RU2482501C2 - Digital multimeter with automatic measurement function selection - Google Patents
Digital multimeter with automatic measurement function selection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2482501C2 RU2482501C2 RU2009113711A RU2009113711A RU2482501C2 RU 2482501 C2 RU2482501 C2 RU 2482501C2 RU 2009113711 A RU2009113711 A RU 2009113711A RU 2009113711 A RU2009113711 A RU 2009113711A RU 2482501 C2 RU2482501 C2 RU 2482501C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- measurement
- terminal
- current
- microprocessor
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 123
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
[0001] ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ[0001] FIELD OF THE INVENTION
[0002] Изобретение является цифровым мультиметром, который осуществляет автоматический выбор сложных категорий функций измерения аналоговой величины и измерительных диапазонов с помощью вольтметра, состоящего из аналогового/цифрового конвертера и подходящего вспомогательного источника энергии, микропроцессора и электрических переключателей.[0002] The invention is a digital multimeter that automatically selects complex categories of analog measurement function and measuring ranges using a voltmeter consisting of an analog / digital converter and a suitable auxiliary energy source, microprocessor and electrical switches.
[0003] УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ[0003] BACKGROUND
[0004] Обычные цифровые мультиметры обычно обеспечивают механический выбор измерений самим пользователем или выбор измерений с помощью нажатия клавиш. Например, с учетом того, чем обеспечивается работа измеряемого объекта: постоянное/переменное электрическое напряжение, сопротивление или постоянный/переменный электрический ток, кнопка установки ставится на соответствующую позицию функции измерения, что обеспечивает электрическую связь.[0004] Conventional digital multimeters typically provide a mechanical choice of measurements by the user or a selection of measurements by pressing keys. For example, taking into account the operation of the measured object: direct / alternating voltage, resistance or direct / alternating electric current, the setup button is placed on the corresponding position of the measurement function, which provides electrical connection.
[0005] Цифровые мультиметры с автоматическим измерительным рядом могут после выбора функции измерения выбрать подходящий измерительный спектр, используя разные комбинации внутренних электрических позиций, в соответствии с размером измеряемого объекта. Следовательно, цифровые мультиметры могут осуществлять полные измерения для разных величин (например, напряжение постоянного тока). Для этого всего лишь необходимо выбрать соответствующую позицию функции измерения (например, напряжение постоянного тока). Использование мультиметра предполагает выбор пользователем нескольких позиций, подходящих к измерению той или иной функции, предлагаемой прибором (например, напряжение постоянного тока). Ни один из существующих мультиметров не может автоматически задавать функцию измерения.[0005] Digital multimeters with an automatic measuring range can, after selecting the measurement function, select the appropriate measuring spectrum using various combinations of internal electrical positions, in accordance with the size of the measured object. Therefore, digital multimeters can take full measurements for different quantities (for example, DC voltage). To do this, you just need to select the appropriate position of the measurement function (for example, DC voltage). The use of a multimeter involves the selection by the user of several items suitable for measuring a particular function offered by the device (for example, DC voltage). None of the existing multimeters can automatically set the measurement function.
[0006] В проектах добавлен автоматический выбор функции измерения, основанный на цифровом мультиметре с автоматическими диапазонами измерения. Несмотря на это датчик типа сигнала обязан обнаруживать тип сигнала аналогового входа. Типы сигнала аналогового входа, который может быть обнаружен с этой целью, ограничены. Кроме того, влияние входного импеданса и выключателей в датчиках типа сигнала уменьшают работу мультиметров с автоматическим выбором функций измерения, сокращая их практическую значимость.[0006] In projects, automatic selection of the measurement function based on a digital multimeter with automatic measurement ranges has been added. Despite this, the signal type sensor is required to detect the signal type of the analog input. The types of analog input signal that can be detected for this purpose are limited. In addition, the influence of input impedance and switches in signal type sensors reduces the operation of multimeters with automatic selection of measurement functions, reducing their practical significance.
[0007] Значительные поправки были сделаны для мультиметров с автоматическим выбором функции измерения в Китае, патент CN 200310112175.3, сделав мультиметры с автоматическим выбором функции измерения доступными к практическому применению. Однако, что касается автоматического выбора пассивного аналогового входа без напряжения/тока, остаются большие пределы, такие как измерения емкости, индуктивности и диодного напряжения.[0007] Significant corrections have been made for multimeters with automatic selection of the measurement function in China, patent CN 200310112175.3, making multimeters with automatic selection of the measurement function available for practical use. However, with regard to the automatic selection of a passive analog input without voltage / current, large limits remain, such as capacitance, inductance and diode voltage measurements.
[0008] Цель изобретения состоит в обеспечении нового типа цифрового мультиметра с автоматической функцией выбора диапазона измерения, который не только может автоматически выбрать функцию измерения с учетом того, чем обеспечивается работа измеряемого объекта: постоянное/переменное электрическое напряжение, сопротивление или постоянный/переменный электрический ток, но у которого есть особенность автоматического выбора функции измерения среди большего количества типов пассивного компонента, включая сопротивление, т.е измерение сопротивления, емкости, индуктивности и диодного напряжения. При самых простых условиях ВКЛ./ВЫКЛ. функциональность этого мультиметра может осуществляться с помощью переключателя электропитания ВКЛ./ВЫКЛ. Кроме того, у этого мультиметра есть скорость срабатывания, которая быстрее, чем у обычных мультиметров, что позволяет автоматически обнаруживать диапазоны измерения во время измерений.[0008] The purpose of the invention is to provide a new type of digital multimeter with an automatic function for selecting the measuring range, which can not only automatically select the measuring function, taking into account what ensures the operation of the measured object: direct / alternating voltage, resistance or direct / alternating electric current , but which has the feature of automatically selecting a measurement function among more types of passive component, including resistance, i.e. measuring resistance phenomenon, capacitance, inductance and diode voltage. Under the simplest conditions, ON / OFF the functionality of this multimeter can be carried out using the power switch ON / OFF. In addition, this multimeter has a response speed that is faster than conventional multimeters, which allows you to automatically detect measurement ranges during measurements.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0009] Изобретение выполнено следующим образом: цифровой мультиметр, который автоматически выбирает функции измерения, включает в себя измеряемые входные терминалы объекта, конверсионные кругообороты для быстрого аналогового/цифрового преобразования, микропроцессор, вспомогательный управляемый программой источник напряжения или тока, потенциальный сепаратор сети, электронный выключатель и дисплей. Быстрый аналоговый/цифровой конвертер соединяет окончательно измеренный входной объект посредством потенциального сепаратора сети для быстрого измерения напряжения между входными терминалами; быстрый аналоговый/цифровой конвертер выводит данные на микропроцессор для анализа и обработки. Микропроцессор управляет электронным выключателем в переключении потенциальной сети сепаратора и диапазоне измерения. Результат измерения передается на дисплей, будучи обработанным микропроцессором.[0009] The invention is implemented as follows: a digital multimeter that automatically selects measurement functions includes measured input terminals of an object, conversion circuits for fast analog / digital conversion, a microprocessor, an auxiliary program or voltage or current source, potential network separator, electronic circuit breaker and display. A fast analog / digital converter connects the finally measured input object by means of a potential network separator to quickly measure the voltage between the input terminals; Fast analog / digital converter outputs data to a microprocessor for analysis and processing. The microprocessor controls the electronic switch in the switching of the potential separator network and the measuring range. The measurement result is transmitted to the display after being processed by the microprocessor.
