一种袖珍数字万用表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种袖珍数字万用表，它属于小型测量仪表。主要由元件参数测量单元（１）、电压参数测量单元（２）、脉冲参数测量单元（３）及控制单元（４）等电路组成。采用单片机作为本实用新型专利技术的核心部件，优化了电路结构，通过程序控制，实现了对交直流、动静态信号的全自动智能化测量。而且测量速度快、精度高。克服了现有万用表功能少，适应性差，测量精度低的弊端。本实用新型专利技术是电子、电工行业以及电器维修人员的必备工具。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种袖珍数字万用表本技术属于测量仪表，具体涉及一种既能够对电阻、电容、电感、三极管等元件基础参数实现全自动测量，又能够对交、直流信号以及脉冲参数等动静态信号进行综合测量的袖珍数字万用表。现有的数字万用表，种类繁多，用途各异，但其结构和工作原理大同小异，其核心电路都是采用一片大规模模数(A/D)转换器。其测量原理是将各种物理量首先转换成直流电压信号，再通过A/D转换器转换成数字量，最终根据物理量与数字量之间数学关系，实现对物理参量的测量。但由于实际测量要求的多样性、动态性和即时性，现有的万用表难以满足实际工作中各种参数的测量需要。其主要原因是：1、由于元件自身参数的精度，传感器、有源元件的非线性特点，以及运算放大器的失调电压的存在，使得测量仪表在测量时存在误差。传统的解决方法是采用高精度、线性好的元器件，并精心设计电路以期达到提高万用表精度的目的，但是这将大大提高这种本应“大众化”的仪表的生产成本，因此难以普遍推广采用。2、实际工作中需要测量的物理量常常不能直接转换为直流电压，使得现行的万用表不能直接测量，需要专用仪表进行测量，给工作带来了很大的不便。本设计人针对现行万用表的不足，经过多年潜心研究，开发出了一种智能型的，能够同时测量元器件及物理量的动静态和交直流信号的袖珍数字万用表。试验结果表明其综合性能良好，测量精度高，而且成本低廉。本技术的目的在于提供一种使用方便、成本低廉，能够高精度、全自动地测量电阻、电容、电感、三极管等元件的基础参数，以及交、直流、脉冲参数等动静态信号的袖珍数字万用表。本技术是这样实现的：它主要由元件参数测量单元、电压参数测量单元、脉冲参数测量单元及控制单元等电路组成。元件参数测量单元(1)之运算放大器IC15A、B和IC15C、D以标准方式连接，IC15D的正向输入端一路经电阻R43和二极管D25接地，其输出端经电阻R44接IC15B的正向输入端；IC15B的输出端接至电子开关IC17的X0和X1脚；与之以相同方式连接的运算放大器IC16A、B和IC16C、D之IC16B的输出端接至IC17的X2和X3脚，IC17的X端经电位器W2接至标准连接的运算放大器IC18C的正向端，其输出经电阻R57加到插口CH4，插口CH5与正向端接IC19B的反向端，插口CH4、5之间接待测电阻RX，标准电阻RS跨接与IC19B-->的反向端与输出端之间，输出端接至IC17的Y1、Y3脚；R57、RX和CH4的公共端接IC17的Y0、Y2脚，IC17的A、B脚分别接单片机IC1的P03、P04端，Y端接IC19C的正向端，IC19C反向端和输出端分别经电阻R65-R70接电子开关IC20的X口，IC20的A、B、C端分别接IC1的P00-P02