一种自动量程的数字式交/直流钳形万用表制造技术

一种数字式钳形表，由两节１．５Ｖ干电池供电。它可以测量交流电流、直流电流、交流电压、直流电压、电阻、频率、电容、二极管、蜂鸣器。具有自动换档，自动调整零点的功能，并且可以显示被测量的电量的量纲及电学符号。它使用霍尔元件做传感器，并采用了与Ａ／Ｄ转换器结合在一起的特殊的霍尔元件激励电路和放大器供电电源；可确保供电电池电压从３Ｖ下降到２Ｖ也不会影响测量准确度。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数字钳形表。本技术的有益效果是，可以测量交/直流电流。交/直流电压，电阻，电容，频率，蜂鸣器、二极管，同时还具有自动调零，自动换档，自动显示量纲，并且有数据锁定功能。这种表钳头的霍尔元件由于采用了双端激励，在无输入电流信号时，其输出共模电压为零，有效地改善了线性度和共模抑制比指标，其各项指标均优于6 056；供电电池电压从3V下降到2V也不会影响测量准确度。两节1.5V干电池可以连续工作200小时。它可以作为电工随身携带的工具，用于电器设备的安装维修及供电线路维护。附图说明图1是本技术的原理框图。图2钳头原理图。图3放大器。图4霍尔元件单端激励电路。图5霍尔元件双端激励电源。图6放大器负电源。图7FS9711电路图。图中1.钳头2.放大器3.功能切换开关4.V/Ω输入插孔5.A/D转换器6.功能选择按钮7.液晶显示器8.霍尔元件激励电源(双端)9.放大器负电源变换器。具体实施方式图2为本实施例的钳头结构图，在图2中，钳头由铁芯与霍尔元件构成，钳头可以打开以便放入被测量的导线。铁芯中部有间隙，可以放入霍尔元件；两个霍尔元件分别放置在与铁芯磁路正交的位置；放大器是一个仪器放大器，用于放大霍尔元件探测到的信号，放大器电路如图4所示，其中U3、U4、U5应选用特性相同的运放，可以合用一个四运放，如TL064；电阻应按如下配置R6＝R7，R8＝R9＝R10＝R11，R5是一个可调电阻它用于调整放大器的增益，使霍尔元件输出的电压与A/D转换器的量程能相匹配；功能切换开关有两个输入端子，分别接到放大器输出端和V/Ω输入端；其内部有一组滑动开关，测量电流时，它将A/D转换器输入端接到放大器的输出端；测量电压、电阻时，它将A/D转换器输入端接到V/Ω端子。本技术采用FS9711型A/D转换集成电路，如图7。这种集成电路有多重综合功能，可以完成交、直流电压、电流、电阻、频率、电容，蜂鸣器、二极管等项测量功能。功能选择按钮由四个按钮组成，它们分别用于设定交/直流工作状态(SELE)，量程(RANGE)，自动调零(REL).数据锁定(D.H.)；其中(SELE)按钮可用于在电阻档轮换设定使其工作于电阻、二极管、蜂鸣器三种测量状态之一；键用于手动设定量程；键是相对测量功能键，它可以将测试开始前的读数作为底数扣除掉，其作用和调整零点是一样的，本技术就是利用这项功能实现自动调零的；键按下时，可以将测量数据一直保持在显示器上。液晶显示器除显示读数外，还可以同时显示小数点和量纲、负号、相对测量、交/直流等电学符号。本技术由两节1.5V电池供电，为保证霍尔元件工作稳定，设置了霍尔元件双端激励电源，如图4所示，它由两个运放(U1和U2)、一个PNP三极管Q1、一个NPN三极管Q2和四个电阻R1、R2、R3、R4构成；两个运放可以合并用一个双运放，如TL062，两个三极管可采用9012、9013；R1∶R2为7∶5，R3∶R4为1∶1；9711内部有一路+1.2V的基准电压VRO输出，经R1、R2分压为+0.5V，由U1、Q1组成的跟随器输出+0.5V的稳定电压；R3、R4、U2、Q2构成的反相器再将其反转成-0.5V的稳定电压；为霍尔元件提供恒定的激励电压。该电路可以保证电池在使用过程中电压下降到2V(每节1V)时，仍不会影响测量的精度。