用于消散电气测量中所产生的热量的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于消散在电作用中所产生的热量的系统和方法。特别地，所公开的系统和方法能被用于消散万用表在低阻抗的量测过程中产生的热量。在一些实施例中，该万用表可以包括与电阻器串联耦接在测量路径中的第一热敏电阻、第二热敏电阻以及耦接到测量路径和第二热敏电阻用于在低阻抗测量中可选择性地将第二热敏电阻包括在测量路径中的开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种用于消散电气测量中所产生的热量的系统和方法。
技术介绍
现代数字万用表(DMMs)会受到寄生电压(ghost voltage)的影响。当通电电路和未通电布线彼此紧密接近布置的时候，比如在同一导管或者电线管内时，就会产生上述寄生电压。这种状况形成了电容器并产生了通电布线与相邻的未使用的布线之间的电容性耦合。当万用表的引线放置在该开放电路和该中性导体之间时，通过该万用表的输入端而被有效地形成了完整的电路。在被连接的热导体和浮置导体之间的电容与万用表的输入阻抗一起形成了分压器。于是，该万用表测量到并显示的电压值可能是错误的。用于测试工业、电力、和电子系统的大多数现代DMM具有高于1兆欧姆的高阻抗输入电路。因此，当DMM被与电路跨接以便进行测量时，它对电路性能几乎不会产生影响。这是在大多数的电压测量应用中所期望的效果，并且在敏感电子电路或者控制电路中尤为重要。但是，高阻抗会带来上述寄生电压效应。许多DMM具有足够高的、呈现电容性耦合电压的输入阻抗，产生一带电导体的假象。亦即，该仪表是实际上测量了耦合到断开的导体上的电压。为了补偿这种效应，DMM可以包括低阻抗的功能，通常称为“LoZ”。这种特性体现了输入到被测试电路的低阻抗。这样就减少了由于寄生电压而错误读数的可能性并改善了测试确定是否存在电压时的精确度。当读数不可信的时(可能存在寄生电压)或当测试是否存在电压时，可以使用位于DMM上的LoZ开关。LoZ功能的典型应用是利用经过电阻器的电流实现的。在LoZ模式中，该电阻器可以产生大量的热量，并且这些热量反过来可以对DMM的进一步测量的精确度产生影响。
技术实现思路
-->本专利技术提供一种用于散除在LoZ模式下运行万用表时产生的热量的系统和方法。本专利技术提供一种用于消散电作用中所产生的热量的装置，包括：第一热敏电阻，与电阻器串联耦接在测量路径中；第二热敏电阻；和开关，耦接到测量路径和该第二热敏电阻，用于选择性地将第二热敏电阻耦接到该测量路径中。附图说明图1表示数字式万用表的正面图。图2表示LoZ电路的一个实施例的示意图。图3表示LoZ电路的另一个实施例的示意图。图4表示用于在LoZ模式下操作数字万用表的方法。图5表示具有不同尺寸的焊盘的印刷电路板。这里所提供的标题只是为了方便并且对要求保护的本专利技术的范围或意思没有必然的影响。具体实施方式在广义上，用于散除在LoZ模式下运行万用表时产生的热量的系统和方法在以下进行详细地描述。这里所描述的系统和方法可以通过测量电路中的热敏电阻耦合串联的非临界热敏电阻有效地散发能量。仪表的基本操作图1表示了示例性仪表100。该仪表包括显示器105和旋转开关120。使用者可以通过利用几个界面中的任何一个与仪表交互操作。对于输入，任何一个按钮和/或旋转开关120都可用于请求各种测量和完成这些测量。可以通过按下辅助按钮来选择旋转开关的任何备用功能。其它按钮可用来选择所选功能的调节器。输入插孔121-124上的模拟连接可用于向仪表提供测量输入。在一些实施方式中，可以沿着该仪表的底部具有四个插孔，使用者可以将用于测量待测信号的输入探针连接于上述插孔。用诸如显示器105的点阵型LCD、指示灯、和/或音频蜂鸣器将输出呈现给使用者。也可以利用远程接口来提供另一途径来控制和查询该仪表。-->显示器105和旋转开关120之间的区域可以包含各种软键和按钮。在显示器下方，显示区域105的下部可以包含对应于软键107(标记为[F1]到[F4])的标签106。按下其中一个软键来执行在显示器上的对应标签所指定的功能。该仪表100还可以包括导航按钮114、开/关键118和背光控制按钮119。在一些实施例中，仪表可以使用四节AA碱性电池并可以利用各种技术中的任何一种来保存电池能量。在支持LoZ功能的实施例中，旋转开关120可以被旋转到标记有“LoZ”的位置150。在位置150，仪表将会在LoZ模式下操作并可以进一步实施用于如下所述散热的系统和方法。在其它实施例中，可以通过操作多个软键107中的一个来选择LoZ模式。LoZ操作模式该LoZ模式可用于利用低输入阻抗测量电压或者电容。