一种基于PXI/PCI总线的数字万用表制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于PXI/PCI总线的数字万用表，包括数字模块和模拟模块；数字模块包括FPGA、PXI接口、外部触发、隔离电源以及隔离电路；隔离电路、PXI接口、外部触发均与FPGA连接；PXI接口输出端与隔离电源的输入端连接；模拟模块包括输入端、保护电路、信号路由、电阻测量、直流电压测量、交直流电流测量、交流电压测量、多路选择、调理电路、基准以及AD转换电路；输入端、保护电路和信号路由依次连接；该实用新型专利技术体积小、噪声低、精度高、便于系统集成；同时，有效降低用户开发成本，使得数字万用表具有很高的工程实用价值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种基于PXI/PCI总线的数字万用表
本技术属于电子仪器领域，涉及一种数字万用表，尤其涉及一种基于PXI/PCI总线的数字万用表。
技术介绍
目前,市面上的数字万用表厂商主要有Fluke、Keithley、Agilent三大公司，常用的数字万用表主要为台式数字万用表和手持数字万用表。现有的台式数字万用表主要存在以下几个问题:1、体积和重量较大，不便于使用；2、不易于系统集成，3、底噪声大。现有的手持数字万用表主要存在以下几个问题:1、续电能力不足；2、位数低、测量精度差；3、底噪声大。
技术实现思路
针对现有数字万用表存在的问题，本技术提出了一种基于PXI/PCI总线的数字万用表，该数字万用表体积小、噪声低、精度高、便于系统集成。同时，有效降低用户开发成本，使得数字万用表具有很高的工程实用价值。本技术的技术解决方案是:本技术提供一种基于PXI/PCI总线的数字万用表，其特殊之处在于:包括数字模块和模拟模块；所述数字模块包括FPGA、PXI接口、外部触发、隔离电源以及隔离电路；所述隔离电路、PXI接口、外部触发均与FPGA连接；所述PXI接口输出端与隔离电源的输入端连接；所述模拟模块包括输入端、保护电路、信号路由、电阻测量、直流电压测量、交直流电流测量、交流电压测量、多路选择、调理电路、基准以及AD转换电路；所述输入端、保护电路和信号路由依次连接；所述信号路由的输出端分别与直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输入端连接；所述直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输出端分别与多路选择的输入端连接；所述多路选择的输出端与调理电路的输入端连接；所述调理电路的输出端与AD转换电路的输入端连接；所述基准的输出端分别与AD转换电路、电阻测量的输入端连接；所述电阻测量的输出端与信号路由的输入端连接；所述隔离电路与AD转换电路连接；所述隔离电源向模拟模块供电；上述调理电路包括信号输入电路和信号输出电路；所述信号输入电路包括正信号输入单兀、负信号输入单兀和第一中间电阻R-1 ;所述正信号输入单兀包括正信号放大器U1、正信号切换开关SW-1和正信号电阻单元；所述负信号输入单元包括负信号放大器U2、负信号切换开关SW-2和负信号电阻单元；所述正信号电阻单元包括N个串联的正信号电阻RJ-1 ;所述正信号切换开关SW-1包括N+1个输入端和一个输出端；所述负信号电阻单兀包括N个串联的负信号电阻RJ-2 ;所述负信号切换开关SW-2包括N+1个输入端和一个输出端；N为大于等于I的整数；所述正信号电阻单元的一端接正信号放大器Ul的输出端；所述负信号电阻单元的一端接负信号放大器U2的输出端；所述正信号电阻单元的另一端通过第一中间电阻R-1与负信号电阻单元的另一端连接；所述N个正信号电阻RJ-1分别串接在正信号切换开关SW-1的N+1个输入端之间；所述N个负信号电阻RJ-2分别串接在负信号切换开关SW-2的N+1个输入端之间；所述正信号切换开关SW-1的输出端接正信号放大器Ul的负极输入端；所述负信号切换开关SW-2的输出端接负信号放大器U2的负极输入端；所述正信号输入单元和负信号输入单元结构对称，参数一致；上述信号输出电路包括正信号输出单兀、负信号输出单兀、第二中间电阻R-2 ;所述正信号输出单兀包括正信号放大器U3、正信号输出电阻单兀和输出电容Cl ;所述负信号输出单兀包括负信号放大器U4、负信号输出电阻单兀和输出电容C2 ;所述正信号输出电阻单元包括M个串联的正阳极信号输出电阻RJ-3和M个串联的正阴极信号输出电阻RJ-4 ；所述负信号输出电阻单元包括M个串联的负阳极信号输出电阻RJ-5和M个串联的负阴极信号输出电阻RJ-6 ;M为大于等于I的整数；所述输出电容Cl的一端接正信号放大器U3的负极输入端；所述输出电容Cl的另一端接正信号放大器U3的输出端；所述M个串联的正阴极信号输出电阻RJ_4与输出电容Cl并联；所述输出电容C2的一端接负信号放大器U4的负极输入端；所述输出电容C2的另一端接接负信号放大器U4的输出端；所述M个串联的负阴极信号输出电阻RJ-6与输出电容C2并联；所述M个串联的正阳极信号输出电阻RJ-3的一端接正信号放大器U3的正极输入端；所述M个串联的正阳极信号输出电阻RJ-3的另一端接正信号输入单兀；所述M个串联的负阳极信号输出电阻RJ-5的一端接负信号放大器U4的正极输入端；所述M个串联的负阳极信号输出电阻RJ-5的另一端接Vcm ;所述M个串联的正阴极信号输出电阻RJ-4的一端接负信号输入单元；所述M个串联的正阴极信号输出电阻RJ-4的另一端接M个串联的负阴极信号输出电阻RJ-6 ;所述M个串联的正阳极信号输出电阻RJ-3通过第二中间电阻R-2与M个串联的负阴极信号输出电阻RJ-6连接；所述正信号输出单元和负信号输出单元结构与参数均一致；上述正信号切换开关SW-1和负信号切换开关SW-2是机械开关、模拟开关、跳线或继电器；上述正信号电阻单元、负信号电阻单元以及第一中间电阻R-1中的电阻是普通电阻、精密电阻、分离电阻、网络电阻；上述正信号输出电阻单元、负信号输出电阻单元以及第二中间电阻R-2中的电阻是普通电阻、精密电阻、分离电阻、网络电阻。本技术的优点:1、本技术基于PXI/PCI接口，标准3U尺寸，体积和重量小，便于携带和使用；2、本技术在PCI/PXI机箱中使用，与计算机通信十分方便，方便在计算机上处理测量数据；3、噪声低、精度高。该数字万用表采用独特的电路结构，不仅能有效降低板卡的底噪声，同时精度指标也得到相应的提闻。【附图说明】图1为本技术的总体结构示意图；图2为本技术的调理电路的电路原理图；图3为本技术的调理电路的电路示意图；图4为本技术调理电路中的信号输入电路的另一种电路示意图。【具体实施方式】参见图1-图2，本技术提供一种基于PXI/PCI总线的数字万用表，包括数字模块和模拟模块；数字模块包括FPGA、PXI接口、外部触发、隔离电源以及隔离电路；隔离电路、PXI接口、外部触发均与FPGA连接；PXI接口输出端与隔离电源的输入端连接；模拟模块包括输入端、保护电路、信号路由、电阻测量、直流电压测量、交直流电流测量、交流电压测量、多路选择、调理电路、基准以及AD转换电路；所述输入端、保护电路和信号路由依次连接；信号路由的输出端分别与直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输入端连接；直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输出端分别与多路选择的输入端连接；多路选择的输出端与调理电路的输入端连接；调理电路的输出端与AD转换电路的输入端连接；基准的输出端分别与AD转换电路、电阻测量的输入端连接；电阻测量的输出端与信号路由的输入端连接；隔离电路与AD转换电路连接；隔离电源向模拟模块供电。