端，输出端X接IC19A的正向端，电阻R80-R83、电位器W5组成的调零电路经电阻R61接IC19A的反向端，再经R60接至输出端后到IC21的X0端，电子开关IC21的数据控制端A、B分别接IC1的P05、P06端，IC21的X1端接自反相放大器IC19D的输出端；IC21的Y0—Y2和X端接至A/D转换器IC25的10脚；IC21的Y输出端经R63、R64、D26、D27分别接至AC/DC转换电路之IC18A、B的正向输入端，IC18B的输出经D30接至比较器的IC6A的反向端，其同向端接R84、R85来的参考电压，IC6A的输出端通过D39接IC1的P15脚；A/D转换器IC25的BUSY端通过D40接IC1的INTO端，R/H端接IC1的P14脚，POL端通过D5与IC1的P16脚相连，由CL端接入经IC7E、R98、R99、R110、D37、D38和T12、T13构成的时钟选择电路和IC3来自IC1之ALE/P端的时钟信号。电压参数测量单元之运算放大器IC22B的反向端通过R93接插口CH6，正向端接插口CH7，输出端接电子开关IC23的Y端，IC23的数据控制端A、B分别接IC1的P00和P01端，使能端INH接IC4的5脚经IC7D反向后的信号，T20、T21组成双向限幅电路，其输出端与R94—R97的公共端接于IC22B的反向端，R94—97的另一端分别接至IC23的X0—X3端和Y0—Y3端，IC23的X输出端接至IC21的X2端，IC18D的输出端接IC21的Y3端；电子开关IC24的数据控制端A、B、C接IC1的P0—P2端，使能端INH接IC1的P03端，插口CH8一路接至IC22A的正向端，另一路经电阻R108、R109、D33、D34接至IC24的X2端；电阻R76—R79通过W4并经R105接IC22A的反向端，再经R106接至输出端，IC22A输出端经R107、D35、D36接至IC24的X1端，IC24的X端接至IC21的X2端；电源经分压电阻R11、R12接IC24的X3端，IC24的X端接IC18C的输出端，X7端一路接IC25的2脚，另一路经W3与R88、R89相连；R90—R92与T17、T18组成的恒流源由T18集电极输出通过D31、D32加到测量插口CH6上，R84—R87和T14提供可变参考电压，通过R86输出至IC6A的正向端，IC6A的输出经T15、T16、R100—R102、C36组成的多谐振荡电路接压电发生器BZ；脉冲参数测量单元之双D触发器IC10构成两位计数器其9脚分别接至IC11-->和IC12的P1端和13A端，5脚接IC11的P0端；IC9构成六位计数器其3—6脚分别接IC11的P2—P5端，10、11脚分别接IC11的P7和P6端，1脚与IC12的ZA端相接，IC1的P02端接IC9的MR端和IC7E的输入端，IC7E的输出端分别接至IC10A、B和IC13A、B的CD端，IC11的1、9、15脚分别与IC1的P04、P13和P06端相连；IC13和IC14构成脉冲提取电路，IC14的A、B两输出端分别接IC12的10A、11A和10B端，时钟信号CLK接于IC14A的2脚；IC1之P03端的TTL信号一路经D22加到反向器IC7A的输入端，另一路经R19、R20、T8组成的电平变换器分别加到高频双栅场效应管T9和T11的G2极上；插口CH2经R21、R22、C15、C16、D16、D17分别接至