CN2833608Y - 一种自动量程数字测量仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动量程数字测量仪表。包括自动量程数字测量仪表集成电路，特别还包括一功能选择电路，与自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器连接，用于控制该编码器；一开关电路，连接在自动量程数字测量仪表集成电路和功能选择电路输出端之间。上述开关电路采用了交流电压信号控制的直流电子开关。本实用新型能够使数字测量仪表简单进行测量操作，提高数字测量仪表的可靠性，减小体积，降低成本。

Description

一种自动量程数字测量仪表

技术领域

本实用新型涉及一种数字测量仪表，尤其是涉及一种自动量程数字测量仪表，能够不设置功能拨盘，也可以识别确定测量项目。

背景技术

现在随着电子和电工技术快速发展和进步，各种电测量仪器仪表也得到了越来越广泛的应用，特别是采用数字技术的仪器仪表。现在常见的有数字万用表、数字钳形表、数字面板表等。

但是，现有的数字测量仪表，都在仪表面板上设置了一个拨盘，该拨盘实际上是一个测量功能选择开关。如自动量程型的数字万用表，其功能拨盘用于选择不同的待测量项目：交/直流电压、交/直流电流、电阻、电容、交流频率、占空比、通断、温度等，测量以上不同的内容时，首先需要将拨盘拨调到相应的位置上，然后再进行测量；而对于非自动量程型的数字万用表，甚至还要在功能拨盘上再设置一个档位拨盘开关，用于选择各测量功能不同的量程，如欲对直流电压项目进行测量，假定万用表的测量范围为0.1mV到1000V，根据需要测量的直流电压的值，利用档位拨盘开关将整个测量范围分成若干段，档位开关拨到合适的分段后才能测量。其他的数字测量仪表也类似。

由于现有的自动量程数字测量仪表需要设置测量功能拨盘，不仅造成测量时操作复杂、容易出错，还会造成测量仪表的体积增大，特别是功能拨盘的可靠性还比较差。

此外还有用各种继电器，包括机械式、电子式、光电隔离式继电器等，通过电子电路实现代替功能拨盘的设计。此种用各种继电器电路代替功能拨盘的设计，同样会造成测数字测量仪表的体积大，特别还会使测量仪表的成本提高、功耗加大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自动量程数字测量仪表。能够不需要设置功能拨盘和档位开关，只需要简单将测试极与待测器件或者电路连接即可，测量仪表自身也可以识别判断测量的项目。而且还会提高数字测量仪表的可靠性，减小体积，降低成本。

本实用新型的目的是这样实现的：一种自动量程数字测量仪表，包括自动量程数字测量仪表集成电路，

并且，

上述的自动量程测量仪表还包括，

一功能选择电路，与上述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器连接，用于控制上述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器；

一开关电路，连接在上述的自动量程数字测量仪表集成电路和上述的功能选择电路输出端之间。

同时，

上述的功能选择电路包括若干电压比较器，该若干电压比较器输出端并联接入上述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器，以该若干电压比较器的输出状态控制上述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器。

上述的功能选择电路包括若干电流比较器，该若干电流比较器输出端并联接入上述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器，以该若干电流比较器的输出状态控制上述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器。

上述的功能选择电路设置为一按键。

上述的功能选择电路设置为若干按键。

上述的开关电路设置为直流电子开关。

上述的开关电路设置为继电器。

上述的开关电路设置为光电开关。

上述的直流电子开关包括一变压器、一整流二极管、若干开关元件，用于输入交流电压变压整流为直流电压后控制上述的开关元件。

上述的直流电子开关的若干开关元件设置为MOS场效应管。

实现了上述的技术方案，就可以实现本实用新型的目的。能够使数字测量仪表简单进行测量操作，提高数字测量仪表的可靠性，减小体积，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的电路原理图；

图2是本实用新型另一实施例的电路原理图；

图3是本实用新型再一实施例的电路原理图。

具体实施例

下面结合附图详细描述本实用新型的较佳实施例，通过对本实用新型较佳实施例的描述，可以更清楚的看出和理解本实用新型的优点所在。

对于各种自动量程数字仪表，数字万用表是最常用的，并且除自动量程数字仪表集成电路需要具体为万用表、钳形表、面板表集成电路外，其他部分没有区别，因此下面全部以数字万用表为例，应用于钳形表或者面板表时，只需将自动量程数字万用表集成电路替换为自动量程数字钳形表或者面板表的集成电路即可。

如图1，是对交/直流电压、电阻的自动识别测量的实施例，也可以是交/直流电流、电阻。待测信号接入公共端COM和另一端V/Ohm间。较好的，端口V/Ohm串接了一正温度系数的热敏电阻。基准电压输入开关位REFO确定基准电压，功能选择电路中的电压比较器A、B、C输出端分别串接二极管输出0，1开关状态，并连接自动量程数字万用表集成电路的功能选择编码器；而电子开关K1、K2、K3作为开关电路，根据输入电压的关断控制其输出的开关。预先设定功能选择的编码逻辑关系，就可以做到数字万用表待测信号的自动识别。如本实施例可设定测量功能与电压比较器A、B、C输出状态对应的逻辑关系如下表：