[0010] Когда мультиметр обнаруживает внешнее напряжение на внутренних терминалах, микропроцессор автоматически определяет, есть ли циклическое изменение полярности в выводе данных от быстрого аналогового/цифрового конвертера, является ли сигнал постоянного или переменного электрического напряжения, определяет полярность и ценность сигнала постоянного напряжения. Также выдаются некоторые числовые результаты, такие как амплитудное значение, эффективное значение, частота и цикл, посредством анализа и обработки. Конечно, только когда скорость осуществления выборки быстрого аналогового/цифрового конвертера многократно выше, чем частота измеряемого сигнала переменного напряжения, он может быть точно измерен.[0010] When the multimeter detects an external voltage at the internal terminals, the microprocessor automatically determines whether there is a cyclic polarity change in the output from the fast analog / digital converter, whether the signal is a constant or alternating voltage, determines the polarity and value of the constant voltage signal. Some numerical results, such as amplitude value, effective value, frequency and cycle, are also output through analysis and processing. Of course, only when the sampling rate of a fast analog / digital converter is many times higher than the frequency of the measured AC voltage signal, can it be accurately measured.
[0011] В случае если мультиметр не обнаруживает внешнего напряжения, он начинает измерение для пассивного аналогового объекта. Микропроцессор направляет вспомогательный, управляемый программой, источник напряжения/тока для осуществления вывода во входном терминале, и быстрый аналоговый/цифровой цикл конвертера вводит измеренный результат в микропроцессор для анализа с целью определения природы измеряемого пассивного аналогового объекта. Когда вспомогательное управляемое программой напряжение/ток активно, аналоговое измерение объекта во входном терминале продолжается, связь с вводным терминалом прерывается; когда вспомогательное управляемое программой напряжение/ток пассивно, аналоговое измерение объекта во входном терминале продолжается, осуществляется связь с вводным терминалом. Быстрый аналоговый/цифровой цикл конвертера и управляемый программой источник напряжения/тока, которым управляет микропроцессор, соединяются, чтобы выбрать среди многократных типов аналоговых количественных измерений, в дополнение к измерению соответствующего диапазона измерения. Количественные аналоговые измерения объекта продолжаются следующим образом: вспомогательный источник, управляемый программой, сначала выводит пробный микропоток таким образом, что входной терминал осуществляет цикл с высоким входным импедансом.[0011] If the multimeter does not detect an external voltage, it starts measuring for a passive analog object. The microprocessor sends an auxiliary, program-controlled, voltage / current source for outputting at the input terminal, and a fast analog / digital converter cycle enters the measured result into the microprocessor for analysis to determine the nature of the measured passive analog object. When the auxiliary program-controlled voltage / current is active, the analog measurement of the object in the input terminal continues, communication with the input terminal is interrupted; when the auxiliary program-controlled voltage / current is passive, the analog measurement of the object in the input terminal continues, communication with the input terminal is carried out. The fast analog / digital converter cycle and the program-controlled voltage / current source controlled by the microprocessor are connected to select among multiple types of analog quantitative measurements, in addition to measuring the corresponding measuring range. Quantitative analog measurements of the object are continued as follows: the auxiliary source controlled by the program first outputs a test microflow so that the input terminal carries out a cycle with a high input impedance.
[0012] Микропроцессор получает данные об измерении и управляет электронным переключателем управляемых программой источников напряжения/тока, основанных на контрольном сигнале данных изменить природу и размер управляемого программой источника и, таким образом, диапазон измерения. Сохраняя частичные данные измерения, микропроцессор может сохранить и показать графическую форму волны входного сигнала изменения.[0012] The microprocessor receives the measurement data and controls the electronic switch of the program / controlled voltage / current sources, based on the control signal of the data to change the nature and size of the program-controlled source and, thus, the measurement range. By storing partial measurement data, the microprocessor can save and display the graphic waveform of the input change signal.
[0013] В изобретении есть кнопка выбора, которая соединяет микропроцессор. Эта кнопка позволяет пользователю покинуть функцию автоматического выбора измерения, функция измерения может переключаться при каждом нажатии кнопки.[0013] In the invention there is a selection button that connects the microprocessor. This button allows the user to leave the automatic measurement selection function, the measurement function can be switched each time the button is pressed.
[0014] В отличие от существующих технологий, это изобретение быстро подстраивается под аналоговые/цифровые конверсионные технологии и используемый определенным вспомогательным источником энергии метод при измерении пассивного аналоговыого сигнала, чтобы измерить срабатывания между входными терминалами после того, как вспомогательный источник энергии применен во время измерений на пассивных элементах. Изобретение обеспечивает мультиметр, который автоматически выбирает функции измерения, давая автоматическое заключение о природе и размере сигнала объекта для того, чтобы сделать возможным автоматический выбор функций измерения для большего количества типов аналогового сигнала, чем ранее. Раньше автоматическая идентификация и автоматический выбор диапазона измерения были невозможны.[0014] Unlike existing technologies, this invention quickly adapts to analog / digital conversion technologies and the method used by a specific auxiliary energy source for measuring a passive analog signal to measure the responses between input terminals after the auxiliary energy source is applied during measurements on passive elements. The invention provides a multimeter that automatically selects measurement functions, giving an automatic conclusion about the nature and size of the object signal in order to make it possible to automatically select measurement functions for more types of analog signal than before. Previously, automatic identification and automatic measurement range selection were not possible.
[0015] В отличие от существующих технологий, во время измерений сигнала переменного напряжения, данное изобретение не только определяет эффективное значение сигнала переменного напряжения, но и получает данные о сигнале, такие как частота и максимальное напряжение. Обычные мультиметры могут легко определить точное эффективное значение, только преобразовав сигнал переменного напряжения в сигнал постоянного напряжения с помощью специального конвертера точного эффективного значения. В отличие от обычных мультиметров точного эффективного значения, данное изобретение не допускает ошибок в определении диапазона сигнала переменного напряжения, который имеет большой несинусный коэффициент амплитуды (высокое максимальное напряжение, но небольшое эффективное значение). Обычные мультиметры точного эффективного значения могут допускать ошибки в определении диапазона сигнала, которые порождают большие погрешности вычислений.[0015] Unlike existing technologies, during measurements of an AC voltage signal, this invention not only determines the effective value of the AC voltage signal, but also receives signal data such as frequency and maximum voltage. Conventional multimeters can easily determine the exact effective value only by converting the AC voltage signal into a constant voltage signal using a special converter of the accurate effective value. Unlike conventional multimeters with an accurate effective value, this invention does not allow errors in determining the range of an AC voltage signal that has a large non-sinusoidal amplitude coefficient (high maximum voltage, but a small effective value). Conventional multimeters of the exact effective value can make errors in determining the signal range, which give rise to large calculation errors.
[0016] В отличие от существующих технологий, данное изобретение позволяет получать более точные данные об измерениях сигналов постоянного напряжения с помощью корректировки полуволны переменного напряжения или корректировки полной волны или об измерении однонаправленных вибрационных сигналов.[0016] In contrast to existing technologies, the present invention allows more accurate measurements of DC voltage signals to be obtained by correcting the half-wave of an alternating voltage or correcting a full wave or measuring unidirectional vibration signals.
