專利名稱：自動換量限數(shù)字萬用表及其自動換量限方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動換量限數(shù)字萬用表及其自動換量限方法，屬于自動化測量儀表技術(shù)。
萬用表屬于自動化儀表，基本上是作為工具類儀表被使用，因此市場需求量相當(dāng)大，其產(chǎn)值也非常高。萬用表技術(shù)同電子信息技術(shù)一樣也在不斷地發(fā)展，從早期的指針式儀表，到數(shù)字式，再到目前的數(shù)字式自動換量限(digitalautoranging)，其先進(jìn)程度不斷提高。由于不同形式的儀表有不同的特點，所以目前還有相當(dāng)多的工程技術(shù)人員習(xí)慣使用指針式儀表，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式替代指針式、自動換量限替代手動換量限是必然的發(fā)展趨勢。目前，國內(nèi)外的萬用表技術(shù)水平和工藝水平與國外基本相當(dāng)，而且國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品價格低于國外同類產(chǎn)品2～3倍。國內(nèi)產(chǎn)品基本上占領(lǐng)了國內(nèi)市場。我國生產(chǎn)萬用表的大型企業(yè)在10家以上，其中的銷售產(chǎn)值估計為15億元。深圳華誼儀表有限公司，是生產(chǎn)萬用表的大型企業(yè)之一，其產(chǎn)品的技術(shù)水平居國內(nèi)外領(lǐng)先地位。該公司生產(chǎn)的MY-67型自動換量限數(shù)字萬用表代表了該產(chǎn)品的最先進(jìn)水平，主要特征是3·3/4位LCD顯示，儀表內(nèi)配有單片計算機(jī)，用來自動升降量限，具有與微機(jī)接口的3·3/4位A/D轉(zhuǎn)換器通過數(shù)據(jù)接口與單片計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。目前市場上銷售的自動換量限數(shù)字萬用表，基本上都是利用單片計算機(jī)實現(xiàn)自動升降量限，其優(yōu)點是控制換量的電路比較少，缺點是單片計算機(jī)的功耗大，顯示位數(shù)僅限4位LCD數(shù)字，即只能利用3·3/4位數(shù)字的A/D轉(zhuǎn)換器，因為選用具有與微機(jī)接口的5位數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器時，其價格約為3·3/4位數(shù)字的10倍，這是目前萬用表需要解決的最大技術(shù)難題。
本發(fā)明的目的在于解決目前自動換量限數(shù)字萬用表的上述技術(shù)難題，提供一種數(shù)字顯示位數(shù)達(dá)到4·1/2位而功耗小、價格較便宜的自動換量限數(shù)字萬用表，并提供一種利用數(shù)字電路實現(xiàn)自動換量限的新的簡便方法。
本發(fā)明的自動換量限數(shù)字萬用表由4·1/2位液晶顯示器、電源開關(guān)、電壓和電阻輸入插座、公共輸入插座、電流輸入插座、電壓/電流/電阻選擇開關(guān)和電路板共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為4·1/2位液晶顯示器與電路板上的相應(yīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電氣連接，電源開關(guān)分別與電路板和電源電氣連接，電壓和電阻輸入插座、公共輸入插座、電流輸入插座與電路板上的變比電路電氣連接，電壓/電流/電阻選擇開關(guān)與電路板電氣連接；電路板的電路由4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路、位控轉(zhuǎn)換電平電路、鎖存器電路、數(shù)值比較電路、觸發(fā)記憶電路、電壓模擬切換電路、電阻模擬切換電路、電流模擬切換電路、電壓電阻變比電路、電流變比電路、放大器電路、交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路和4·1/2位液晶顯示器共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路分別與位控轉(zhuǎn)換電平電路、鎖存器電路、放大器電路、液晶顯示器和交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路電氣連接；位控轉(zhuǎn)換電平電路與鎖存器電路電氣連接；數(shù)值比較電路分別與鎖存器電路、觸發(fā)記憶電路電氣連接；觸發(fā)記憶電路分別與電壓模擬切換電路、電流模擬切換電路、電阻模擬切換電路電氣連接；電壓電阻變比電路分別與電壓模擬切換電路、電阻模擬切換電路、放大器電路、交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路電氣連接；電流變比電路分別與電流模擬切換電路、放大器電路電氣連接。
