全电路测试智能表制造技术

本实用新型专利技术提供了一种将万用表、逻辑笔、频率计、信号发生器、数字集成电路离线及在线测试仪和线路故障自动诊断仪等七种常用必备维护用仪表功能综合，并达到微型化“掌上式”体积的全电路测试智能表，它以单片机和Ａ／Ｄ芯片为核心，分别构成数字和模拟二板块线路，二块线路由人工控制按测试内容交替供电，单片机中还设有功耗自动控制和休眠唤醒线路，本仪表还采用了分时复用线路设计，以及五个仿真按键用人机对话方式完成操作使得本仪表元器件数量及功耗大大降低，本仪表体积、功耗及价格和现有数字万用表相当，国内外尚未见有同类产品。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
全电路测试智能表本申请涉及电子及电气行业维护设备时所必备的检测仪表，特别是一种微型“掌上式”全电路测试智能化仪表。电子和电气行业在维护设备时，已由多年前主要涉及摸拟电路发展为广泛涉及摸拟、数字和摸、数混合电路(简称全电路)，最常用的有四种仪表。万用表、逻辑笔、频率计和信号发生器，另外还有三种仪表，虽然在检修数字电路时很有用，但因其价格高，体积大，功耗高而无法普及使用，它们是：数字集成电路芯片离线及在线测试仪和线路故障自动诊断仪，缺少这三种仪表、检修数字电路时困难较大。以上七种仪表总价格需数万元，使用时得放满一张桌子，总耗电220V电源几个安培电流。能否将以上七种检修常用必备仪表合为—体，并将其微型化，使其在价格、体积和功耗方面与目前使用的“掌上式”数字万用表相当，就是本申请的专利技术目的。为了实现本申请的目的，需要解决二个技术难点，一是存贮器的容重问题，因为目前测试数字电路芯片均采用的是传统“穷举学习法”，如测试某一型号芯片，辅入脚数为N，则计算机需在设计时对该型号好片穷举学习2N组测试码，每一组编码为N位二进制数的多字节，进行实测，得到的测试结果作为永久码存贮在仪表内，仪表制成后，若测试同型号芯片，则通过与存贮在仪表内的永久码逐一比较，即能判别被测芯片的好坏。如一个仪表要存贮几百片芯片的码本，其数据库必然巨大，而且由于测试时间长、功耗必然大，仪表难以使用干电池作电源，体积也必然增大。因此，国内外至今未见有将以上七种仪表合并做到微型化的先例。本技术解决了上述技术难点，在国内外首次将七种常用检测仪表的主要功能综合成—体，并实现了微型化，技术方案如下：本仪表的电子线路分为摸拟和数字两个板块，摸拟板块是以A/D转换燕液晶驱动芯片为核心，配置运算放大器、液晶小数点驱动器及蜂鸣器驱动芯片组成，通过置于机壳上的功能量程选择波段开关及插座、孔完成交直流电压测量，交直淹电流测量、电阻电容测量、晶体二、三级管测量、信号源摸拟信号产生和摸拟电路信号寻迹排障；数字板块是以存有程序和数据库的单片机为核心，配置地址译码电路、频率和逻辑状态测试电路、数据锁存电路、集成电路芯片测试驱动兼数字信号源电路、扩展输入口和数字电路液晶显示驱动器组成，通过置于机壳上的仿真按键及测试插座孔，完成摸拟和效字信号频率测量，数字信号逻辑状态测量，数字电路寻迹排障、数字集成电路芯片离线及在线测试、线路故障自动测试和信号源数字信号产生；数字板块中各电路的连接特点为：单片机数据线连数据锁存器的输入端，单片机一条输出线作功耗控制连数据锁存器总输出允许端，单片机地址线连地址译码电路的辅入，地址译码电路的输出提供数据锁存器中多片芯片锁存触发信号，数据锁存器的输出与数字集成电路芯片驱动器辅入相连，数字集成电路芯片驱动器各输出与数字集成电路芯片测试插座脚相连，测试插座测试芯片的每一脚与扩展输入口输入相连，扩展输入口辅出与单片机输入线相连，单片机一根中断线作休眠唤醒与数个仿真按键的公共接点相连，每-->一仿真按键的另一端是分别与单片机输出线相连，地址译码的一个片选接数字电路液晶驱动芯片，单片机输出线连接该芯片数据输入和位输入脚；测量插孔座输入的频率及逻辑测试信号送频率和逻辑测试电路整形和分频、分解出的高低频信号分别接单片机高低频输入口，逻辑状态由逻辑输入线连扩展输入口，经扩展口转换后由单片机-输入线采集，功耗线连频率和逻辑状态测试电路作高阻状态判别，单片机可编程信号缘输出脚与测试插座对应脚相连。