一种LRC测试仪的通道扩展装置制造方法及图纸

一种ＬＲＣ测试仪的通道扩展装置。该通道扩展装置由一个ＣＰＬＤ芯片为中心的逻辑控制单元、与该ＣＰＬＤ芯片的外围接口分别连接的时钟输入单元、模拟开关单元、通道选择输入单元和通道显示单元构成。与没有连接本通道扩展装置的单通道的ＬＲＣ测试仪相比较，本实用新型专利技术的有益效果是，它不但保持了ＬＲＣ测试仪测量精度高，测试参数多的优点，而且还利用单通道的ＬＲＣ测试仪来完成多通道的测试功能，即在用于工业生产过程中，能够一次对系统中的多个电容、电阻或者电感元件的物理参数进行测量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LRC测试仪及其测量技术。技术背景LRC测试仪是用于测量电容、电阻、电感元件的相应物理参数的仪器。与常用的万用表 相比较，LRC测试仪不但测量精度更高，而且可以测量元件的多种参数，比如阻抗、品质因 素等等。然而，由于现有的LRC测试仪仅仅只有一对测试头，因此， 一次只能与一个元件的 两极连接，也即一次只能测量一个元件的参数。而在工业生产过程中，很多时候都需要一次 对系统中的多个电容、电阻或者电感元件的物理参数进行测量，以监控这些元件的参数变化， 从而判断系统工作是否正常。在这种情况下，现有的一次只能测量一个元件参数的这种LRC 测试仪就无法满足需要了。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种能够一次对系统中的多个电容、电阻或者电 感元件的物理参数进行测量的LRC测试仪的通道扩展装置。解决所述技术问题的技术方案是这样一种LRC测试仪的通道扩展装置。它由一个CPLD 芯片为中心的逻辑控制单元、与该CPLD芯片的I/0 口分别连接的时钟输入单元、模拟开关 单元、通道选择输入单元和通道显示单元构成。其中，时钟输入单元的电路包括其输出端与 CPLD芯片的I/O 口相连的多谐振荡器，以及其一端通过各一个上拉电阻与CPLD芯片的I/O 口相连、另一端接地的两路拨键开关；模拟开关单元的电路包括各自的COM端分别与LRC测 试仪的两个测试头连接的两片相同的模拟开关芯片，这两片模拟开关芯片的各对相同编号的 通道管脚连接在各个被测元件的两端，两片模拟开关芯片的控制端管脚分别短接后与CPLD 芯片的I/O 口相连；通道选择输入单元的电路包括其一端与CPLD芯片的I/O 口和发光二极管的负极相连、另一端接地的多路拨键开关，该多路拨键开关通道数和发光二极管的数量与 被测元件数量相等；通道显示单元的电路包括与该CPLD芯片的I/O 口相连的七段译码器和 与该七段译码器相连的七段LED数码管。在一次对多个元件进行测试时，首先由通道选择输入单元中的多路拨键开关选择测量使 用的通道，而多个被测元件是同时接入两片模拟开关芯片的各对相同编号的通道管脚之间 的，通道管脚编号要与多路拨键开关选择的通道编号一致。以CPLD芯片为中心的逻辑控制 单元， 一方面根据多路拨键开关的状态依次改变模拟开关控制管脚状态，从而依次选通被测 元件所在通道，即采用时分复用方式，依次地对多路拨键开关所选择的测试通道中的被测元 件进行测试，测试结果仍然在LRC测试仪上显示；另一方面根据两路拨键开关的状态来对时 钟输入单元产生的时钟进行分频，从而控制每个通道测量时间。(测试过程在具体实施方式中再详细说明)。与没有连接本通道扩展装置的单通道的LRC测试仪相比较，本技术的有益效果是， 它不但保持了LRC测试仪测量精度高，测试参数多的优点，而且还利用单通道的LRC测试仪 来完成多通道的测试功能，即在用于工业生产过程中，能够一次对系统中的多个电容、电阻 或者电感元件的物理参数进行测量。以下结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图1是本技术的系统框图 图2是本技术的电路原理图图3是图2中的I单元放大的时钟输入与CPLD芯片接口电路的原理图 图4是图2中的II单元放大的模拟开关与CPLD芯片接口电路的原理图 图5是图2中的m单元放大的通道选择输入与CPLD芯片接口电路的原理图 图6是图2中的IV单元放大的通道显示与CPLD芯片接口电路的原理图 图7是本技术中CPLD芯片的逻辑功能图具体实施方式一种LRC测试仪的通道扩展装置(参考图1、图2)。该通道扩展装置由一个CPLD芯片为 中心的逻辑控制单元、与该CPLD芯片的I/O 口分别连接的时钟输入单元I 、模拟开关单元ii、通道选择输入单元m和通道显示单元iv构成。