4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路由4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、電阻、電容、穩(wěn)壓管共同電氣連接構(gòu)成；位控轉(zhuǎn)換電平電路由邏輯門電路、運算放大器、電阻共同電氣連接構(gòu)成；所述的交/直流轉(zhuǎn)換電路由電容、二極管、電阻共同電氣連接構(gòu)成；鎖存器電路由寄存器、邏輯非門共同電氣連接構(gòu)成；數(shù)值比較電路由邏輯非門、數(shù)值比較器共同電氣連接構(gòu)成；觸發(fā)器電路由邏輯或門、邏輯與門、邏輯或非門共同電氣連接構(gòu)成；電流模擬切換電路由多路模擬開關(guān)、電流變比電阻、二極管、保險絲共同電氣連接構(gòu)成；電壓模擬切換、電阻模擬切換電路由多路模擬開關(guān)、電阻共同電氣連接構(gòu)成；放大器電路由運算放大器、電阻共同電氣連接構(gòu)成；電阻測量信號比較電路由運算放大器、穩(wěn)壓二極管、電位器、三極管和電阻共同電氣連接構(gòu)成。
本發(fā)明自動換量限的方法如下4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的串行數(shù)據(jù)輸入到位控轉(zhuǎn)換電平電路和鎖存器電路，然后再將數(shù)據(jù)送到數(shù)值比較電路，經(jīng)過測量狀態(tài)的觸發(fā)器和記憶，控制電壓模擬切換電路、電阻模擬切換電路、電流模擬切換電路，使得經(jīng)過電壓電阻變比后的測量信號輸入到放大器電路或交/直流轉(zhuǎn)換電路處理，并使得經(jīng)過電流變比后的信號輸入到放大器電路，最后輸入到4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過液晶顯示器顯示。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點和效果(1)本發(fā)明選用了4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，使得自動換量限的萬用表的顯示位數(shù)是4·1/2位數(shù)字，即顯示數(shù)字是“19999”；(2)本發(fā)明利用4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字進(jìn)行鎖存、數(shù)值比較、觸發(fā)記憶，控制電壓、電阻、電流模擬切換電路，也就是選擇不同的變比達(dá)到實現(xiàn)換量限的目的；(3)本發(fā)明的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、放大器電路的最大電流＜2mA，數(shù)字電路均為CMOS電路器件，所以其工作電流＜2mA，全部萬用表的工作電流＜4mA；(4)本發(fā)明所選用的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和CMOS電路器件的價格均比較低，所以萬用表總的成本也相應(yīng)低，非常利于進(jìn)行大批量生產(chǎn)；(5)本發(fā)明的萬用表自動換量限方法簡單可行，在生產(chǎn)中不需要特別調(diào)試，便于進(jìn)行批量生產(chǎn)。
(6)本發(fā)明的功耗低，既省電又提高了模擬電路的穩(wěn)定性。
下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明

圖1是本發(fā)明的外型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的電路方框圖。
圖3為本發(fā)明4·1/2位摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路、交/直流電壓轉(zhuǎn)換電路和位控制信號轉(zhuǎn)換電平電路的電路原理圖。
圖4為本發(fā)明鎖存器電路、數(shù)值比較電路和觸發(fā)器記憶電路的電路原理圖。
圖5為本發(fā)明電壓模擬切換電路、電阻模擬切換電路、電流模擬切換電路、電壓電阻變比電路、電流變比電路、放大器電路的電路原理圖。
在圖1中，1為4·1/2位液晶顯示器、2為電源開關(guān)、3為電壓和電阻輸入插座、4為公共輸入插座、5為電流輸入插座、6為電壓/電流/電阻選擇開關(guān)、7為機(jī)殼。其中，電壓/電流/電阻選擇開關(guān)可以是旋轉(zhuǎn)式、按鍵式或滑動式等形式，只要能實現(xiàn)電壓、電流和電阻的自由選擇功能，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