[0017] В отличие от существующих технологий, данное изобретение использует усовершенствования скорости измерения, принимая быструю аналоговую/цифровую конверсионную технологию. Изобретение может не только измерить транзитные амплитуды элементов аккумулирования энергии, включая емкость и индуктивность, но и сокращает время, требуемое для пробного измерения, которое определяет функцию. Время, требуемое для того, чтобы измерить диапазон сигнала, и для того, чтобы переключиться, также сокращено, и амплитуда всего мультиметра сильно увеличивается. Проблемы, связанные с долгим резервным временем в обычных мультиметрах с автоматическими измерениями диапазона, таким образом, решаются.[0017] Unlike existing technologies, the present invention utilizes improvements in measurement speed by adopting fast analog / digital conversion technology. The invention can not only measure the transit amplitudes of energy storage elements, including capacitance and inductance, but also reduce the time required for a test measurement, which determines the function. The time required to measure the signal range, and in order to switch, is also reduced, and the amplitude of the entire multimeter is greatly increased. The problems associated with the long standby time in conventional multimeters with automatic range measurements are thus resolved.
[0018] Это изобретение может эффективно интегрировать функцию предупреждения в мультиметр, который автоматически выбирает функции измерения с помощью звука предупреждения, когда значение электрического сопротивления меньше, чем определенное ожидаемое значение. В других мультиметрах эта функция и диодная функция измерения могут выполняться при установке отдельных положений функции измерения. Это обеспечивает измерения непрерывности, которые обеспечивают быструю реакцию, так как аналоговый метод сравнения достаточно быстрый. Поскольку обычные мультиметры с автоматическим обнаружением диапазона измерения подвергаются нескольким преобразованиям диапазона от разомкнутой цепи метра к измерению сопротивления ниже определенного значения (например, 30 Ом), реакция будет медленной[0018] This invention can effectively integrate a warning function into a multimeter that automatically selects measurement functions using a warning sound when the electrical resistance value is less than a certain expected value. In other multimeters, this function and the diode measurement function can be performed when individual positions of the measurement function are set. This provides continuity measurements that provide a quick response, since the analog comparison method is fast enough. Since conventional multimeters with automatic detection of the measuring range undergo several range transformations from the open circuit of the meter to measuring the resistance below a certain value (for example, 30 Ohms), the reaction will be slow
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0019] На Фиг.1 представлена блок-схема основных характеристик мультиметра;[0019] Figure 1 presents a block diagram of the main characteristics of a multimeter;
[0020] на Фиг.2 представлена структурная схема основных функциональных действий или положений для автоматического выбора функции измерений при реализации, представленной на Фиг.1;[0020] figure 2 presents a structural diagram of the main functional actions or provisions for the automatic selection of the measurement function in the implementation shown in figure 1;
[0021] на Фиг.3 представлена блок-схема цифрового мультиметра, который осуществляет выбор функций измерения всего лишь с помощью одной кнопки, в которой задана эта функция.[0021] FIG. 3 is a block diagram of a digital multimeter that selects measurement functions with just one button in which this function is set.
[0022] на Фиг.4 представлена блок-схема цифрового мультиметра после того, как кнопка дополнительной функции выбора задана.[0022] FIG. 4 is a block diagram of a digital multimeter after an additional selection function button is defined.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0023] Сопроводительные чертежи раскрывают пример осуществления изобретения, который не должен восприниматься как определенное ограничение к структуре изобретения. Дальнейшие описания даются ниже вместе с сопроводительными чертежами.[0023] The accompanying drawings disclose an embodiment of the invention, which should not be construed as a limitation on the structure of the invention. Further descriptions are given below together with the accompanying drawings.
[0024] Ниже дается подробное описание данного изобретения в сочетании с приложенными диаграммами. Фиг.1 включает в себя три вводных терминала: 1, 2 и 3, и четыре части цикла: А, В, С и D. Среди частей цикла, часть А - это быстрый аналоговый/цифровой конвертер; часть В - микропроцессор; часть С - дисплей, и часть D - источник напряжения/тока, управляемый частью В. Вводный терминал 2 - это обычный терминал, который, как и обычный мультиметр, представляет основу измеряемого сигнала. Вводный терминал 1 - это вводный терминал всех измеряемых аналоговых сигналов, за исключением измерений тока. Во время измерения, объект, обеспечивающий измеряемый аналоговый сигнал, соединяется между терминалом 1 и 2. Вводный терминал 3 - это вводный терминал для измерения тока, и измеряемый сигнал тока соединяется между вводными терминалами 3 и 2. Сопротивление R6 уже соединено между вводным терминалом 3 и 2, функцией которого является превращение сигнала тока в сигнал напряжения. Во время измерения тока, вольтметр с автоматическим измерительным диапазоном, образованным быстрым аналоговым/цифровым конвертером, измеряет напряжение между терминалом 3 и 2, которое определяет природу и объем измеряемого тока. Выбор объема и силы сопротивления R6 зависит от объема измерительного тока. Когда измерение тока не является необходимым, этот вводный терминал и R6 могут не использоваться.[0024] The following is a detailed description of the present invention in combination with the attached diagrams. Figure 1 includes three input terminals: 1, 2, and 3, and four parts of the cycle: A, B, C, and D. Among the parts of the cycle, part A is a fast analog / digital converter; Part B - microprocessor; part C is the display, and part D is the voltage / current source controlled by part B.
[0025] На Фиг.1, часть А - это вольтметр с автоматическим диапазоном, который берет в основу быстрый аналоговый/цифровой конвертер и задает электронный переключатель, управляемый частью В и сопротивлением R1, R2, R3, R4 и R5. В соответствии с объемом вводного напряжения, ВКЛ./ВЫКЛ. электронного переключателя, управляемого частью В, позволяет R1-R5 быть объединенным в потенциальную сеть сепаратора с отношением напряжения 1, 10, 100, 1000 и 10000, позволяя преобразовывать вводное напряжения разного объема в область измерения быстрого аналогового/цифрового конвертера. Например, соответствующий диапазон напряжения 400 mV, 4 V, 40 V, 400 V и 1000 V. С коэффициентом напряжения 1, то есть с прямым входом основного диапазона на 400 милливольт без ослабления, у части А очень высокий входной импеданс. У части А импеданс 10 М Ом в других условиях. Так же как конверсионная скорость быстрого аналогового/цифрового конвертера достаточно быстра, данные и изменения между входными терминалами могут быть получены в пределах определенной области. Быстрый аналоговый/цифровой конвертер при этом может преобразовать больше чем несколько тысяч циклов в секунду, в отличие от медленного аналогового/цифрового конвертера, используемого в обычных мультиметрах, которые могут преобразовать только несколько циклов в секунду. Кроме того, принятие быстрого аналогового/цифрового конвертера уменьшает время, которое требуется мультиметру для определения измерений функции и преобразования сигнала в точный диапазон. Этим он отличается от существующих обычных мультиметров с автоматическим выявлением диапазона, которые долгое время ждут, прежде чем получить точный результат.[0025] In FIG. 1, part A is an automatic range voltmeter that takes as a basis a fast analog / digital converter and sets an electronic switch controlled by part B and resistance R1, R2, R3, R4 and R5. According to the input voltage volume, ON / OFF. An electronic switch controlled by part B allows R1-R5 to be connected to a potential separator network with a voltage ratio of 1, 10, 100, 1000 and 10000, allowing you to convert input voltages of different volumes into the measurement domain of a fast analog / digital converter. For example, the corresponding voltage range is 400 mV, 4 V, 40 V, 400 V and 1000 V. With a voltage factor of 1, that is, with a direct input of the main range of 400 millivolts without attenuation, Part A has a very high input impedance. Part A has an impedance of 10 M Ohm in other conditions. Just as the conversion speed of a fast analog / digital converter is fast enough, data and changes between input terminals can be obtained within a specific area. A fast analog / digital converter can convert more than a few thousand cycles per second, unlike a slow analog / digital converter used in conventional multimeters, which can only convert a few cycles per second. In addition, the adoption of a fast analog / digital converter reduces the time it takes for the multimeter to measure function measurements and convert the signal to an accurate range. In this, it differs from existing conventional multimeters with automatic range detection, which they wait for a long time before getting an accurate result.
