一种简易数字控制多功能仪用表装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种简易数字控制多功能仪用表装置，包括：程控放大模块、测量模块、触发模块、人机交互模块、数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块分别与人机交互模块、程控放大模块和测量模块连接，所述程控放大模与和测量模块连接，所述测量模块与触发模块连接，本简易数字控制多功能仪用表装置能够实现精确的电阻、电压以及电流的测量，并且能够精确地实现波形的检测、谱分析以及实时显示，替代传统的示波器，具有性价比高、测量精确以及操作方便的优点。

A Simple Digital Control Multifunctional Meter Device

【技术实现步骤摘要】
一种简易数字控制多功能仪用表装置
本技术涉及电子测量领域，尤其是涉及一种简易数字控制多功能仪用表装置。
技术介绍
示波器在电子行业和高校实验室应用广泛，目前市场上都是数字示波器，其测量范围很广，精度很高，缺点是价格比较贵。目前市面上有的示波器采用AT89S52为控制核心，以双端口RAM-IDT7132为数据存储中心的数字示波器，优点是性价比高，缺点是其测量功能单一，应用范围受到了限制。有的示波器是基于ARM9和FPGA的嵌入式数字示波器，优点是其测量精度比较高，其频率、脉宽和幅值精度能够达到±0.5%，缺点是硬件采用ARM9和FPGA双架构形式，硬件电路设计过于复杂。有的示波器在显示系统设计中采用FPGA+SRAM+LCD构架，而在控制系统设计中采用DSP+FPGA的结构体系，优点是实现模块化设计，显示界面人机互动性好，运算速度快，缺点是成本比较高。
技术实现思路
本技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。一种简易数字控制多功能仪用表装置，包括：程控放大模块、测量模块、触发模块、人机交互模块、数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块分别与人机交互模块、程控放大模块和测量模块连接，所述程控放大模与和测量模块连接，所述测量模块与触发模块连接。作为本技术进一步的方案：所述程控放大模块由运算放大电路和程控增益电路构成,所述运算放大电路采用了型号为OP07的集成电路U12，所述程控增益电路采用了型号为VAC810的集成电路U10。作为本技术进一步的方案：所述集成电路U12的第2脚为信号输入端，集成电路U12的第6脚与集成电路U10的第3脚连接。作为本技术进一步的方案：所述测量模块由电阻测量电路、电压测量电路以及电流测量电路构成。作为本技术进一步的方案：所述数据采集与处理模块包括AD转换电路,所述AD转换电路采用了型号为ADS830的集成电路。作为本技术进一步的方案：所述的人机交互模块由键盘和液晶显示器构成。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本简易数字控制多功能仪用表装置能够实现精确的电阻、电压以及电流的测量，并且能够精确地实现波形的检测、谱分析以及实时显示，替代传统的示波器，具有性价比高、测量精确以及操作方便的优点。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术模块示意图。图2是AD转化电路原理图。图3是电阻测量电路原理图。图4是电流测量电路原理图。图5是电压测量电路原理图。图6是程控放大电路原理图。图7是触发电路电路原理图。图8是本技术结构示意图。图中：1、程控放大模块，2、测量模块，3、触发模块，4、人机交互模块，5、数据采集与处理模块，6、液晶显示器，7、键盘。具体实施方式下面将对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1～7，本技术实施例中，一种简易数字控制多功能仪用表装置，包括：程控放大模块1、测量模块2、触发模块3、人机交互模块4、数据采集与处理模块5，所述数据采集与处理模块5分别与人机交互模块4、程控放大模块1和测量模块2连接，所述程控放大模与和测量模块2连接，所述测量模块2与触发模块3连接。所述程控放大模块1由运算放大电路和程控增益电路构成,所述运算放大电路采用了型号为OP07的集成电路U12，所述程控增益电路采用了型号为VAC810的集成电路U10。所述集成电路U12的第2脚为信号输入端，集成电路U12的第6脚与集成电路U10的第3脚连接，附图6为程控放大电路原理图，为了使整个系统达到最好的测量和观察效果，程控放大器的作用是将输入信号进行衰减或放大调整，以便使输出信号电压在AD转换器输入电压要求范围内。所述测量模块2由电阻测量电路、电压测量电路以及电流测量电路构成。附图3为电阻测量电路原理图，电阻测量方法采用在恒流源上接被测电阻，通过测量被测电阻上电压的值然后通过计算分析得到实际被测电阻的阻值。电阻测量范围为100Ω～100kΩ。附图4为电流测量电路原理图，电流的测量可将被测电流通过一个20Ω的电阻，通过ADC去采样得到结果再计算电流值。大信号可以直接采样，小信号通过运算放大器放大后再采样。附图5为电压测量电路原理图，直流电压范围为20mV～5V，因此可将量程分为2个档位，在大信号的时候，将信号通过电阻分压，衰减4倍即可由ADC直接采样；当信号在20mV～400mV的时候，将其放大5倍后再由ADC采样。由此大信号可以测至高达10V。附图7为触发电路电路原理图，触发电路的作用是产生相关的脉冲信号，让采样电路与输入信号同步，以稳定显示的波形。设计要求上升沿触发、内触发方式，可以通过比较电路来实现，比较器采用TI的NE5532低噪声高速运算放大器，通过改变DAC的输出可以改变触发电平，通过软件的中断处理可以设置为上升沿触发。所述数据采集与处理模块5包括AD转换电路,所述AD转换电路采用了型号为ADS830的集成电路。附图2为AD转化电路原理图，数字多功能仪用表中最重要是前端所使用AD芯片的性能，AD芯片性能的好坏直接决定着数字多功能仪用表所能测量的最高频率，保证采样频率为信号最高频率的5～10倍，才能正确的采集到数据进行显示。否则根本观察不到信号的波形。因此选用的AD转换芯片为BB公司的8位高速AD转换器ADS830，其采样频率为10kSa/s～60MSa/s，由于选用的LCD显示模块的分辨率为800*480，可以看出垂直分辨率为480格，然而8位转换精度的分辨率为256格，相比较可知显示器的分辨率还有剩余。另外考虑到性价比的原因，选用60M的8位AD转换芯片ADS830E进行AD转化图设计。所述的人机交互模块4由键盘7和液晶显示器6构成，用于控制各个模块与信息的反馈。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简易数字控制多功能仪用表装置，其特征在于，包括：程控放大模块、测量模块、触发模块、人机交互模块、数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块分别与人机交互模块、程控放大模块和测量模块连接，所述程控放大模与和测量模块连接，所述测量模块与触发模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种简易数字控制多功能仪用表装置，其特征在于，包括：程控放大模块、测量模块、触发模块、人机交互模块、数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块分别与人机交互模块、程控放大模块和测量模块连接，所述程控放大模与和测量模块连接，所述测量模块与触发模块连接。2.根据权利要求1所述的一种简易数字控制多功能仪用表装置，其特征在于，所述程控放大模块由运算放大电路和程控增益电路构成,所述运算放大电路采用了型号为OP07的集成电路U12，所述程控增益电路采用了型号为VAC810的集成电路U10。3.根据权利要求2所述的一种简易数字控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嘉伟，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43