由圖2可以看出，4·1/2位摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路分別通過串行數(shù)據(jù)輸出線、模擬電壓輸入線、小數(shù)點控制線分別與位控轉(zhuǎn)換電平電路輸入線、鎖存器電路輸入線、放大器電路輸出線、液晶顯示器輸入線和交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路輸出線電氣連接；位控轉(zhuǎn)換電平電路輸出線和鎖存器電路輸入線電氣連接；數(shù)值比較電路分別通過輸入輸出控制線與鎖存器電路輸出線、觸發(fā)記憶電路輸入控制線電氣連接；觸發(fā)記憶電路通過輸出線分別與電壓模擬切換電路輸入控制線、電流模擬切換電路輸入控制線、電阻模擬切換電路輸入控制線電氣連接；電壓電阻變比電路分別通過輸入輸出線與電壓模擬切換電路輸出線、電阻模擬切換電路輸出線、放大器電路輸入線、交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路輸入線電氣連接；電流變比電路分別通過輸入輸出線與電流模擬切換電路輸出線、放大器電路輸入線電氣連接。
由圖3可以看出，4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路由4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、電阻RI～R5、電容C1～C5、穩(wěn)壓管Z1共同電氣連接構(gòu)成；位控轉(zhuǎn)換電平電路由邏輯門IC7A、IC2B、運算放大器IC3～I(xiàn)C5、電阻R6～R14共同電氣連接構(gòu)成；交/直流電壓轉(zhuǎn)換電路由運算放大器IC6、電容C6～10、二極管D1～D4、電阻R15～R24共同電氣連接構(gòu)成。
由圖4可以看出，鎖存器電路由寄存器IC11A、IC11B、IC12A、邏輯非門IC13A、IC13B共同電氣連接構(gòu)成；數(shù)值比較電路由邏輯非門IC7、數(shù)值比較器IC8～I(xiàn)C10共同電氣連接構(gòu)成；觸發(fā)器電路由邏輯或門IC14、邏輯與門IC16、IC21、IC23、IC25、邏輯或非門IC17、IC19、IC22、IC24、IC26共同電氣連接構(gòu)成。
由圖5可以看出，電流模擬切換和電流變比電路由多路模擬開關(guān)IC27、電阻R27～R33、二極管D5～D8、保險絲F1共同電氣連接構(gòu)成；電壓模擬切換、電阻模擬切換電路和電壓電阻變比電路由多路模擬開關(guān)IC28、IC29、電阻R25、R26、R34、R35～R38共同電氣連接構(gòu)成；放大器電路由運算放大器IC31～I(xiàn)C33、電阻R43～R48共同電氣連接構(gòu)成；電阻測量信號比較電路由運算放大器IC30、穩(wěn)壓二極管Z3電位器W3三極管Q2、電阻R39～R42共同電氣連接構(gòu)成。
在圖3、圖4和圖5中，相同標(biāo)號的連線相互連接。
進(jìn)行測量時(1)被測量電壓信號通過輸入端B1輸入，開關(guān)S3的r和s連接，穩(wěn)壓二極管Z2起到過壓保護(hù)作用，此時開關(guān)S5選擇m和h連接，開關(guān)S9選擇n和j端連接，經(jīng)過電阻R26、R35～R38接地，自動換量限電路控制多路模擬開關(guān)的RSA、RSB、RSC、RSD邏輯控制端，使得模擬開關(guān)IC29的pin20和pin1、pin3、pin8、pin10之一端選通，當(dāng)被測量電壓是直流時，開關(guān)S10選擇o和q端連接，輸出電壓信號Vv，Vv經(jīng)過放大器再輸出電壓Vdc，當(dāng)被測量電壓是交流時，開關(guān)S10選擇o和p端，輸出電壓信號Va，Va經(jīng)過交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路輸出電壓Vac，4·1/2位摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1將Vdc或Vac信號轉(zhuǎn)換后送液晶顯示器顯示；(2)被測量電阻信號通過輸入端B1輸入，開關(guān)S8接通，信號經(jīng)過電阻R34連接到放大器IC30的輸入端，然后經(jīng)過電阻R35～R38，開關(guān)S38的n和i端連接，接入放大器IC30的輸出端，自動換量限電路控制多路模擬開關(guān)1C28的RSA、RSB、RSC、RSD邏輯控制端，改變其放大倍數(shù)，被測量電阻連接在放大器的輸入端和地之間，放大器的輸入和輸出端的電壓差值V(ir+-ir-)再經(jīng)過放大器(IC31～I(xiàn)C33)輸出電壓信號Vdc，4·1/2位摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