调理电路包括信号输入电路和信号输出电路；信号输入电路包括正信号输入单兀、负信号输入单兀和第一中间电阻R-1 ;正信号输入单兀包括正信号放大器U1、正信号切换开关SW-1和正信号电阻单兀；负信号输入单兀包括负信号放大器U2、负信号切换开关SW-2和负信号电阻单元；正信号电阻单元包括N个串联的正信号电阻RJ-1 ;正信号切换开关S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PXI/PCI总线的数字万用表，其特征在于：包括数字模块和模拟模块；所述数字模块包括FPGA、PXI接口、外部触发、隔离电源以及隔离电路；所述隔离电路、PXI接口、外部触发均与FPGA连接；所述PXI接口输出端与隔离电源的输入端连接；所述模拟模块包括输入端、保护电路、信号路由、电阻测量、直流电压测量、交直流电流测量、交流电压测量、多路选择、调理电路、基准以及AD转换电路；所述输入端、保护电路和信号路由依次连接；所述信号路由的输出端分别与直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输入端连接；所述直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输出端分别与多路选择的输入端连接；所述多路选择的输出端与调理电路的输入端连接；所述调理电路的输出端与AD转换电路的输入端连接；所述基准的输出端分别与AD转换电路、电阻测量的输入端连接；所述电阻测量的输出端与信号路由的输入端连接；所述隔离电路与AD转换电路连接；所述隔离电源向模拟模块供电。

【技术特征摘要】
2013.07.03 CN 201320393898.41.一种基于PXI/PCI总线的数字万用表，其特征在于:包括数字模块和模拟模块；所述数字模块包括FPGA、PXI接口、外部触发、隔离电源以及隔离电路；所述隔离电路、PXI接口、外部触发均与FPGA连接；所述PXI接口输出端与隔离电源的输入端连接； 所述模拟模块包括输入端、保护电路、信号路由、电阻测量、直流电压测量、交直流电流测量、交流电压测量、多路选择、调理电路、基准以及AD转换电路；所述输入端、保护电路和信号路由依次连接； 所述信号路由的输出端分别与直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输入端连接；所述直流电压测量、交直流电流测量以及交流电压测量的输出端分别与多路选择的输入端连接；所述多路选择的输出端与调理电路的输入端连接；所述调理电路的输出端与AD转换电路的输入端连接；所述基准的输出端分别与AD转换电路、电阻测量的输入端连接；所述电阻测量的输出端与信号路由的输入端连接；所述隔离电路与AD转换电路连接；所述隔离电源向模拟模块供电。2.根据权利要求1所述的基于PXI/PCI总线的数字万用表，其特征在于:所述调理电路包括信号输入电路和信号输出电路； 所述信号输入电路包括正信号输入单兀、负信号输入单兀和第一中间电阻R-1 ；所述正信号输入单兀包括正信号放大器Ul、正信号切换开关SW-1和正信号电阻单兀；所述负信号输入单元包括负信号放大器U2、负信号切换开关SW-2和负信号电阻单元；所述正信号电阻单元包括N个串联的正信号电阻RJ-1 ;所述正信号切换开关SW-1包括N+1个输入端和一个输出端；所述负信号电阻单元包括N个串联的负信号电阻RJ-2 ;所述负信号切换开关SW-2包括N+1个输入端和一个输出端；N为大于等于I的整数； 所述正信号电阻单元的一端接正信号放大器Ul的输出端；所述负信号电阻单元的一端接负信号放大器U2的输出端；所述正信号电阻单元的另一端通过第一中间电阻R-1与负信号电阻单元的另一端连接； 所述N个正信号电阻RJ-1分别串接在正信号切换开关SW-1的N+1个输入端之间； 所述N个负信号电阻RJ-2分别串接在负信号切换开关SW-2的N+1个输入端之间； 所述正信号切换开关SW-1的输出端接正信号放大器Ul的负极输入端； 所述负信号切换开关SW-2的输出端接负信号放大器U2的负极输入端； 所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭恩全，孙金宝，王江，郭建，杨朋，
申请(专利权)人：陕西海泰电子有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：