其中，时钟输入单元i的电路包括其输出端与CPLD芯片的I/O 口相连的多谐振荡器，以及其一端通过各一个上拉电阻(R1、R2)与CPLD 芯片的I/0口相连、另一端接地的两路拨键开关(SW-2);模拟开关单元II的电路包括各自的 C0M端分别与LRC测试仪的两个测试头连接的两片相同的模拟开关芯片，这两片模拟开关芯 片的各对相同编号的通道管脚连接在各个被测元件(DEV1 DEV8)的两端，两片模拟开关芯片的控制端管脚分别短接后与cpld芯片的i/o 口相连；通道选择输入单元m的电路包括其一端与CPLD芯片的I/O 口和发光二极管(D1 D8)的负极相连、另一端接地的多路拨键开关 (SW-8)，该多路拨键开关(SW-8)通道数和发光二极管(D1 D8)的数量与被测元件(DEV1 DEV8)数量相等；通道显示单元IV的电路包括与该CPLD芯片的I/O 口相连的七段译码器和与 该七段译码器相连的七段LED数码管DPY。披露至此，对本领域的技术人员来讲，不必通过任何创造性的劳动就能完全实现本实用 新型的技术方案。故，以上具体实施方式也是以下各例的总述，在以下各例中与本总述相同 的内容不赘述。实施例l(参考图l、图2、图3):本例是在总述部分的基础上，对其中时钟输入单元的举例。在本例中，时钟输入单元I 的多谐振荡器电路中有一块TC555芯片。该TC555芯片的VCC端与RESET端均与+ 5V电压 的电源连接，其OUT端与CPLD芯片的I/O 口连接，其GND端接地。在该TC555芯片的VCC 端与DISCH端之间、THRES端以及FRIG端与DISCH端之间分别接入有各一个电阻(R3、 R4), 在其THRES端以及FRIG端与GND端之间接入有一个积分电容Cl;在其CONT端与GND端之 间接入有一个旁路电容C2。其中的上拉电阻(R1、 R2)的另一端与+ 5V电压的电源连接。在 本例中，合理选择上拉电阻(R1、 R2)和积分电容C1的值，使得多谐振荡器输出时钟是频率 为l Hz，占空比为50%的方波。CPLD芯片可以根据两路拨键开关(SW-2)的状态，对多谐振 荡器输出信号进行不同分频，从而控制每个通道测量时间。实施例2(参考图1、图2、图4):本例是在总述部分或实施例1的基础上，对其中模拟开关单元的举例。在本例中，模拟 开关芯片是两片CD4051芯片。该CD4051芯片的VCC端与INH端均与+5V电压的电源连接， 其对应的控制端(这两片CD4051芯片中A、 B、 C管脚)均与CPLD芯片的对应I/0口连接，其 VEE端、VSS端和所述LCR测试仪的接地端均接地。所述"各自的COM端分别与LRC测试仪 的两个测试头连接"的方式是， 一片CD4051芯片的COM端连接有一个与LCR测试仪的正极 连接的接插脚P+，另一片CD4051芯片的COM端连接有一个与LCR测试仪的负极连接的接插 脚P-。由于本例选用的这两片CD4051芯片共有八对通道管脚，即在各对通道管脚(C0 C7) 之间扩展为八个测试通道，在这八个测试通道中就可以分别接入各一个被测元件(DEV1 DEV8)。根据模拟开关原理，CD4051的COM端每个时刻只能同八个通道管脚(CO C7)中一个 管脚接通，而具体同哪个通道管脚接通由CD4051的控制端(CD4051芯片A、 B、 C管脚)管脚 电平决定，即由CPLD对应I/0管脚决定。为了保证LCR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＲＣ测试仪的通道扩展装置，其特征在于，该通道扩展装置由一个ＣＰＬＤ芯片为中心的逻辑控制单元、与该ＣＰＬＤ芯片的Ｉ／Ｏ口分别连接的时钟输入单元（Ⅰ）、模拟开关单元（Ⅱ）、通道选择输入单元（Ⅲ）和通道显示单元（Ⅳ）构成；所述时钟输入单元（Ⅰ）的电路包括其输出端与ＣＰＬＤ芯片的Ｉ／Ｏ口相连的多谐振荡器，以及其一端通过各一个上拉电阻（Ｒ１、Ｒ２）与ＣＰＬＤ芯片的Ｉ／Ｏ口相连、另一端接地的两路拨键开关（ＳＷ－２）；所述模拟开关单元（Ⅱ）的电路包括各自的ＣＯＭ端分别与ＬＲＣ测试仪的两个测试头连接的两片相同的模拟开关芯片，这两片模拟开关芯片的各对相同编号的通道管脚连接在各个被测元件（ＤＥＶ１～ＤＥＶ８）的两端，两片模拟开关芯片的控制端管脚分别短接后与ＣＰＬＤ芯片的Ｉ／Ｏ口相连；所述通道选择输入单元（Ⅲ）的电路包括其一端与ＣＰＬＤ芯片的Ｉ／Ｏ口和发光二极管（Ｄ１～Ｄ８）的负极相连、另一端接地的多路拨键开关（ＳＷ－８），该多路拨键开关（ＳＷ－８）通道数和发光二极管（Ｄ１～Ｄ８）的数量与被测元件（ＤＥＶ１～ＤＥＶ８）数量相等；所述通道显示单元（Ⅳ）的电路包括与该ＣＰＬＤ芯片的Ｉ／Ｏ口相连的七段译码器和与该七段译码器相连的七段ＬＥＤ数码管（ＤＰＹ）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾浩，刘玲，李正周，陈世勇，邱晶，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]