制管，都属于专利的同一原理。

具体地，IC5,IC6属于霍尔传感器，它的工作电压是由Q1管来提供，信号用U2B和U2C差分放大后经U2D放大后的信号输入到A/D转换器的A6口，然后由LCD显示出来。

具体地，根据电流的大小，可以调整反馈电阻R4,R47,R48来改变运放的放大倍数，从而改变电流量程；

综上：该脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表和传统固定灯光和声音大小比较，原来比较死板，不灵活且不适应变化的环境测试，当灯光暗淡时还看不清读数，导致误读数据，如果固定灯光调得过亮，长时间会多耗电造成电池的浪费，蜂鸣声也是用户比较关键性的指标，声音太大及周围的人觉得噪音大会给人带来心烦气闷，声音太小又听不清楚，导致测量失误，经过脉宽调制改进后，用户可以根据实际环境情况，自由的无级调节显示部的明暗亮暗与音量大小到合适的程度，大大提供安全感、舒适感以及体验感，读取显示值时更加清晰、准确。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，包括有主机(1)，所述主机(1)包括有壳体(2)以及测试电路板(3)，其特征在于：所述壳体(2)设置有容纳腔(21)，所述容纳腔(21)上设置有第一开口(22)，所述第一开口(22)上嵌入安装有显示部(4)；

所述显示部(4)包括有显示屏(41)与背光灯组(42)，所述背光灯组设置在显示屏(41)内侧；

所述容纳腔(21)内部一侧设置有测试电路板(3)，所述测试电路板(3)上的一侧设置有开关(31)，所述容纳腔(21)内还安装有蜂鸣器(5)；

所述壳体(2)的上设置有多组按键体(6)与供表笔的测试插孔(7)，所述测试插孔(7)均与测试电路板(3)电性连接，其中按键体(6)与测试电路板(3)上的相对应的开关(31)按动连接；

所述主机(1)还包括有显示屏(41)背光亮暗与音量调节的脉宽电路组件(8)，所述脉宽电路组件(8)通过按键体(6)连续触发或间断触发按键控制显示部(4)上背光灯组(42)亮暗和蜂鸣器(5)声音大小。

2.根据权利要求1所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述脉宽电路组件(8)包括有A/D转换电路(81)、背光放大电路(82)、蜂鸣放大电路(83)，所述A/D转换电路(81)包括A/D转换芯片(811)，所述A/D转换芯片(811)输出端连接有背光放大电路(82)、蜂鸣放大电路(83)，所述A/D转换芯片(811)在相对应按键体(6)的按动触发下，产生方波信号，通过背光放大电路(82)、蜂鸣放大电路(83)连接到显示部(4)上的背光灯组(42)或蜂鸣器(5)，实现无级背光灯亮暗与声音大小的调节，其中A/D转换电路(81)、背光放大电路(82)、显示部(4)、蜂鸣器(5)、蜂鸣放大电路(83)与A/D转换芯片(811)均电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述壳体(2)上第一开口(22)的内侧壁上凹槽，所述凹槽内显示部(4)的上方还安装有显示透明镜片(9)，所述壳体(2)一侧的外表面设有电池腔(10)，电池腔内部设置有电池(11)，靠近电池(11)外侧安装有电池腔盖(12)，其中显示透明镜片(9)与第一开口(22)的内侧壁上凹槽相适配。

4.根据权利要求1所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述壳体(2)的上方还安装有左右两个钳头壳(13)，所述左右两个钳头壳(13)的内部均设有钳头铁芯(14)。

5.根据权利要求1所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述测试电路板(3)上焊接有报警指示灯(15)与手电筒灯(16)，其中报警指示灯(15)为发光二极管，手电筒灯(16)具体为LED灯珠。

6.根据权利要求1所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表还包括有测试电路组件，所述测试电路组件包括有A/D转换电路(81)、电源模块(110)、信号转换电路(120)、衰减电路(130)、显示部(4)、背光放大电路(82)、蜂鸣放大电路(83)，所述A/D转换电路包括A/D转换芯片，所述A/D转换芯片(811)输出端连接有显示部(4)、背光放大电路(82)、蜂鸣放大电路(83)，所述A/D转换芯片(811)输入端连接有电源模块(110)、信号转换电路(120)，其中信号转换电路(120)的输入端连接有衰减电路(130)。

7.根据权利要求6所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述A/D转换芯片(811)的A1口为电压输入端口，测量信号经过R63,R84衰减分压后输入到A1端口，J2为信号转换器。

8.根据权利要求6所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述A/D转换芯片(811)的A1、A2口也为电阻输入端口，电阻采用比例测试法测量，A/D转换芯片(811)内部有取样电阻，PTC2,Q19,Q20为电阻测量时误输入电压保护器件，当电阻测量时，J2的3脚、4脚短接，此时误输入电压，三极管嵌位电压低于10伏左右，误测电压的值基本全部加到PTC2热敏电阻上，此时PTC2迅速发热，PTC2的阻值迅速增大，起到输入隔离的作用，这样就保护了A/D转换芯片(811)。

9.根据权利要求6所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述电源模块(110)与所述A/D转换芯片(811)的VDD引脚和VSS引脚电连接。

10.根据权利要求1所述的一种脉宽控制背光亮暗与蜂鸣声大小数字万用表，其特征在于：所述主机(1)具体可设置为钳形表、万用表或者具有测试、测量功能的仪器仪表均可。

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