1將Vdc信號轉(zhuǎn)換后送液晶顯示器顯示；(3)被測量電流信號經(jīng)過保險絲F1、電阻R27～R33，開關(guān)S4的r和t端連接，被測量電流最后接地，自動換量限電路控制多路模擬開關(guān)IC27的RSA、RSB、RSC、RSD邏輯控制端，使得模擬開關(guān)IC27的pin19和pin1、pin3、pin8、pin10之一端選通，輸出電壓信號Vma，Vma經(jīng)過放大器再輸出電壓Vdc，4·1/2位摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1將Vdc信號轉(zhuǎn)換后送液晶顯示器顯示。
本發(fā)明數(shù)字萬用表通過以下方法實現(xiàn)自動換量限經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1輸出的千位和萬位數(shù)字進(jìn)入寄存器IC11、IC12鎖存，位控信號BP1、BP2、BP3輸入到位控轉(zhuǎn)換電平電路，當(dāng)數(shù)字為1----時，即模/數(shù)轉(zhuǎn)換器處于過載狀態(tài)，此時數(shù)值比較電路IC9的輸出信號LA＝B為邏輯“1”電平，信號5BC為邏輯“0”電平，信號LB3為邏輯“1”電平，有邏輯與門輸出“1”電平，當(dāng)計數(shù)器IC20輸出為“0001”時，觸發(fā)記憶電路IC16、IC17輸出邏輯信號RSA為邏輯“1”電平；當(dāng)計數(shù)器IC20輸出為“0010”時，觸發(fā)記憶電路IC25、IC26輸出邏輯信號RSB為邏輯“1”電平；當(dāng)計數(shù)器IC20輸出為“0100”時，觸發(fā)記憶電路IC23、IC24輸出邏輯信號RSC為邏輯“1”電平；當(dāng)計數(shù)器IC20輸出為“1000”時，觸發(fā)記憶電路IC21、IC22輸出邏輯信號RSD為邏輯“1”電平，最后控制模擬切換電路IC27～I(xiàn)C29的選通狀態(tài)。當(dāng)處于正常測試狀態(tài)時，輸出數(shù)字的千位和萬位是“00”、“01”數(shù)值，數(shù)值比較電路IC8、IC10的輸出信號A＝B為邏輯“1”電平，LB2為邏輯“1”電平，當(dāng)計數(shù)器IC20為“0001”時，使得觸發(fā)記憶電路IC21、IC22輸出邏輯信號RSD為邏輯“0”電平；當(dāng)計數(shù)器IC20為“0010”時，使得觸發(fā)記憶電路IC23、IC24輸出邏輯信號RSC為邏輯“0”電平；當(dāng)計數(shù)器IC20為“0100”時，使得觸發(fā)記憶電路IC25、IC26輸出邏輯信號RSB為邏輯“0”電平；當(dāng)計數(shù)器IC20為“1000”時，使得觸發(fā)記憶電路IC16、IC17輸出邏輯信號RSA為邏輯“0”電平，最后控制模擬切換電路IC27～I(xiàn)C29的選通狀態(tài)。上述邏輯鎖存、比較、觸發(fā)記憶步驟就是實現(xiàn)自動換量限的過程。
本發(fā)明自動換量限數(shù)字萬用表的制備和元器件要求如下(1)按圖1所示，設(shè)計加工制造機(jī)殼7及面板。可選用鋁合金或其它金屬材料，用通用的方法加工機(jī)殼及面板；(2)按圖1所示，可選DV16100型多位液晶顯示器1；(3)按圖3～圖5繪制印刷電路板，然后選擇元器件進(jìn)行焊接及安裝調(diào)試，其中，IC1可選ICL7129型4·1/2位摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器；IC2、IC7、IC13可選4069型邏輯非門器件；IC3～I(xiàn)C6可選LM324型運算放大器器件；IC8～I(xiàn)C10可選4585型數(shù)值比較器；IC11、IC12可選4015型寄存器；IC14、IC19可選4071型邏輯或門；IC15可選4081型邏輯與門；IC16、IC21、IC23、IC25可選4073型邏輯與門；IC20可選4015型計數(shù)器；IC18可選4002型邏輯或非門；IC17、IC22、IC24、IC26可選4001型邏輯或非門；IC27～I(xiàn)C29可選4067型多路模擬開關(guān)器件；IC30～I(xiàn)C33可選LM324運算放大器電路；W1～W3可選3006P型電位器；電阻、電容元件為普通元件，電路中未標(biāo)明的電容、電阻均選用常規(guī)萬用表的參數(shù)值；(4)安裝調(diào)試好的電路板裝于機(jī)殼內(nèi)，并把相應(yīng)部分分別與液晶顯示器1、電源開關(guān)2、電壓/電流/電阻選擇開關(guān)6進(jìn)行連接，便能較好地完成本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