在这种模式下，DMM对被测试电路呈现低阻抗输入。这样就减少了由于寄生电压而产生错误读数的可能性并改善了当测试以确定是否存在电压时的精确度。在低阻抗模式下，由于可能在器件的引脚上施加高电压而可能在测量电路中流过高强度电流的风险增大。为了保护DMM电路，可以将电阻器和热敏电阻与被测量的电流或电压源串联连接。这里所述的热敏电阻可以是电阻值随器件温度而改变的任何一种电器件。如图2中所示，电阻器R4和热敏电阻RT1可以与电源串联连接，以便电流可以流过电阻器R4和热敏电阻RT1。作为非限制性的例子，电阻器R4可以是1.1千欧姆的电阻器，RT1可以是1.1千欧姆的热敏电阻。如果高强度电流流经热敏电阻RT1，RT1会发热，并且它的电阻将会增大。这会降低通过该测量电路的电流。由于热敏电阻RT1变热，它的热量被传导到印刷电路板上的其它元件。这种传导到其它元件的热传导会对其它测量的精确度产生负面影响。另外，当RT1受热时，它本身的电阻值也会临时增大，并影响到使用相同测量电路的其它测量的精确度。在使用中，热敏电阻RT1会变热并且在DMM中的各种元件恢复到正常工作温度之前会消耗一些时间。另外，仪表中的其它元件会变热并且产生热电压、热梯度及影响测量精确度的其它问题。如果只要求相对低的测量精确度，对于只使用一个热敏电阻的单元，可能需要等待5-10分钟，以使其恢复到正常工作-->温度。如果需要比较高的测量精确度，对于只使用一个热敏电阻的单元，可能需要等待30-40分钟，以使其恢复到正常工作温度。第二热敏电阻为了使测量路径中的热敏电阻RT1尽快地恢复到正常工作温度，可以在电路中增加非关键的第二热敏电阻。在一些实施例中，增加第二热敏电阻可以充分地减少通过测量路径获得精度要求范围内的读数所需的时间。在图2中所示，热敏电阻RT2可以与开关S1串联连接并据此耦接接地。因此，电路可以包含附加热敏电阻以便使两个热敏电阻(RT1和RT2)与电阻器(R1)串联设置在电路中。开关S1可以通过旋转开关120闭合或者通过响应于软键107处理器而闭合。一旦S1闭合，R4就与RT1和RT2串联连接。在这种结构下，测量中产生的热量就可以通过两个热敏电阻消散。在一些实施例中，可以使用具有+/-20％精确度的热敏电阻。在一些实施例中，热敏电阻RT2的阻值可以大于热敏电阻RT1的阻值。如果RT2具有较大的阻值，与热敏电阻RT1相比RT2将要消散更多的热量。为了选择一对电阻器作为RT1和RT2来使用，要将一对认为具有相同电阻值的热敏电阻进行测试并彼此比较。假如发生微小的样品偏差，具有较大电阻值的热敏电阻可以被放置在RT2的位置上。图3描述了一种用于在LoZ操作中启动非关键的热敏电阻的替代电路。如图3所示，热敏电阻RT1和电阻器R1串联设置。热敏电阻RT2可以通过开关S1(301)的动作与RT1和R1串联耦接。图3进一步描述了包含有箝位器RV2和RV3。在一些实施例中，可以不使用旋转开关来进行操作。在这样实施例中，如图4所示，万用表可以接收使用者通过软键107中的一个对操作模式401的选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于消散在电作用中所产生的热量的装置，包括：　第一热敏电阻，与电阻器串联耦接在测量路径中；　第二热敏电阻；和　开关，耦接到测量路径和该第二热敏电阻，用于选择性地将第二热敏电阻耦接到该测量路径中。

【技术特征摘要】
US 2007-6-29 11/824,4811、一种用于消散在电作用中所产生的热量的装置，包括：第一热敏电阻，与电阻器串联耦接在测量路径中；第二热敏电阻；和开关，耦接到测量路径和该第二热敏电阻，用于选择性地将第二热敏电阻耦接到该测量路径中。2、如权利要求1中所述的装置，其中所述第二热敏电阻包括两个端子，并且第一端子耦接到测量路径，第二端子耦接接地。3、如权利要求1中所述的装置，还包括位于万用表装置上用于操作耦接到测量路径的所述开关的旋转开关。4、如权利要求1中所述的装置，其中所述第二热敏电阻被选为具有大于第一热敏电阻的电阻值。5、如权利要求1中所述的装置，其中所述第一热敏电阻设置在用于散热的焊盘上，并且所述第二热敏电阻不设置在焊盘上。6、如权利要求1中所述的装置，其中第一热敏电阻设置在用于散热的第一组焊盘上，第二热敏电阻设置在用于散热的第二组焊盘上，其中第一组焊盘大于第二组焊盘。7、如权利要求1中所述的装置，还包括温度传感器，其被配置为对第一热敏电阻和第二热敏电阻中的一个或多个的温度进行检测。8、如...

【专利技术属性】
技术研发人员：小B恩格，
申请(专利权)人：福鲁克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]