[0026] Часть В - это микропроцессор, который одновременно получает выходные измерительные данные от части А и выводит контрольный сигнал для управления электронным переключателем части А, также меняет диапазон, в зависимости от условий данных, и превращает часть А в вольтметр с автоматическим выявлением диапазона. Фактически, графическое изображение формы волны входного изменения сигнала как функция времени может быть сохранена, сохраняя частично данные об измерениях части А. Поэтому в соответствии с изменениями в сигнале напряжения и циклических сменах направления (полярность), мультиметр может идентифицировать, является ли сигнал напряжения постоянного тока или переменного тока или и того и другого, и внести соответствующие корректировки. Это позволяет дисплею показывать не только числовые результаты измерения, но также и форму волны, графическую схему измеренного сигнала или изменения его значения наряду со временем. Если напряжение превышает заданное пороговое значение между входными терминалами 1 и 2, то мультиметр будет входить, удерживать измерение напряжения и автоматически переставлять диапазон. Цель установки порогового значения состоит в том, чтобы избежать ошибки определения функции из-за внешнего сигнала вмешательства в случае разомкнутой цепи во входных терминалах.[0026] Part B is a microprocessor that simultaneously receives measurement output from part A and outputs a control signal to control the electronic switch of part A, also changes the range depending on the data conditions, and turns part A into a voltmeter with automatic range detection. In fact, a graphical representation of the waveform of the input signal change as a function of time can be saved, partially storing the measurement data of part A. Therefore, in accordance with changes in the voltage signal and cyclic directional changes (polarity), the multimeter can identify whether the DC voltage signal or alternating current, or both, and make appropriate adjustments. This allows the display to show not only the numerical results of the measurement, but also the waveform, a graphical diagram of the measured signal or changes in its value along with time. If the voltage exceeds a predetermined threshold value between the
[0027] Если часть А не обнаруживает сигналов напряжения, которые превышают пороговое значение на отрезке времени (например, 10 миллисекунд), часть В начинает этап проверки для пассивных аналоговых сигналов. Часть В управляет частью D и обеспечивает ввод тока в вводный терминал 1. Вывод части D не связан с вводным терминалом 1. Объект измерения ненапряжения может рассматриваться как резистор, диод, конденсатор или катушка индуктивности или как входной терминал, который находится в условиях разомкнутой цепи в соответствии с измерением в результате изменений напряжения между входными терминалами 1 и 2 частью А.[0027] If part A does not detect voltage signals that exceed a threshold value in a period of time (for example, 10 milliseconds), part B starts the verification step for passive analog signals. Part B controls part D and provides input current to the
[0028] Если входные терминалы 1 и 2 замечены в условиях разомкнутой цепи, часть В управляет частью А, чтобы переключиться на измерение напряжения между входными терминалами 3 и 2. Если обнаруживается напряжение, превышающее значение определенного порога, мультиметр будет измерять ток. Процесс определения постоянного или переменного тока будет тем же, что и определение напряжения, описанное выше.[0028] If
[0029] Если ввод тока не обнаруживается между вводными терминалами 3 и 2, часть В возвращает измерения на начальную стадию, позволяя части А начать обнаружение напряжения между вводными терминалами 1 и 2. Повтор осуществляется по вышеописанным этапам.[0029] If a current input is not detected between the
[0030] Часть С - дисплей, который показывает соответствующие измерительные результаты и обозначения единицы измерения в соответствии с данными, которые выводит часть В. Если необходимо, то графическая схема формы волны или измеряемого объекта выводится на дисплей вместе со временем и числовыми результатами во время измерения переменного тока или напряжения.[0030] Part C is a display that shows the corresponding measurement results and unit designations in accordance with the data displayed by part B. If necessary, a graphical diagram of the waveform or measured object is displayed along with the time and numerical results during measurement AC or voltage.
[0031] Часть D - источник напряжения или тока, управляемый частью В. Управляемая частью В часть D может выводить сигнал напряжения или тока разных объемов и форм волны в вводный терминал 1, удовлетворяя требования к измерениям разных объектов. Например, 0.01 µA, 1 µА или 1 mA может выводиться постоянный ток или треугольная волна тока. Максимальный выход напряжения, например, 2 V. При измерении напряжения, происходит соединение части D и вводного терминала 1.[0031] Part D is a voltage or current source controlled by part B. Controlled by part B part D can output a voltage or current signal of different volumes and waveforms to input terminal 1, satisfying the measurement requirements of different objects. For example, 0.01 µA, 1 µA or 1 mA, a direct current or a triangular current wave may be output. The maximum voltage output, for example, is 2 V. When measuring voltage, part D is connected to input
[0032] Принцип, с помощью которого различаются измерения сопротивления, емкости, индуктивности и диодного напряжения, - разное время срабатывания относительно источников приложенного напряжения или тока.[0032] The principle by which the measurements of resistance, capacitance, inductance and diode voltage are distinguished is different response times relative to sources of applied voltage or current.
[0033] Если измеряемый объект - резистор, диод, конденсатор накопительной энергии или индуктор, напряжение/ток соотносятся следующим образом:[0033] If the measured object is a resistor, diode, storage energy capacitor or inductor, the voltage / current are correlated as follows:
1) отношение между напряжением uR и током 
2) отношение между током ic, протекающим в конденсаторе С, и напряжением uc на конденсатор в соответствии с временным коэффициентом изменения 
3) отношение между током iL, протекающим через индуктор L, и напряжением uL на индуктор в соответствии с временным коэффициентом изменения 
4) для соотношения напряжения/тока в диоде, следующее выражение соединения процессорного узла диода характеристик вольт-ампера обычно называется выравниванием диода:4) for the voltage / current ratio in the diode, the following expression for the connection of the processor node of the diode characteristics of the volt-ampere is usually called the alignment of the diode:
В выравнивании, IS - обратный ток насыщения, UT является равноценным току температуры. Ниже нормальных температур (300 К), UT≈2.6 mV.In equalization, I S is the return saturation current, U T is equivalent to the temperature current. Below normal temperatures (300 K), U T ≈2.6 mV.
[0034] Из выравнивания диода следует, что если обратное напряжение U<0 используется в диоде и |U|>>UT, I≈-IS. To есть обратное напряжение по существу является константой. Если прямое напряжение используется в диоде, U>0 и U>>UT, тогда 
[0035] Измеряя диод с помощью мультиметра, диод измеряется и во всех направлениях, что позволяет судить о его качестве. Это измерение дает разомкнутый контур в обратном направлении, так как диод показывает высокий импеданс. Наблюдается спад прямого напряжения, когда диод находится в прямом направлении. Обычно спад прямого напряжения измеряется при токе в 1 mA.[0035] Measuring the diode with a multimeter, the diode is measured in all directions, which allows to judge its quality. This measurement gives an open loop in the opposite direction, since the diode shows a high impedance. Forward voltage drops when the diode is in the forward direction. Typically, forward voltage drop is measured at a current of 1 mA.