種自動換量限數(shù)字萬用表，其特征在于由4·1/2位液晶顯示器(1)、電源開關(guān)(2)、電壓和電阻輸入插座(3)、公共輸入插座(4)、電流輸入插座(5)、電壓/電流/電阻選擇開關(guān)(6)和電路板共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為4·1/2位液晶顯示器(1)與電路板上的相應(yīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電氣連接，電源開關(guān)(2)分別與電路板和電源電氣連接，電壓和電阻輸入插座(3)、公共輸入插座(4)、電流輸入插座(5)與電路板上的變比電路電氣連接，電壓/電流/電阻選擇開關(guān)(6)與電路板電氣連接；電路板的電路由4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路、位控轉(zhuǎn)換電平電路、鎖存器電路、數(shù)值比較電路、觸發(fā)記憶電路、電壓模擬切換電路、電阻模擬切換電路、電流模擬切換電路、電壓電阻變比電路、電流變比電路、放大器電路、交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路和4·1/2位液晶顯示器(1)共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路分別與位控轉(zhuǎn)換電平電路、鎖存器電路、放大器電路、液晶顯示器和交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路電氣連接；位控轉(zhuǎn)換電平電路與鎖存器電路電氣連接；數(shù)值比較電路分別與鎖存器電路、觸發(fā)記憶電路電氣連接；觸發(fā)記憶電路分別與電壓模擬切換電路、電流模擬切換電路、電阻模擬切換電路電氣連接；電壓電阻變比電路分別與電壓模擬切換電路、電阻模擬切換電路、放大器電路、交/直流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路電氣連接；電流變比電路分別與電流模擬切換電路、放大器電路電氣連接。2、如權(quán)利要求1所述的自動換量限數(shù)字萬用表，其特征在于所述的4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路由4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、電阻、電容、穩(wěn)壓管共同電氣連接構(gòu)成；所述的位控轉(zhuǎn)換電平電路由邏輯門電路、運算放大器、電阻共同電氣連接構(gòu)成；所述的交/直流轉(zhuǎn)換電路由電容、二極管、電阻共同電氣連接構(gòu)成；所述的鎖存器電路由寄存器、邏輯非門共同電氣連接構(gòu)成；所述的數(shù)值比較電路由邏輯非門、數(shù)值比較器共同電氣連接構(gòu)成；所述的觸發(fā)器電路由邏輯或門、邏輯與門、邏輯或非門共同電氣連接構(gòu)成；所述的電流模擬切換電路由多路模擬開關(guān)、電流變比電阻、二極管、保險絲共同電氣連接構(gòu)成；所述的電壓模擬切換、電阻模擬切換電路由多路模擬開關(guān)、電阻共同電氣連接構(gòu)成；所述的放大器電路由運算放大器、電阻共同電氣連接構(gòu)成；所述的電阻測量信號比較電路由運算放大器、穩(wěn)壓二極管、電位器、三極管和電阻共同電氣連接構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的自動換量限數(shù)字萬用表，其特征在于所述的4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路由4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、電阻R1～R5、電容C1～C5、穩(wěn)壓管Z1共同電氣連接構(gòu)成；所述的位控轉(zhuǎn)換電平電路由邏輯門IC7A、IC2B、運算放大器IC3～I(xiàn)C5、電阻R6～R14共同電氣連接構(gòu)成；所述的交/直流轉(zhuǎn)換電路由運算放大器IC6、電容C6～10、二極管D1～D4、電阻R15～R24共同電氣連接構(gòu)成；所述的鎖存器電路由寄存器IC11A、IC11B、IC12A、邏輯非門IC13A、IC13B共同電氣連接構(gòu)成；所述的數(shù)值比較電路由邏輯非門IC7、數(shù)值比較器IC8～I(xiàn)C10共同電氣連接構(gòu)成；所述的觸發(fā)器電路由邏輯或門IC14、邏輯與門IC16、IC21、IC23、IC25、邏輯或非門IC17、IC19、IC22、IC24、IC26共同電氣連接構(gòu)成；所述的電流模擬切換電路由多路模擬開關(guān)IC27、電流變比電阻R27～R33、二極管D5～D8、保險絲F1共同電氣連接構(gòu)成；所述的電壓模擬切換、電阻模擬切換電路由多路模擬開關(guān)IC28、IC29、電阻R25、R26、R34～R38共同電氣連接構(gòu)成；所述的放大器電路由運算放大器IC31～I(xiàn)C33、電阻R43～R48 