IC8的IN、SW和OUT端，IC8的OUT端经C18接T9的G1极，此G1极经R31连接分压电阻R24、R25和C19，T9的漏极输出至IC12的4脚；插口CH3经C20—C22、R26耦合到高频双栅场效应管T10的G1极，G2极经R29接两端加有正负电压的电位器W1的滑动端，漏极输出信号经C25、C26耦合到T11的G1极上，T11的输出一路进入IC10的CLK端，另一路经D24、R34送到IC14B的13脚；CH3的输入信号经C23、R28耦合到IC7A的输入端，输出经D23加到IC14B的13脚；IC12的数据控制端S0、S1分别接IC1的P00和P01端；控制单元之带隙式基准电压源D9经R13、R14接IC6B的正向端并与R14—17、T7、C7—8、C10组成低压线性稳压电源，由C10输出的电压经D14、D15加到IC1电源端上，IC3A6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种袖珍数字万用表，主要由元件参数测量单元（１）、电压参数测量单元（２）、脉冲参数测量单元（３）及控制单元（４）等电路组成，元件参数测量单元（１）包括信号变换电路、电流－电压转换电路、信号选择、衰减、鉴相、量程转换及Ａ／Ｄ转换等电路；电压参数测量单元（２）包括交直流电压、电流测量电路、系统参数测量及三极管β值测量等电路；脉冲参数测量电路（３）包括分频器电路、放大整形、脉冲提取、数据选择及接口电路等；控制单元（４）包括电源电路、单片机及扩展电路、接口电路、外控组件和显示组件等，其特征是：Ａ、元件参数测量单元（１）之运算放大器ＩＣ１５Ａ、Ｂ和ＩＣ１５Ｃ、Ｄ以标准方式连接，ＩＣ１５Ｄ的正向输入端一路经电阻Ｒ４３和二极管Ｄ２５接地，其输出端经电阻Ｒ４４接ＩＣ１５Ｂ的正向输入端；ＩＣ１５Ｂ的输出端接至电子开关ＩＣ１７ 的Ｘ０和Ｘ１脚；与之以相同方式连接的运算放大器ＩＣ１６Ａ、Ｂ和ＩＣ１６Ｃ、Ｄ之ＩＣ１６Ｂ的输出端接至ＩＣ１７的Ｘ２和Ｘ３脚，ＩＣ１７的Ｘ端经电位器Ｗ２接至标准连接的运算放大器ＩＣ１８Ｃ的正向端，其输出经电阻Ｒ５７加到插口ＣＨ４，插口ＣＨ５与正向端接ＩＣ１９Ｂ的反向端，插口ＣＨ４、５之间接待测电阻ＲＸ，标准电阻ＲＳ跨接与ＩＣ１９Ｂ的反向端与输出端之间；输出端接至ＩＣ１７的Ｙ１、Ｙ３脚；Ｒ５７、ＲＸ和ＣＨ４的公共端接ＩＣ１７的Ｙ０、Ｙ２脚，ＩＣ１７的Ａ、Ｂ脚分别接单片机ＩＣ１的Ｐ０３、Ｐ０４端，Ｙ端接ＩＣ１９Ｃ的正向端，ＩＣ１９Ｃ反向端和输出端分别经电阻Ｒ６５－Ｒ７０接电子开关ＩＣ２０的Ｘ口，ＩＣ２０的Ａ、Ｂ、Ｃ端分别接ＩＣ１的Ｐ００－Ｐ０２端，输出端Ｘ接ＩＣ１９Ａ的正向端，电阻Ｒ８０－Ｒ８３、电位器Ｗ５组成的调零电路经电阻Ｒ６１接ＩＣ１９Ａ的反向端，再经Ｒ６０接至输出端后到ＩＣ２１的Ｘ０端，电子开关ＩＣ２１的数据控制端Ａ、Ｂ分别接ＩＣ１的Ｐ０５、Ｐ０６端，ＩＣ２１的Ｘ１端接自反相放大器ＩＣ１９Ｄ的输出端；ＩＣ２１的Ｙ０－Ｙ２和Ｘ端接至Ａ／Ｄ转换器ＩＣ２５的１０脚；ＩＣ２１的Ｙ输出端经Ｒ６３、Ｒ６４、Ｄ２６、Ｄ２７分别接至ＡＣ／ＤＣ转换电路之ＩＣ１８Ａ、Ｂ的正向输入端，ＩＣ１８Ｂ的输出接至比较器的ＩＣ６Ａ的反向端，其同向端接Ｒ８４、Ｒ８５来的参考电压，ＩＣ６Ａ的输出端通过Ｄ３９接ＩＣ１的Ｐ１５脚；Ａ／Ｄ转换器ＩＣ２５的ＢＵＳＹ端通过Ｄ４０接ＩＣ１的ＩＮＴＯ端，Ｒ／Ｈ端接ＩＣ１的Ｐ１４脚，ＰＯＬ端通过Ｄ５与ＩＣ...

