一种量程自动切换电压表制造技术

本实用新型专利技术涉及电压表设计领域，一种量程自动切换电压表包括分压电路、第一射极跟随器、第二射极跟随器、第一放大电路、第二放大电路和模数转换电路；所述第一射极跟随器的输入端与输入电压相连，所述第一射极跟随器的输出端与第一放大电路的输入端相连，所述第一放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述分压电路的输入端与输入电压相连，所述分压电路的输出端与第二射极跟随器的输入端相连，所述第二射极跟随器的输出端与第二放大电路的输入端相连，所述第二放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。实现了在预设电压量程范围的测量，无需手动调档以及量程自动切换，并且自动切换过程不损失测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种量程自动切换电压表
本技术涉及电压表设计领域，尤其是一种量程自动切换电压表。
技术介绍
电压表是采用数字化测量技术把连续的量输入电压转换成不连续、离散的数字化形式并加以显示的仪表，作为现代电子测量中最基础与核心的一种测量仪器对其测量精度和功能要求也越来越高，由于电压测量范围广，特别是在微电压、高电压及待测信号强弱相差极大情况下，既要保证弱信号测量精度又要兼顾强信号的测量范围，传统的手动转换量程的电压表在测量技术上有一定难度，同时若量程选择不当，不但会造成测量精度下降甚至损坏仪表。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种量程自动切换电压表。实现了在预设电压量程范围的测量，无需手动调档以及量程自动切换，并且自动切换过程不损失测量精度。为了实现上述目的，本技术提供的一种量程自动切换电压表，包括分压电路、第一射极跟随器、第二射极跟随器、第一放大电路、第二放大电路和模数转换电路；所述第一射极跟随器的输入端与输入电压相连，所述第一射极跟随器的输出端与第一放大电路的输入端相连，所述第一放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述分压电路的输入端与输入电压相连，所述分压电路的输出端与第二射极跟随器的输入端相连，所述第二射极跟随器的输出端与第二放大电路的输入端相连，所述第二放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。进一步地，所述第一放大电路包括第一同向比例放大电路和第一反向比例放大电路；所述第一同向比例放大电路的输入端与第一射极跟随器的输出端相连，所述第一同向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述第一反向比例放大电路的输入端与第一射极跟随器的输出端相连，所述第一反向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。进一步地，所述第二放大电路包括第二同向比例放大电路和第二反向比例放大电路；所述第二同向比例放大电路的输入端与第二射极跟随器的输出端相连，所述第二同向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述第二反向比例放大电路的输入端与第二射极跟随器的输出端相连，所述第二反向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。进一步地，所述输入电压与第一射极跟随器之间设置有第一过压保护电路；所述第一同向比例放大电路和模数转换电路之间设置有第二过压保护电路；所述第一反向比例放大电路和模数转换电路之间设置有第三过压保护电路；所述分压电路和第二射极跟随器之间设置有第四过压保护电路；所述第二同向比例放大电路与模数转换电路之间设置有第五过压保护电路；所述第二反向比例放大电路与模数转换电路之间设置有第六过压保护电路。进一步地，所述第一同向比例放大电路包括运算放大器U3，所述运算放大器U3的同向端与第一射极跟随器的输出端相连，所述运算放大器U3的输出端与第二过压保护电路的输入端相连。进一步地，所述第一反向比例放大电路包括运算放大器U2，所述运算放大器U2的反向端与第一射极跟随器的输出端相连，所述运算放大器U2的输出端与第三过压保护电路的输入端相连。进一步地，所述分压电路包括电阻R12和电阻R13；所述电阻R12和电阻R13串联的一端与输入电压相连，所述电阻R12和电阻R13串联的另一端接地，所述电阻R12和电阻R13串的公共连接点与所述第四过压保护电路的输入端相连。进一步地，所述第一过压保护电路包括电阻R1、二极管D1和二极管D2；所述电阻R1的一端与输入电压相连，所述电阻R1的另一端与二极管D1和二极管D2的公共连接点相连，所述极管D1的负极与+5V电压相连，所述极管D2的正极与-5V电压相连，所述电阻R1、二极管D1和二极管D2的公共连接点与第一射极跟随器的输入端相连。进一步地，所述输入电压为-20V～+20V输入电压。本技术的有益效果是：本技术提供一种量程自动切换电压表。实现了在预设电压量程范围的测量，无需手动调档，以及量程自动切换，并且自动切换过程不损失测量精度。附图说明图1为本技术一种量程自动切换电压表实施例的框图；图2为本技术一种量程自动切换电压表实施例的电路图。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1-2所示，一种量程自动切换电压表，包括分压电路、第一射极跟随器、第二射极跟随器、第一放大电路、第二放大电路和模数转换电路；所述第一射极跟随器的输入端与输入电压相连，所述第一射极跟随器的输出端与第一放大电路的输入端相连，所述第一放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述分压电路的输入端与输入电压相连，所述分压电路的输出端与第二射极跟随器的输入端相连，所述第二射极跟随器的输出端与第二放大电路的输入端相连，所述第二放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。