共同電氣連接構(gòu)成；所述的電阻測量信號比較電路由運算放大器IC30、穩(wěn)壓二極管Z3、電位器W3、三極管Q2、電阻R39～R42共同電氣連接構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的自動換量限數(shù)字萬用表，其特征在于液晶顯示器(1)為DV16100型；IC1為ICL7129型4·1/2位摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器；IC2、IC7、IC13為4069型邏輯非門器件；IC3～I(xiàn)C6為LM324型運算放大器器件；IC8～I(xiàn)C10為4585型數(shù)值比較器；IC11、IC12為4015型寄存器；IC14、IC19為4071型邏輯或門；IC15為4081型邏輯與門；IC16、IC21、IC23、IC25為4073型邏輯與門；IC20為4015型計數(shù)器；IC18為4002型邏輯或非門；IC17、IC22、IC24、IC26為4001型邏輯或非門；IC27～I(xiàn)C29為4067型多路模擬開關(guān)器件；IC30～I(xiàn)C33為LM324運算放大器電路；W1～W3為3006P型電位器
5.一種數(shù)字萬用表的自動換量限方法，其特征在于4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的串行數(shù)據(jù)輸入到位控轉(zhuǎn)換電平電路和鎖存器電路，然后再將數(shù)據(jù)送到數(shù)值比較電路，經(jīng)過測量狀態(tài)的觸發(fā)器和記憶，控制電壓模擬切換電路、電阻模擬切換電路、電流模擬切換電路，使得經(jīng)過電壓電阻變比后的測量信號輸入到放大器電路或交/直流轉(zhuǎn)換電路處理，并使得經(jīng)過電流變比后的信號輸入到放大器電路，最后輸入到4·1/2位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過液晶顯示器顯示。
6.如權(quán)利要求5所述的自動換量限方法，其特征在于經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的千位和萬位數(shù)字位控信號進(jìn)入到位控轉(zhuǎn)換電平電路和寄存器鎖存，當(dāng)數(shù)字為1----時，即模/數(shù)轉(zhuǎn)換器處于過載狀態(tài)，此時數(shù)值比較電路的輸出信號LA＝B為邏輯“1”電平，信號5BC為邏輯“0”電平，信號LB3為邏輯“1”電平，有邏輯與門輸出“1”電平，當(dāng)計數(shù)器輸出為“0001”時，觸發(fā)記憶電路輸出邏輯信號RSA為邏輯“1”電平；為“0010”時，RSB為“1”；為“0100”時，RSC為“1”；為“1000”時，RSD為“1”，最后控制模擬切換電路的選通狀態(tài)；當(dāng)處于正常測量狀態(tài)時，輸出數(shù)字的千位和萬位是“00”、“01”數(shù)值，數(shù)值比較電路的輸出信號A＝B為邏輯“1”電平，LB2為邏輯“1”電平，當(dāng)計數(shù)器輸出為“0001”時，使得觸發(fā)記憶電路輸出邏輯信號RSD為邏輯“0”電平；為“0010”時，RSC為“0”；為“0100”時，RSB為“0”；為“1000”時，RSA為“0”，最后控制模擬切換電路的選通狀態(tài)。
全文摘要
一種自動換量限數(shù)字萬用表,由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電路、位控轉(zhuǎn)換電平電路、鎖存器電路、數(shù)值比較電路、觸發(fā)記憶電路、模擬切換和變比電路、放大器電路、交/直流轉(zhuǎn)換電路和液晶顯示器共同電氣連接構(gòu)成。其自動換量限方法包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸入到鎖存器電路,再送到數(shù)值比較電路,觸發(fā)和記憶其狀態(tài),控制模擬切換電路,信號放大,輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,顯示等步驟。本發(fā)明功耗小、成本低、方法簡單。
文檔編號G01R15/09GK1268669SQ0011416
公開日2000年10月4日 申請日期2000年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
發(fā)明者郭志友, 孫慧卿 申請人:華南師范大學(xué)