模拟和数字板块的二片液晶显示驱动芯片相同字符段驱动输出脚并接，模拟板块A/D芯片电源正脚由电源正极经稳压限流后供给，模拟板块A/D芯片电源负脚由电源正极经正负电源转换芯片产生的负压供给，数字板块液晶驱动芯片正电源脚由电源正极经降压后供给，该芯片负电源脚接地，A/D芯片电源正、负电源和数字液晶芯片电源正的供电线路中还接有电解滤波电路；数字块板与摸拟板块的电源供电由置于机壳上的二波段多刀开关中一刀切换，一块供电，则另一块断电，此开关另一刀将同步切换二板块的二个液晶驱动芯片的背电极脚，只有一个芯片背电极与液晶显示屏背电极相连，显示屏背电极与稳压管负极相连，稳压管正极接地；数字板块电路中利用程序将各工作信号的工作时间综合分析，找出在时域上不相重合的信号复用，它们是：单片机数据输出线(D0～D7)为数据锁存电路所有输出触发器对应D0～D7输入脚多路复用，输出线(AD4)连接按键、移位寄存器、液晶显示驱动器三路复用，输出线(AD1～AD3)连接按键、液晶显示驱动器二路复用，输出线(AD5)连接移位寄存器、液晶显示驱动器二路复用，可编程信号源输出脚(AD0)连接插座、按键、液晶显示驱动器三路复用。下面结合附图及实施例对本仪表的工作过程及操作特点作进一步叙述。图1为本技术的结构方框图；图2为本技术摸拟板块线路图；图3为本技术数字板块线路图；图4、图5为本技术机壳外型图。参看图1-5，为了实现七种仪表功能合一，并达到小型化的目的，本仪表线路划分为摸拟和数字二大板块，数字板块中中的地址译码电路是一片译码器芯片，频率和逻辑状态测试电路是一片施密特整形器和一片分频器，数据锁存电路是五片三态输出触发器，集成电路芯片测试兼数字信号源电路是三片达林顿驱动器，扩展输入口是二片移位寄存器，摸拟板块中的运放是三片运放芯片。摸拟板块主要零部件布置在仪表正面的印刷线路板上(上板)，数字板块主要另部件布置在仪表反面的印刷线路板上(下板)。仪表加电后由操作员根据测试对象是摸拟测量还是数字测量拨动电源选择开关向一个板块供电，另一板块则断电。摸拟板块工作消耗电流已达五号电池使用指标不作进一步功耗控制，数字板块功耗进行进一步自动控制，它是由单片机功耗控制线和休眠唤醒线来实施控制，功耗控制线连接数据锁存电路中全部三态输出触发器的输出允许脚，休眠唤醒线连接所有仿真按键的公共端，两个板块二片液晶驱动芯片相同字符段驱动脚并接分时驱动共用的一个液晶显示屏段输入脚。数字板块各电路和主要连接特征为：单片机八-->根数据线连接数据锁存电路所有三态输出触发器对应D输入端。单片机功耗控制输出线(AD6)接这些触发器输出允许端。单片机三位地址线(AD7～AD9)与写控制线(AD10)分别接地址译码电路中译码器芯片地址脚和输入允许脚。译码器输出片选信号(CS1～CS5)分别接每片三态输出触发器时钟脚。三态触发器所有输出脚(T1～T40)接达林顿驱动器输入脚。驱动器输出脚(P1～P10，P15～P24)接插座脚和扩展输入口的输入。扩展输入口将众多输入脚使用移位寄存器实施并-串变换后，其输出(D8～D11，D15)连接单片机输入线。仿真按键公共接点线连单片机休眠唤醒线。每一仿真按键另一个端点分别连接单片机输出线(AD0～AD4)。地址译码器一个片选(CSO)液晶驱动芯片，单片机输出线(AD0～AD5)连接该芯片数据输入和位输入脚。测量插座输入的频率或逻辑测试信号经插孔切换(K开关中二刀)送达频率和逻辑状态测试电路经斯密特电路整形，数字分频器分频后，分解出高频信号从D14线接单片机高频计数输入口，低频信号从D13线接单片机低频计数输入口，逻辑状态从逻辑输入线(L)连扩展输入口输入，经扩展输入口转换后被单片机输入线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于电子及电气领域维护设备所必备的“掌上式”全电路测试智能表，以现有万用表、逻辑笔、频率计、信号发生器、数字集成电路芯片离线及在线测试仪和线路故障自动诊断仪七种常用仪表的结构为基础并将以上七种仪表的主要功能结合于一体，其特征是：本仪表的电子线路分为摸拟和数字两个板块，摸拟板块是以Ａ／Ｄ转换兼液晶驱动芯片为核心，配置运算放大器、液晶小数点驱动器及蜂鸣器驱动芯片组成，通过置于机壳上的功能量程选择波段开关及插座、孔完成交直流电压测量，交直流电流测量、电阻电容测量