具体地，输入电压通过第一射极跟随器和第二射极跟随器后使输入电压限定在一个较小的范围，再通过第一放大电路和第二放大电路后输入至模数转换电路，所述模数转换电路根据输入的电压的值认定检测电压的范围。此外，通过分压电路进行分压后通过第一放大电路或第二放大电路实现了量程自动切换，过压保护电路使设备能够实现宽电压范围的测量。本实施例中，所述第一放大电路包括第一同向比例放大电路和第一反向比例放大电路；所述第一同向比例放大电路的输入端与第一射极跟随器的输出端相连，所述第一同向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述第一反向比例放大电路的输入端与第一射极跟随器的输出端相连，所述第一反向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。本实施例中，所述第二放大电路包括第二同向比例放大电路和第二反向比例放大电路；所述第二同向比例放大电路的输入端与第二射极跟随器的输出端相连，所述第二同向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述第二反向比例放大电路的输入端与第二射极跟随器的输出端相连，所述第二反向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。本实施例中，本申请将-20V～20V电压输入分成4路，分别为-2V～0、0～2V、-20V～-2V和2V～20V。外部输入时分成两路，一路经过第一射极跟随器，使电压输入限定在较小的范围值，此路用于实现-2V～2V小范围的高精度电压测量，这一路在进入模数转换电路之前，需对-2V～0和0～2V电压进行分流，分流采用一个同向比例放大器和反向比例放大器，同时采用过压保护电路防止负电压输入到模数转换电路；当电压范围在-20V～-2V及2V～20V范围时，则由另一路完成电压测量工作，这路输入首先分压电路分成适合模数转换的输入电压，再经过第二射极跟随器，而后同样分流经过同向比例放大器和反向比例放大器后输入到模数转换。本实施例中，所述输入电压与第一射极跟随器之间设置有第一过压保护电路；所述第一同向比例放大电路和模数转换电路之间设置有第二过压保护电路；所述第一反向比例放大电路和模数转换电路之间设置有第三过压保护电路；所述分压电路和第二射极跟随器之间设置有第四过压保护电路；所述第二同向比例放大电路与模数转换电路之间设置有第五过压保护电路；所述第二反向比例放大电路与模数转换电路之间设置有第六过压保护电路。通过上述的过压保护电路能够防止模数转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量程自动切换电压表，其特征在于：包括分压电路、第一射极跟随器、第二射极跟随器、第一放大电路、第二放大电路和模数转换电路；所述第一射极跟随器的输入端与输入电压相连，所述第一射极跟随器的输出端与第一放大电路的输入端相连，所述第一放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述分压电路的输入端与输入电压相连，所述分压电路的输出端与第二射极跟随器的输入端相连，所述第二射极跟随器的输出端与第二放大电路的输入端相连，所述第二放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种量程自动切换电压表，其特征在于：包括分压电路、第一射极跟随器、第二射极跟随器、第一放大电路、第二放大电路和模数转换电路；所述第一射极跟随器的输入端与输入电压相连，所述第一射极跟随器的输出端与第一放大电路的输入端相连，所述第一放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述分压电路的输入端与输入电压相连，所述分压电路的输出端与第二射极跟随器的输入端相连，所述第二射极跟随器的输出端与第二放大电路的输入端相连，所述第二放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种量程自动切换电压表，其特征在于：所述第一放大电路包括第一同向比例放大电路和第一反向比例放大电路；所述第一同向比例放大电路的输入端与第一射极跟随器的输出端相连，所述第一同向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连，所述第一反向比例放大电路的输入端与第一射极跟随器的输出端相连，所述第一反向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。3.根据权利要求2所述的一种量程自动切换电压表，其特征在于：所述第二放大电路包括第二同向比例放大电路和第二反向比例放大电路；所述第二同向比例放大电路的输入端与第二射极跟随器的输出端相连，所述第二同向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连；所述第二反向比例放大电路的输入端与第二射极跟随器的输出端相连，所述第二反向比例放大电路的输出端与模数转换电路的输入端相连。4.根据权利要求3所述的一种量程自动切换电压表，其特征在于：所述输入电压与第一射极跟随器之间设置有第一过压保护电路，所述第一同向比例放大电路和模数转换电路之间设置有第二过压保护电路，所述第一反向比例放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勤湧，郭必广，许明海，胡众义，
申请(专利权)人：温州商学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33