[0036] Поэтому, измеряя сопротивление, часть А не будет измерять напряжение, проходя через пассивные компоненты, включая разряженный конденсатор, катушку индуктивности или диод. Тогда, часть D вводит постоянный ток или напряжение из источника с сопротивлением определенного значения, связанный последовательно с входным терминалом 1. Измеряемый объект, связанные между входными терминалами 1 и 2, например резистор, конденсатор, катушка индуктивности или диод, покажет разный результат, следуя из разных изменений в напряжении между входными терминалами 1 и 2.[0036] Therefore, by measuring the resistance, part A will not measure the voltage passing through passive components, including a discharged capacitor, inductor or diode. Then, part D introduces a direct current or voltage from a source with a resistance of a certain value, connected in series with
[0037] Если измеряемый объект - резистор, формула (1) указывает, что напряжение, измеренное частью А, находится в прямой пропорции со значением сопротивления и током через сопротивление. Поэтому, когда часть D, которой управляет микропроцессор, производит и применяет известный постоянный ток, напряжение, измеренное частью А, является постоянным значением. Поскольку значение постоянной величины изменено, напряжение на резисторе изменится в пропорции. Вычисляя отношение между напряжением, измеренным частью А, и известным постоянным током, мы можем получить числовой результат значения сопротивления. Состояние, превышающее максимальную область измерения сопротивления, отрегулированную мультиметром, рассматривается как разомкнутая цепь. Метод пропорции, обычно используемый в обычных мультиметрах, может также использоваться в измерении сопротивления.[0037] If the measured object is a resistor, formula (1) indicates that the voltage measured by part A is in direct proportion to the resistance value and the current through the resistance. Therefore, when part D, which is controlled by the microprocessor, produces and applies a known direct current, the voltage measured by part A is a constant value. As the constant value is changed, the voltage across the resistor will change in proportion. By calculating the relationship between the voltage measured by part A and the known direct current, we can get a numerical result of the resistance value. A condition exceeding the maximum resistance measurement range adjusted by the multimeter is considered as an open circuit. The proportional method commonly used in conventional multimeters can also be used in measuring resistance.
[0038] Измерения диода аналогичны измерениям резистора, но отличаются от измерений конденсатора или катушки индуктивности. Поскольку конденсаторы и катушки индуктивности являются элементами аккумулирования энергии, они показывают результаты с временной зависимостью, когда постоянный ток внезапно применен с двух сторон. Для обратных измерений на диоде применение постоянного тока с обеих сторон приводит к положению более высокой неизбежности или разомкнутой цепи, даже в самом высоком выходном напряжении (например, 2 V) от части D. Это делает часть D неспособной производить ожидаемое значение тока. Формула (4) указывает, что, когда часть D, которой управляет микропроцессор, производит и применяет известный постоянный ток, напряжение, измеренное частью А, является постоянным значением, представляя постоянную неизбежность. Изменяя значение постоянного тока, напряжение, измеренное частью А, не будет изменяться в пропорции к сопротивлению. Чем больше ток, тем меньше импеданс. Поэтому диодные измерения можно отличить от состояния измерения сопротивления. Когда постоянный ток сведен к 1 mA, числовое значение для передового спада напряжения диода в 1 mA тока получено.[0038] The measurements of the diode are similar to the measurements of a resistor, but differ from the measurements of a capacitor or inductor. Since capacitors and inductors are elements of energy storage, they show time-dependent results when direct current is suddenly applied on both sides. For inverse measurements on a diode, the use of direct current on both sides leads to a position of higher inevitability or an open circuit, even at the highest output voltage (for example, 2 V) from part D. This makes part D incapable of producing the expected current value. Formula (4) indicates that when the microprocessor-controlled part D generates and applies a known direct current, the voltage measured by part A is a constant value, representing constant inevitability. By changing the direct current value, the voltage measured by part A will not change in proportion to the resistance. The higher the current, the lower the impedance. Therefore, diode measurements can be distinguished from the state of the resistance measurement. When the direct current is reduced to 1 mA, a numerical value for the forward diode voltage drop of 1 mA current is obtained.
[0039] Конденсаторными измерениями управляет формула (2). Когда постоянный ток внезапно применен с обеих сторон разряженного конденсатора при измерении, напряжение в обоих концах изменится от ноля, поскольку время увеличивается. Величина изменения 
[0040] Относительно измерений индуктивности видно из формулы (3), что ток через измеряемую катушку индуктивности внезапно не изменится. Поэтому, пытаясь применить ожидаемый ток к катушке индуктивности, противодействующая электродвижущая сила, произведенная индуктивностью, сделает часть D неспособной произвести ожидаемое значение тока, таким образом, вызывая максимальное выходное напряжение (например, 2 V) от части D. Под этим напряжением ток в индуктивности будет постепенно увеличиваться, пока значение тока, ожидаемое частью D, не будет достигнуто. Напряжение с обеих сторон катушки индуктивности уменьшится, и, наконец, это напряжение будет сохранено при падении напряжения. Если ток будет внезапно прерван, то большая противодействующая электродвижущая сила сгенерируется при действии индуктивности с обратным напряжением, произведенным в обоих концах. Часть В, ощущая эту особенность, может переключиться, чтобы заставить часть D произвести треугольную волну. Если кривая 
[0041] Блок-схема в справочной диаграмме 2 ниже описывает рабочий процесс этого изобретения. В отправной точке, после того как мультиметр получает информацию, что входной терминал находится под разомкнутой цепью, микропроцессор начнет процедуру обнаружения функции. Вначале быстрый аналоговый/цифровой конвертер части А функции позволяет непрерывно измерить напряжение между входными терминалами 1 и 2 в течение времени (например, 10 миллисекунд), проследить, превышает ли напряжение отрегулированное пороговое значение. Как уже говорилось выше, порог устанавливается для того, чтобы избежать выявления функции ошибок, вызванного внешним сигналом вмешательства, когда входной терминал находится под разомкнутой цепью. Цель непрерывного наблюдения на отрезке времени состоит в том, чтобы избежать быстрого аналогового/цифрового ошибочного выявления конвертера, что вход напряжения отсутствует, пробуя по нулевому пункту напряжения переменного тока, когда есть ввод напряжения переменного тока (например, 50 Гц).[0041] The flowchart in the reference diagram 2 below describes the working process of this invention. At the starting point, after the multimeter receives information that the input terminal is under an open circuit, the microprocessor will begin the function detection procedure. Initially, the fast analog / digital converter of part A of the function allows you to continuously measure the voltage between
[0042] Если напряжение превышает пороговое значение, примененное между входными терминалами 1 и 2, то микропроцессор начнет процесс измерения напряжения. Начиная измерение, часть А, быстрый вольтметр с автоматическим обнаружением диапазона, начнет измерение в пределах максимального диапазона измерений напряжения. Этот диапазон тогда приспособлен к надлежащему диапазону в соответствии с максимальным измеренным напряжением. Основываясь на данных измерений, легко обнаружить, меняет ли напряжение полярность.[0042] If the voltage exceeds the threshold value applied between the
[0043] Если напряжение меняет полярность, измеряемое напряжение будет напряжением переменного тока. Пока быстрый аналоговый/цифровой конвертер может получить достаточную выборку значений в пределах цикла напряжения переменного тока, легко получить данные о напряжении переменного тока, включая амплитудное значение, истинное эффективное значение, частоту или цикл. Эти результаты измерений могут быть отобраны, чтобы быть полностью или частично показанными в случае необходимости. Очевидно, скорость осуществления выборки быстрого аналогового/цифрового конвертера и скорость обработки микропроцессора ограничивают максимальную ширину частоты измеримого напряжения переменного тока. Это изобретение, используя преимущество быстрого аналогового/цифрового конвертера, не будет делать существенные ошибки измерения из-за несоответствующего выбора диапазона, измеряя переменные сигналы формы волны с высокими максимальными факторами (высокое максимальное напряжение, но низкое эффективное значение), которые в настоящее время допускаются в обычных мультиметрах с автоматическим обнаружением диапазона. Поскольку мультиметр в этом изобретении выбирает диапазон, основанный на максимально измеренном напряжении, измеряется точная и полная форма волны, тогда как обычные мультиметры эффективного значения выбирают диапазон, основанный на эффективном значении напряжения, и не будут измерять вершины максимальных напряжений, таким образом, допуская существенные ошибки.[0043] If the voltage reverses polarity, the measured voltage will be AC voltage. While a fast analog / digital converter can obtain a sufficient sample of values within the AC voltage cycle, it is easy to obtain AC voltage data, including amplitude value, true effective value, frequency, or cycle. These measurement results can be selected to be fully or partially shown if necessary. Obviously, the sampling speed of the fast analog / digital converter and the microprocessor processing speed limit the maximum frequency width of the measurable AC voltage. This invention, taking advantage of the fast analog / digital converter, will not make significant measurement errors due to inappropriate range selection by measuring alternating waveforms with high maximum factors (high maximum voltage but low effective value) that are currently allowed in conventional multimeters with automatic range detection. Since the multimeter in this invention selects a range based on the maximum measured voltage, the exact and full waveform is measured, whereas conventional multimeters of the effective value select a range based on the effective voltage, and will not measure the vertices of the maximum voltages, thus making significant errors .