【技术特征摘要】
1、一种袖珍数字万用表，主要由元件参数测量单元(1)、电压参数测量单元(2)、脉冲参数测量单元(3)及控制单元(4)等电路组成，元件参数测量单元(1)包括信号变换电路、电流—电压转换电路、信号选择、衰减、鉴相、量程转换及A/D转换等电路；电压参数测量单元(2)包括交直流电压、电流测量电路、系统参数测量及三极管β值测量等电路；脉冲参数测量电路(3)包括分频器电路、放大整形、脉冲提取、数据选择及接口电路等；控制单元(4)包括电源电路、单片机及扩展电路、接口电路、外控组件和显示组件等，其特征是：A、元件参数测量单元(1)之运算放大器IC15A、B和IC15C、D以标准方式连接，IC15D的正向输入端一路经电阻R43和二极管D25接地，其输出端经电阻R44接IC15B的正向输入端；IC15B的输出端接至电子开关IC17的X0和X1脚；与之以相同方式连接的运算放大器IC16A、B和IC16C、D之IC16B的输出端接至IC17的X2和X3脚，IC17的X端经电位器W2接至标准连接的运算放大器IC18C的正向端，其输出经电阻R57加到插口CH4，插口CH5与正向端接IC19B的反向端，插口CH4、5之间接待测电阻RX，标准电阻RS跨接与IC19B的反向端与输出端之间，输出端接至IC17的Y1、Y3脚；R57、RX和CH4的公共端接IC17的Y0、Y2脚，IC17的A、B脚分别接单片机IC1的P03、P04端，Y端接IC19C的正向端，IC19C反向端和输出端分别经电阻R65—R70接电子开关IC20的X口，IC20的A、B、C端分别接IC1的P00—P02端，输出端X接IC19A的正向端，电阻R80—R83、电位器W5组成的调零电路经电阻R61接IC19A的反向端，再经R60接至输出端后到IC21的X0端，电子开关IC21的数据控制端A、B分别接IC1的P05、P06端，IC21的X1端接自反相放大器IC19D的输出端；IC21的Y0—Y2和X端接至A/D转换器IC25的10脚；IC21的Y输出端经R63、R64、D26、D27分别接至AC/DC转换电路之IC18A、B的正向输入端，IC18B的输出接至比较器的IC6A的反向端，其同向端接R84、R85来的参考电压，IC6A的输出端通过D39接IC1的P15脚；A/D转换器IC25的BUSY端通过D40接IC1的INTO端，R/H端接IC1的P14脚，POL端通过D5与IC1的p16脚相连，由CL端接入经IC7E、R98、R99、R110、D37、D38和T12、T13构成的时钟选择电路和二进制计数器IC3来自IC1的时钟信号；B、电压参数测量单元(2)之运算放大器IC22B的反向端通过R93接插口CH6，正向端接插口CH7，输出端接电子开关IC23的Y端，IC23的数据控制端A、B分别接IC1的P00和P01端，使能端INH接IC4的5脚经IC7D反向后的信号，T20、T21组成双向限幅电路，其输出端与R94—R97的公共端接于IC22B的反向端，R94—97的另一端分别接至IC23的X0—X3端和Y0—Y3端，IC23的X输出端接至IC21的X2端，IC18D的输出端接IC21的Y3端；电子开关IC24的数据控制端A、B、C接IC1的P0—P2端，使能端INH接IC1的P03端，插口CH8一路接至IC22A的正向端，另一路经电阻R108、R109、D33、D34接至IC24的X2端；电阻R76—R79通过W4并经R105接IC22A的反向端，再经R106接至输出端，IC22A输出端经R107、D35、D36接至IC24的X1端，IC24的X端接至IC21的X2端；电源经分压电阻R11、R12接IC24的X3端，IC24的X端接IC18C的输出端，X7端一路接IC25的2脚，另一路经W3与R88、R89相连；R90—R92与T17、T18组成的恒流源由T18集电极输出通过D31、D32加到测量插口CH6上，R84—R87和T14提供可变参考电压，通过R86输出至IC6A的正向端，IC6A的输出经T15、T1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培，
申请(专利权)人：张培，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]