测量功能	电压比较器A	电压比较器B	电压比较器C
				交流电压	0	0	1
直流电压	1	0	0
				0	1	0
	电阻	0	0				0

如此，将待测信号接入公共端COM和另一端V/Ohm间后，自动量程数字万用表就实现对交流电压、直流电压、电阻的测量自动识别、自动量程。

其中，上述的电压比较器也可以设置为电流比较器。而电子开关也可以为继电器、光电开关等替代。

而在本实施例采用电子开关时，较好的，设置包括一变压器，该变压器后串接一整流二极管作半波整流，也可以在变压器后串接其他全波整流电路。前端输入交流电压信号后，经变压整流为直流电压信号，再控制若干MOS场效应管的栅极和源极，以根据前端输入情况决定开关状态，形成交流电压信号控制的直流电子开关。由于有变压器的存在，可以将MOS开关管上的高电压与自动量程数字万用表的其他线路部分隔离开，避免高电压损坏数字万用表。同时，该交流电压信号控制的直流电子开关的成本较低，功耗较小。

如图2，是对交/直流电压、交流电流、电阻的自动识别测量的实施例。其电路原理与上一实施例大致相同，只是增加了一路电压比较器D，使得电压比较器输出状态的逻辑组合增多，可以自动识别选择更多的测量功能。

同样的，本实施例的电压比较器A、B、C、D也可以设置为电流比较器；电子开关K1、K2、K3也可以被继电器、光电开关等替代；电子开关K1、K2、K3较好的设置为上述的交流电压信号控制的直流电子开关。预先设定功能选择的编码逻辑关系，如本实施例可设定测量功能与电压比较器A、B、C输出状态对应的逻辑关系如下表：

测量功能	电压比较器A	电压比较器B	电压比较器C	电压比较器D
					交流电压	0	0	1	0
直流电压	1	0	0	0
					0	1	0	0
	交流电流	0	0	0					1
电阻					0	0	0	0

如此，将待测信号接入公共端COM和另一端V/Ohm间后，自动量程数字万用表就实现了对交/直流电压、交流电流、电阻的测量自动识别、自动量程。

如图3，是本实用新型的再一实施例，是一种单按键的自动量程数字万用表电路原理。其基本原理与上二实施例类同，区别在于去除了功能选择电路，即不采用电压比较器/电流比较器的逻辑功能。而是设置一功能选择按键K，通过该按键的选择，结合上述的同样的交流电压信号控制的直流电子开关K1、K2、K3，实现不需要功能拨盘的自动量程数字万用表。

当然，在本实施例中，也可以设置若干按键以做功能选择。无论单按键还是多按键，均省去了数字万用表的功能拨盘和档位开关，减小了数字万用表的体积，提高了可靠性和安全性。

本实用新型的测量输入阻抗可达1MΩ以上，因此对被测信号的影响几乎没有。

以上各实施例均以自动量程数字万用表为例，其他自动量程的数字仪表，只需将自动量程数字万用表集成电路替换为自动量程数字钳形表、面板表等的集成电路即可实现本实用新型。

这里需要指出的是：本领域的普通技术人员可以在本实用新型的基础上，作出各种适当的变形或者替换，但所有这些变形或者替换，都应当属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种自动量程数字测量仪表，包括自动量程数字测量仪表集成电路，其特征在于所述的自动量程测量仪表还包括，

一功能选择电路，与所述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器连接，用于控制所述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器；

一开关电路，连接在所述的自动量程数字测量仪表集成电路和所述的功能选择电路输出端之间。

2、根据权利要求1所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的功能选择电路包括若干电压比较器，该若干电压比较器输出端并联接入所述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器，以该若干电压比较器的输出状态控制所述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器。

3、根据权利要求1所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的功能选择电路包括若干电流比较器，该若干电流比较器输出端并联接入所述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器，以该若干电流比较器的输出状态控制所述的自动量程数字测量仪表集成电路的功能选择编码器。

4、根据权利要求1所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的功能选择电路设置为一按键。

5、根据权利要求1所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的功能选择电路设置为若干按键。

6、根据权利要求1所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的开关电路设置为直流电子开关。

7、根据权利要求1所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的开关电路设置为继电器。

8、根据权利要求1所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的开关电路设置为光电开关。

9、根据权利要求6所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的直流电子开关包括一变压器、一整流二极管、若干开关元件，用于输入交流电压变压整流为直流电压后控制所述的若干开关元件。

10、根据权利要求6所述的一种自动量程数字测量仪表，其特征在于所述的直流电子开关的若干开关元件设置为MOS场效应管。

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