、晶体二、三级管测量、信号源摸拟信号产生和摸拟电路信号寻迹排障；数字板块是以存有程序和数据库的单片机为核心，配置地址译码电路、频率和逻辑状态测试电路、数据锁存电路、集成电路芯片测试驱动兼数字信号源电路、扩展输入口和数字电路液晶显示驱动器组成，通过置于机壳上的仿真按键及测试插座孔，完成摸拟和数字信号频率测量，数字信号逻辑状态测量，数字电路寻迹排障、数字集成电路芯片离线及在线测试、线路故障自动测试和信号源数字信号产生；数字板块中各电路的连接特点为：单片机数据线连数据锁存器的输入端，单片机一条输出线作功耗控制连数据锁存器总输出允许端，单片机地址线连地址译码电路的输入，地址译码电路的输出提供数据锁存器中多片芯片锁存触发信号，数据锁存器的输出与数字集成电路芯片驱动器输入相连，数字集成电路芯片驱动器各输出与数字集成电路芯片测试插座脚相连，测试插座测试芯片的每一脚与扩展输入口输入相连，扩展输入口输出与单片机输入线相连，单片机一根中断线作休眠唤醒与数个仿真按键的公共接点相连，每一仿真按键的另一端是分别与单片机输出线相连，地址译码的一个片选接数字电路液晶驱动芯片，单片机输出线连接该芯片数据输入和位输入脚，测量插孔座输入的频率及逻辑测试信号送频率和逻辑测试电路整形和分频、分解出的高低频信号分别接单片机高低频输入口，逻辑状态由逻辑输入线连扩展输入口，经扩展口转换后由单片机一输入线采集，功耗线连频率和逻辑状态测试电路作高阻状态判别，单片机可编程信号缘输出脚与测试插座对应脚相连；模拟和数字板块的二片液晶显示驱动芯片相同字符段驱动输出脚并接，模拟板块Ａ／Ｄ芯片电源正脚由电源正极经稳压限流后供给，模拟板块Ａ／Ｄ芯片电源负脚由电源正极经正负电源转换芯片产生的负压供给，数字板块液晶驱动芯片正电源脚由电源正极经降压后供给，该芯片负电源脚接地，Ａ／Ｄ芯片电源正、负电源和数字液晶芯片电源正的供...

【技术特征摘要】
1、一种应用于电子及电气领域维护设备所必备的“掌上式”全电路测试智能表，以现有万用表、逻辑笔、频率计、信号发生器、数字集成电路芯片高线及在线测试仪和线路故障自动诊断仪七种常用仪表的结构为基础并将以上七种仪表的主要功能结合于一体，其特征是：本仪表的电子线路分为摸拟和数字两个板块，摸拟板块是以A/D转换兼液晶驱动芯片为核心，配置运算放大器、液晶小数点驱动器及蜂鸣器驱动芯片组成，通过置于机壳上的功能量程选择波段开关及插座、孔完成交直流电压测量，交直流电流测量、电阻电容测量、晶体二、三级管测量、信号源摸拟信号产生和摸拟电路信号寻迹排障；数字板块是以存有程序和数据库的单片机为核心，配置地址译码电路、频率和逻辑状态测试电路、数据锁存电路、集成电路芯片测试驱动兼数字信号源电路、扩展输入口和数字电路液晶显示驱动器组成，通过置于机壳上的仿真按键及测试插座孔，完成摸拟和数字信号频率测量，数字信号逻辑状态测量，数字电路寻迹排障、数字集成电路芯片离线及在线测试、线路故障自动测试和信号源数字信号产生；数字板块中各电路的连接特点为；单片机数据线连数据锁存器的输入端，单片机一条输出线作功耗控制连数据锁存器总输出允许端，单片机地址线连地址译码电路的输入，地址译码电路的输出提供数据锁存器中多片芯片锁存触发信号，数据锁存器的输出与数字集成电路芯片驱动器输入相连，数字集成电路芯片驱动器各输出与数字集成电路芯片测试插座脚相连，测试插座测试芯片的每一脚与扩展输入口输入相连，扩展输入口输出与单片机输入线相连，单片机一根中断线作休眠唤醒与数个仿真按键的公共接点相连，每一仿真按键的另一端是分别与单片机输出线相连，地址译码的一个片选接数字电路液晶驱动芯片，单片机输出线连接该芯片数据输入和位输入脚，测量插孔座输入的频率及逻辑测试信号送频率和逻辑测试电路整形和分频、分解出的高低频信号分别接单片机高低频输入口，逻辑状态由逻辑输入线连扩展输入口，经扩展口转换后由单片机-输入线采集，功耗线连频率和逻辑状态测试电路作高阻状态判别，单片机可...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪敏磊，
申请(专利权)人：中国人民解放军通信工程学院，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]