由于采用了双端激励，霍尔元件在无输入电流信号时，其输出共模电压为零，有效地改善了线性度和共模抑制比指标。放大器工作电源也是双电源，正电源为V+(9711内的VDDA时)，另外需要一路-3V左右的负电源，无法由FS9711内部提供，为此本技术设置了一个放大器负电源变换器，它将9711的CB端输出的方波电压经D3、D4整流成V-(-3V)负电源，既简单，又实用。D3、D4采用硝基二极管可以减少整流管压降造成的输出电压损失，得到最佳的电压配合效果。权利要求1.一种交/直流数字式钳形表，由钳头铁芯和霍尔元件、放大器、功能切换开关、V/Ω输入插孔、A/D转换器、功能选择按钮、LCD显示器相互电连接，其特征在于整机采用两节1.5V干电池供电；功能切换开关按需要选择将A/D转换器与放大器接通或与V/Ω输入插孔接通；功能选择按钮有四个按钮；钳头中的霍尔元件由一个独立的对称性双端稳压电源激励；放大器采用双电源供电，其供电负电源V-由A/D转换器的方波输出端子变换获得；LCD显示器显示读数、量纲及电学符号。2.如权利要求1所述钳形表，其特征在于A/D转换器具有自动换档，并具有电容、频率、温度测量功能，可使用FS9711、9721。3.如权利要求1所述钳形表，其特征在于霍尔元件激励电源由两个运放及一只PNP，一只NPN三极管组成，其参考基准取自FS9711的VRO端子，两只运放合用一个TL062双运放，两只三极管用9012，9013，电阻R1、R2的配置比为7∶5，R3、R4配置比为1∶1。4.如权利要求1所述钳形表，其特征在于放大器由三个运放构成，三个运放合用一只TL064四运放，电阻R6＝R7，R8＝R9＝R10＝R11。5.如权利要求1所述钳形表，其特征在于放大器供电的负电源V-是由FS9711的CB端子经两只硝基二极管整流而获得的。6.如权利要求1所述钳形表，其特征在于功能选择按钮由四个按钮组成，它们分别用于设定交/直流工作状态(SELE)，量程(RANGE)，自动调零(REL).数据锁定(D.H.)；其中(SELE)按钮用于在电阻档轮换设定使其工作于电阻、二极管、蜂鸣器三种测量状态之一；键用于手动设定量程；键是相对测量功能键，它将测试开始前的读数作为底数扣除掉，完成调整零点的功能；键按下时，将测量数据一直保持在显示器上。专利摘要一种数字式钳形表，由两节1.5V干电池供电。它可以测量交流电流、直流电流、交流电压、直流电压、电阻、频率、电容、二极管、蜂鸣器。具有自动换档，自动调整零点的功能，并且可以显示被测量的电量的量纲及电学符号。它使用霍尔元件做传感器，并采用了与A/D转换器结合在一起的特殊的霍尔元件激励电路和放大器供电电源；可确保供电电池电压从3V下降到2V也不会影响测量准确度。文档编号G01R15/20GK2556651SQ0220459公开日2003年6月18日 申请日期2002年1月24日 优先权日2002年1月24日专利技术者徐先 申请人:徐先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交／直流数字式钳形表，由钳头［１］铁芯和霍尔元件、放大器［２］、功能切换开关［３］、Ｖ／Ω输入插孔［４］、Ａ／Ｄ转换器［５］、功能选择按钮［６］、ＬＣＤ显示器［７］相互电连接，其特征在于：整机采用两节１．５Ｖ干电池供电；功能切换开关［３］按需要选择将Ａ／Ｄ转换器［５］与放大器［２］接通或与Ｖ／Ω输入插孔［４］接通；功能选择按钮［６］有四个按钮；钳头中的霍尔元件由一个独立的对称性双端稳压电源［８］激励；放大器采用双电源供电，其供电负电源Ｖ－［９］由Ａ／Ｄ转换器的方波输出端子变换获得；ＬＣＤ显示器［７］显示读数、量纲及电学符号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐先，
申请(专利权)人：徐先，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]