[0044] Если напряжение не показывает переменную полярность, измеряемое напряжение - напряжение постоянного тока, и полярность в таком случае известны. Полное измерение выполняется просто, посылая значение напряжения и его полярность на дисплей части С для изображения частью В. Если сигналы постоянного тока прерываются колебаниями переменного тока, будут колебания данных, измеренных быстрым вольтметром с автоматическим обнаружением диапазона. Применяется общая обработка, как и для сигналов переменного тока. Точное эффективное значение определяется в пределах промежутка времени как результат заключительного измерения. Чтобы измерить сигнал переменного тока от исправления полуволны переменного тока или исправления полной волны или измерить однонаправленный сигнал пульса, можно получить точные данные. Под множеством требований сигнала мультиметр может дополнительно определить и показать амплитудное значение или эффективное значение.[0044] If the voltage does not show alternating polarity, the measured voltage is a DC voltage, and the polarity is then known. A complete measurement is carried out simply by sending the voltage value and its polarity to the display of part C for the image of part B. If the DC signals are interrupted by alternating current oscillations, there will be fluctuations in the data measured by a fast voltmeter with automatic range detection. General processing is applied, as for AC signals. The exact effective value is determined within the time interval as the result of the final measurement. Accurate data can be obtained to measure the AC signal from correcting the half-wave of AC or correcting the full wave, or to measure the unidirectional pulse signal. Under a variety of signal requirements, the multimeter can further determine and display the amplitude value or effective value.
[0045] В случае когда напряжение не превышает пороговых значений, мультиметр находится в режиме измерения даже для пассивных источников. Микропроцессор части В осуществляет управление дополнительным источником питания элемента D для подачи токов разной силы (0.01 µА, 1 µА и 1 mA) в тестовых целях на клеммы ввода 1 в последовательном подключении. Максимальное напряжение на выходе может составлять, например, 2 V.[0045] In the case when the voltage does not exceed the threshold values, the multimeter is in measurement mode even for passive sources. The microprocessor of part B controls the additional power supply of the element D for supplying currents of different strengths (0.01 µA, 1 µA and 1 mA) for test purposes to input
[0046] Когда сила тока равняется 0.01 µА, 1 µА, функциональный элемент А работает в режиме прямого подключения с высоким волновым сопротивлением без его ослабления, с диапазоном, заданным в пределах ±400.0 mV. При силе тока в 1 mA, элемент А работает в том же режиме, но с десятикратным ослаблением силы тока пропорционально времени с диапазоном напряжения ±4.000 V.[0046] When the current strength is 0.01 µA, 1 µA, functional element A operates in a direct connection mode with high wave impedance without attenuation, with a range specified within ± 400.0 mV. With a current of 1 mA, element A operates in the same mode, but with tenfold attenuation of the current in proportion to time with a voltage range of ± 4.000 V.
[0047] Каждый раз при подключении нового источника тока, элемент А непрерывно измеряет напряжение между клеммами ввода 1 и 2, а часть В фиксирует какие-либо колебания напряжения во времени. При действии токов определенного характера, величине напряжения не свойственно изменяться, даже под влиянием дополнительно проводимых измерений сопротивления, измерения характеристик тока на полупроводниках или на входных клеммах в разомкнутой электрической цепи. Такой случай может иметь место, только когда некие аккумуляторы, такие как конденсаторы или индукторы, подключены в цепь между терминалами входа. По этой причине, после того как источник тока внезапно подключается к клеммам 1 или 2, может быть сделан вывод о вариативности напряжения относительно переменной времени, что немаловажно для измерений емкости и индукции. Несмотря на это данный шаг может быть автоматически пропущен в ходе измерений, если не требуется снимать показания с конденсаторов и индукторов.[0047] Each time a new current source is connected, cell A continuously measures the voltage between
[0048] Если между входными клеммами подключен индуктор, индуцированный ток не может поменяться внезапно, вначале будет иметь место скачок напряжения (по величине сопоставимый с максимально возможным напряжением на выходе). Некоторое время спустя напряжение упадет в связи с внутренним напряжением индуктора, а сила тока в индукторе увеличится. Такие измерения чаще всего наиболее наглядны для небольшого диапазона напряжений, ниже +400 mV. Так, представляется возможным решить, необходимо ли проводить измерения характеристик индуцированного тока. При таких измерениях источник тока сообщает на коммутатор волну определенной длины, а напряжение лучше всего регистрируется между клеммами 1 и 2. Представляется возможность вычислить длину волны с помощью результатов измерений индуцированного тока.[0048] If an inductor is connected between the input terminals, the induced current cannot change suddenly, first there will be a voltage surge (comparable in magnitude to the maximum possible output voltage). Some time later, the voltage will drop due to the internal voltage of the inductor, and the current in the inductor will increase. Such measurements are most often most evident for a small voltage range, below +400 mV. So, it seems possible to decide whether it is necessary to measure the characteristics of the induced current. In such measurements, the current source reports a wave of a certain length to the switch, and the voltage is best recorded between
[0049] Если между клеммами включается разряженный конденсатор, то не будет зарегистрировано резкого скачка напряжения, также и не будет линейного его увеличения с течением времени. На данном этапе можно сделать вывод, необходимо ли проводить измерения емкости. После процессной обработки данных о конденсаторе, скорость зарядки может изменяться при изменении источника тока и диапазона силы тока. Для непрерывных измерений конденсатора при достижении некоторой величины напряжения (например, 400 mV), эффект предполагается следующий: конденсатор начнет разряжаться или произойдет короткое замыкание из-за устремления тока вспять. Однако конденсатор должен быть обесточен перед проведением измерений. В противном случае, если на конденсатор будет действовать остаточное напряжение, то порог напряжения будет превышен и мультиметр начнет измерять величину напряжения, а не емкость.[0049] If a discharged capacitor is connected between the terminals, there will not be a sharp surge in voltage, nor will there be a linear increase in voltage over time. At this stage, we can conclude whether it is necessary to conduct capacitance measurements. After the processing of the capacitor data, the charging rate may change with a change in the current source and the range of current strength. For continuous measurements of the capacitor when a certain voltage value is reached (for example, 400 mV), the effect is assumed as follows: the capacitor will begin to discharge or short circuit due to the reversal of the current. However, the capacitor must be de-energized before taking measurements. Otherwise, if the residual voltage acts on the capacitor, the voltage threshold will be exceeded and the multimeter will begin to measure the voltage, not the capacitance.
[0050] Если со временем не было зафиксировано никаких скачков напряжения, то необязательно проводить измерения наведенного тока - мультиметр сам введет необходимые данные для резистора или диода. На этот момент ток будет подаваться из дополнительного источника.[0050] If no voltage surges have been detected over time, then it is not necessary to measure the induced current — the multimeter will itself enter the necessary data for the resistor or diode. At this point, current will be supplied from an additional source.
Примечание 1: Если при непрерывных измерениях имеется такая необходимость, можно добавить еще один промежуточный этап для определения, необходимо ли давать предупредительный сигнал при достижении пороговой величины (менее 30 Ом) или показывать текущий результат измерений.Note 1: If there is such a need for continuous measurements, you can add another intermediate step to determine whether it is necessary to give an alarm when a threshold value (less than 30 Ohms) is reached or show the current measurement result.
Примечание 2: При напряжении в диоде в обратном направлении, вышеуказанное высокое волновое напряжение (импеданс) может равняться напряжению в открытой цепи или быть менее 40 MΩ. Меньший источник тока может быть использован для измерения разницы между обратными токами утечки каждого из диодов. Необходимо произвести следующие действия:Note 2: When the voltage in the diode is in the opposite direction, the above high wave voltage (impedance) may equal the voltage in the open circuit or be less than 40 MΩ. A smaller current source can be used to measure the difference between the return leakage currents of each of the diodes. The following actions must be performed:
а) если максимальное напряжение на выходе (например, 2 V) источника тока измеряется при 1 mA, пониженное волновое напряжение (импеданс) должно тоже быть учтено при окончательных результатах измерения;a) if the maximum voltage at the output (for example, 2 V) of the current source is measured at 1 mA, the reduced wave voltage (impedance) should also be taken into account in the final measurement results;
b) если измеренное напряжение ниже, чем максимальное напряжение на выходе при источнике тока 1 mA, напряжение, измеренное в этот момент, и является результатом измерения (как в случае с полупроводниковым стабилитроном с критическим порогом напряжения ниже 2 V, например полупроводниковый стабилитрон 1.2 V);b) if the measured voltage is lower than the maximum output voltage at a current source of 1 mA, the voltage measured at that moment is the result of the measurement (as is the case with a semiconductor zener diode with a critical voltage threshold below 2 V, for example a semiconductor zener diode 1.2 V) ;
Примечание 3: При напряжении в диоде в прямом направлении, все волновые напряжения (повышенное, пониженное и максимально низкое) также зависят от силы тока. В соответствии с этим, пониженное волновое напряжение достигается тогда, когда сила тока высока. В этот момент напряжение ниже 1 mA измеряют так же, как и напряжение в полупроводниках.Note 3: When the voltage in the diode is in the forward direction, all wave voltages (high, low and maximum low) also depend on the current strength. Accordingly, a reduced wave voltage is achieved when the current strength is high. At this point, voltage below 1 mA is measured in the same way as voltage in semiconductors.
[0051] Мы можем отличить показания разомкнутой цепи от показаний резистора или диода, используя таблицу.[0051] We can distinguish between open circuit readings and resistor or diode readings using the table.
[0052] 1. Если все показания напряжения превышают максимальный порог 400 mV функционального элемента А при силе тока 0.01 µА и 1 µА, а измерения проводятся при напряжении, близком к максимальному (2 V), так же как и в случае с силой тока в 1 А (в этом случае, максимальный диапазон элемента А составляет 4 V), цепь между источниками 1 и 2 разомкнута. Далее, функциональный элемент А зафиксирует отсутствие напряжения между источниками 3 и 2.[0052] 1. If all voltage readings exceed the maximum threshold of 400 mV of functional element A at a current strength of 0.01 µA and 1 µA, and measurements are carried out at a voltage close to the maximum (2 V), as is the case with current strength at 1 A (in this case, the maximum range of element A is 4 V), the circuit between
[0053] а. Если присутствует напряжение, переключитесь в режим снятия показаний измерений. Оцените результаты, проверьте, постоянным или переменным является ток, представьте результаты в соответствии с законом Ома и соизмеримо с силой тока и сопротивлением источников 3 и 2.[0053] a. If voltage is present, switch to measurement mode. Evaluate the results, check whether the current is constant or variable, present the results in accordance with Ohm's law and is commensurate with the current strength and resistance of
[0054] b. Если напряжение между источниками 3 и 2 равняется нулю, то цепь признается разомкнутой, процедура измерений начинается сначала.[0054] b. If the voltage between
[0055] 2. Следующие случаи попадают под категорию измерения сопротивления:[0055] 2. The following cases fall under the category of resistance measurement:
[0056] а. Если напряжение меньше чем 400 mV при силе тока 0.01 µА, выше чем максимальное допустимое значение (400 mV), то в этот момент при 1 µА и максимальном напряжении на выходе, равном 2 V (критическое пороговое значение может быть повышено до 4 V), при силе тока 1 mA, выбирается сила в 0.01 µА. Величина сопротивления может быть определена в соответствии с формулой (1) и будет лежать в пределах между 400 КΩ и 40 МΩ.[0056] a. If the voltage is less than 400 mV with a current strength of 0.01 μA, higher than the maximum permissible value (400 mV), then at this moment with 1 μA and a maximum output voltage of 2 V (the critical threshold value can be increased to 4 V), at a current strength of 1 mA, a force of 0.01 µA is selected. The resistance value can be determined in accordance with formula (1) and will lie between 400 KΩ and 40 MΩ.
[0057] b. Когда напряжение ниже 4 mV при 0.01 µA и ниже чем 400 mV при 1 µА, выше чем 400 mV при 1 mA, выбирается сила в 1 µА для проведения измерений. Результаты будут лежать в пределах диапазона 400 кΩ - 40 МΩ.[0057] b. When the voltage is lower than 4 mV at 0.01 µA and lower than 400 mV at 1 µA, higher than 400 mV at 1 mA, a force of 1 µA is selected for measurements. The results will lie within the range of 400 kΩ - 40 MΩ.
[0058] с. Когда значение величины напряжения близко к нулю при силе тока в 0.01 µА, меньше чем 0.4 mV при 1 µА и меньше чем 400 mV при 1 mA, выбирается сила в 1 mA для проведения измерений. Полученное значение может составлять число, меньше 400 Ω. Чтобы для удобства при чтении увеличить количество цифр на показателе счетчика, вольтметр устанавливается на диапазон 400 mV. При условии необходимости контроля безопасности, заранее включается дополнительная функция предупредительного сигнала при достижении порогового значения.[0058] p. When the voltage value is close to zero at a current strength of 0.01 µA, less than 0.4 mV at 1 µA and less than 400 mV at 1 mA, a force of 1 mA is selected for measurements. The resulting value may be a number less than 400 Ω. In order to increase the number of digits on the counter indicator for reading convenience, the voltmeter is set to a range of 400 mV. If safety monitoring is necessary, an additional warning function is activated in advance when the threshold value is reached.
[0059] 3. Если показания снимаются с диода, то результаты в таблице размещены в соответствующей строке.[0059] 3. If the readings are taken from the diode, then the results in the table are placed on the corresponding line.
[0060] В случае обратного напряжения в полупроводнике, обычно измеряется высокое волновое напряжение. Оно может быть равно напряжению разомкнутой цепи или составлять величину, меньшую 40 MΩ, используется более низкая сила тока для того, чтобы измерить разницу между обратной утечкой тока каждого диода. Измерения в этом случае проводятся следующим образом:[0060] In the case of reverse voltage in a semiconductor, a high wave voltage is usually measured. It can be equal to an open circuit voltage or be less than 40 MΩ, lower current is used in order to measure the difference between the reverse leakage current of each diode. Measurements in this case are carried out as follows:
[0061] а. Если максимальное напряжение на выходе (например, 2 V) при силе тока, составляющей 1 mA, пониженное волновое напряжение должно учитываться как результат измерений.[0061] a. If the maximum output voltage (for example, 2 V) with a current strength of 1 mA, the reduced wave voltage should be taken into account as a measurement result.
[0062] b. Если измеренное напряжение ниже чем самый высокий уровень напряжения на выходе, при 1 mA, вполне вероятно, что это свидетельствует о наличии неисправности, но также необходимо принимать во внимание случаи с полупроводниковым стабилитроном с критическим порогом напряжения ниже 2 V, например полупроводниковый стабилитрон 1.2 V.[0062] b. If the measured voltage is lower than the highest output voltage level at 1 mA, it is likely that this indicates a malfunction, but it is also necessary to take into account cases with a semiconductor zener diode with a critical voltage threshold below 2 V, for example a 1.2 V semiconductor zener diode.
[0063] В случае с прямым направлением тока в полупроводнике, рассмотрим случаи включений под действием различных источников тока. Высокое, пониженное и максимально низкое волновые напряжения, упомянутые в таблице, напрямую зависят от этого. Зависящее от направления тока пониженное волновое напряжение лучше измерять при высокой силе тока. В этот момент, показания напряжения при силе тока в 1 mA отражены на данном приборе так же, как и обычные мультиметры отображают показания полупроводника.[0063] In the case of the direct direction of the current in a semiconductor, we consider the cases of inclusions under the action of various current sources. The high, low and maximum low wave voltages mentioned in the table directly depend on this. Dependent on the direction of the current, the reduced wave voltage is best measured at high amperage. At this point, voltage readings at a current of 1 mA are reflected on this device in the same way that conventional multimeters display semiconductor readings.
[0064] В процессе измерений, описанных выше, мультиметр должен после каждой стадии быть возвращен в исходное положение и в случае аномальных показаний перепроверен.[0064] In the measurement process described above, the multimeter must be returned to its original position after each stage and, in the event of abnormal readings, is rechecked.
[0065] Сконструированный с привлечением новых технологий (о которых говорилось выше) цифровой мультиметр запускает операции посредством нажатия одной кнопки. Возможны как автоматические, так задаваемые вручную режимы работы прибора, причем они являются взаимоисключающими (специально не нужно отключать автоматический режим при включенном режиме пользователя). Таким образом, можно самому настраивать режимы работы прибора, включать и отключать единичные функции. Режим по умолчанию при запуске прибора всегда «автоматический». При нажатии кнопки «напряжение» прибор перейдет в режим измерения напряжения. При необходимости можно переключаться между режимами переменного и постоянного тока, а также измерения частоты, длительности импульса, сопротивления, измерений, связанных с характеристиками полупроводников, индукции. Фиг.3 наглядно это показывает.[0065] Designed with the use of new technologies (discussed above), a digital multimeter starts operations by pressing a single button. Both automatic and manual modes of operation of the device are possible, moreover, they are mutually exclusive (there is no special need to disable automatic mode when the user mode is on). Thus, you can configure the operating modes of the device yourself, enable and disable individual functions. The default mode at startup is always “automatic”. When you press the "voltage" button, the device will switch to voltage measurement mode. If necessary, you can switch between AC and DC modes, as well as measuring the frequency, pulse duration, resistance, measurements related to the characteristics of semiconductors, induction. Figure 3 clearly shows this.
[0066] Фиг.4 демонстрирует управление дополнительными функциями мультиметра, такими как память процессора, указание пороговых чисел диапазона, данные подключения к внешнему компьютеру.[0066] Fig. 4 shows the control of additional functions of a multimeter, such as processor memory, indication of threshold range numbers, data of connection to an external computer.
[0067] В то время как основные моменты технологических достижений, использованных при разработке данного прибора были упомянуты, очевидно, что с течением времени будут вноситься дальнейшие коррективы, не изменяя, однако, целостной теории, описанной выше.[0067] While the main points of technological advances used in the development of this device have been mentioned, it is obvious that further adjustments will be made over time without changing, however, the holistic theory described above.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610062667.X | 2006-09-18 | ||
| CN200610062667.XA CN101149399B (en) | 2006-09-18 | 2006-09-18 | Digital multimeter for automatically selecting measuring function |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009113711A RU2009113711A (en) | 2010-10-27 |
| RU2482501C2 true RU2482501C2 (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2073024A1 (en) | A digital multimeter with automatic measurement selection function | |
| KR950010295B1 (en) | Automatic function selecting multimeter | |
| JP7390976B2 (en) | Devices and methods for smart sensor applications | |
| JPH1054851A (en) | Instrument for measuring output current of power source | |
| JP6272379B2 (en) | Cable inspection device and cable inspection system | |
| US20130322491A1 (en) | Welded thermocouple test apparatus | |
| RU2529598C1 (en) | Electromagnetic flow meter and method to control measurement of fluid media flow | |
| CN216646725U (en) | Chip pin test system | |
| CN110208596B (en) | Load current monitoring circuit and method | |
| CN110530408A (en) | A kind of Transducer-fault Detecting Method, detection circuit and detector | |
| RU2482501C2 (en) | Digital multimeter with automatic measurement function selection | |
| JP2010025667A (en) | Parallel resistance measuring method and device therefor | |
| JP2016205818A (en) | Capacitance detecting device, and deterioration detecting device, for capacitors | |
| JP2007315981A (en) | Measuring device and inspection device | |
| CN107870298B (en) | Circuit parameter detection circuit and method of voltage dividing circuit and electric energy meter | |
| US6211682B1 (en) | Method and circuitry for measuring loop resistance | |
| US4047104A (en) | Ohmmeter for circuits carrying unknown currents | |
| CN106918354B (en) | Sensing system and applicable sensing information determination method | |
| CN213364866U (en) | Current detection circuit | |
| RU2208234C2 (en) | Device evaluating technical condition of insulation of windings of electric motor | |
| JP3469369B2 (en) | Electric measuring instrument | |
| RU2552749C1 (en) | Microcontroller metering converter with function of current measurement in resistive sensor circuit | |
| JP2003149283A (en) | Electric circuit diagnosing apparatus | |
| RU16215U1 (en) | DEVICE FOR DETECTING SHORT-CLOSED CIRCUITS IN SECONDARY WINDINGS OF CURRENT TRANSFORMERS | |
| RU95114U1 (en) | SIGNALING RESISTANCE LIMITS WITH INCREASED RESISTANCE |