專利名稱：便攜式自調(diào)諧失真度測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種電壓、頻率的失真度測量儀器。
在電聲、振動測量及交流放大器中的調(diào)試中，信號的電壓、頻率和失真度是三個比較重要的參數(shù)。
目前采用的失真度測量儀均為手動操作，以BS-1型失真度測量儀為例，其幾何尺寸為40cm×25cm×20cm，重量約為7.5kg，共有開關(guān)、旋鈕、波段開關(guān)13個，每次測量都需反復(fù)調(diào)節(jié)各旋鈕、開關(guān)，測量周期長，操作煩瑣。一些進口失真度測量儀雖然具有部分自調(diào)諧功能，但體積同樣龐大。它們沒有幅值自動調(diào)節(jié)功能，其頻率調(diào)諧功能也僅限于某幾個固定的常用點，如若需對其它頻率測量時則要求另外配用一臺標準信號發(fā)生器以產(chǎn)生標準正弦信號用來平衡掉被測信號中的基波，顯然，其操作過程同樣煩瑣。而且，它們所顯示的均是“測量”失真度值。
本實用新型的目的，是針對上述問題，提供一種體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便，測量精度高的便攜式自調(diào)諧失真度測量儀。
本實用新型的目的，是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的，即便攜式自調(diào)諧失真度測量儀，包括殼體、電路板和失真度測量電路。在殼體的控制面板上裝設(shè)有數(shù)碼管、調(diào)零旋鈕、調(diào)節(jié)旋鈕、功能選擇按鈕、頻率選擇鈕、電壓選擇鈕、失真度鈕。失真度測量電路，包括輸入放大單元電路、線性檢波電路、A/D變換器電路、寄存器電路D、標準化單元電路、緩沖放大器電路、整形濾波單元電路、計數(shù)驅(qū)動電路、四位半顯示電路、選擇開關(guān)、有效值濾波器、A/D變換器、寄存器、存儲器、選擇開關(guān)、存儲器、有源濾波單元、幅值單元、減法器、誤差放大器、線性檢波器、窗口單元、相位殘差鑒別器、相位比較器、相位細調(diào)單元、幅值殘差鑒別器、幅值比較器、幅值細調(diào)單元、功能選擇按鈕、邏輯單元、時鐘單元、自動量程單元(見圖2)。其特點是設(shè)計了獨特的標準化單元電路。標準化單元電路，包括電阻R1-R19、電位器W1、電容C1、電容C2、變換器A/D、反向器NO1-NO6、與門AN1-AN3、模擬開關(guān)K1-K7、或門OR1、或門OR2、或非門OR1·NO1。R1、W1、R2串聯(lián)，W1的滑動端接檢波器Z1，Z1的輸出端經(jīng)R3接變換器A/D，其中C1、C2和R3搭成π式濾波器，可得到平滑的直流信號。A/D有8位輸出，其中128位輸出腳接NO3的1腳；64位輸出腳接NO1的輸入端、OR2的2腳和K7的3腳；32位輸出腳分別接K3的1腳、NO2的輸入端和AN1的2腳；16位輸出腳分別接K3的3腳、K2的1腳和AN2的3腳。8位輸出腳分別接K3的3腳、K2的2腳、K1的1腳、OR1·NO1的1腳、K4的1腳；4位輸出腳分別接K3的4腳、K2的3腳、K1的2腳；2位輸出腳分別接K2的4腳和K1的3腳；1位輸出腳接K1的4腳。NO1的輸出端接AN1的1腳和AN2的1腳。NO2的輸出端接AN2的2腳。AN1的3腳接OR1的2腳和K6的1腳。AN2的4腳接OR1的1腳、OR2的1腳和K5的1腳。OR1的3腳接OR1·NO1的2腳和K1、K2、K3的5腳。OR2的3腳接OR1·NO1的3腳和K1、K2、K3的6腳。OR1·NO1的4腳接AN3的2腳，AN3的3腳接K11的1腳。K1、K2、K3的7腳分別接NO6、NO5、NO4的輸入端，NO6、NO5、NO4的輸出端分別接K10、K9、K8的1腳。K10的3腳接K9的2腳，K9的3腳接K8的2腳。R12、R13、R14、R15串聯(lián)。R14接K11的2腳、K10的2腳和R15。R12接K8的3腳、K11的3腳和F1的3腳，F(xiàn)1的3腳經(jīng)R10接F1的1腳。R15接F2的1腳，并經(jīng)R16接F2的3腳，F(xiàn)2的2腳經(jīng)R17接地，F(xiàn)2的3腳接R18，R18經(jīng)R19接地。F1的2腳經(jīng)R11接地，F(xiàn)1的1腳經(jīng)R9分別接K7、K6、K5、K4的2腳、D1的負極和R4。R4接R1。D2的負極接地。K7、K6、K5、K4的3腳接地。線路中的D1、D2為輸入過載保護。
失真度測量電路中的數(shù)碼管、調(diào)零鈕、功能選擇按鈕、頻率選擇按鈕、電壓選擇按鈕、失真度選擇按鈕均設(shè)置在殼體上，其余電器元件設(shè)置在電路板上，電路板固定在殼體內(nèi)。
本實用新型失真度測量精度高，縮小了體積，且操作和攜帶方便。


圖1是本實用新型的一種實施例的外觀示意圖，圖2是失真度測量電路的框圖，圖3是輸入標準化單元電路。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
便攜式自調(diào)諧失真度測量儀，包括殼體34、電路板35、調(diào)零鈕36、調(diào)節(jié)鈕37、頻率選擇鈕38、電壓選擇鈕39、失真鈕40和失真度測量電路。失真度測量電路，包括輸入放大單元電路1、線性檢波器電路2、A/D變換器電路3、寄存器電路4、標準化單元電路5、緩沖放大器電路6、整形濾波單元電路7、計數(shù)器驅(qū)動電路8、四位半顯示電路9、選擇開關(guān)10、有效值檢波器電路11、A/D變換器電路12、寄存器電路13、存儲器電路14、選擇開關(guān)15、存儲器電路16、有源濾波單元電路17、幅值單元電路18、減法器電路19、誤差放大器電路20、線性檢波器電路21、窗口單元電路22、相位殘差鑒別器電路23、相位比較器電路24、相位細調(diào)單元電路25、幅值殘差鑒別器電路26、幅值比較器電路27、幅值細調(diào)單元電路28、功能選擇按鈕29、邏輯單元電路30、時鐘單元電路31、自動量程單元電路32、電源33。其中標準化單元電路5，包括電阻R1-R19、電位器W1、電容C1、電容C2、變換器A/D、反向器NO1--NO6、與門AN1-AN3、模擬開關(guān)K1-K7、或門OR1-OR2、或非門OR1·NO1。R1、W1、R2串聯(lián)，W1的滑動端接檢波器Z1，Z1的輸出端經(jīng)R3接變換器A/D，其中C1、C2和R3搭成Ⅱ式濾波器，可得到平滑的直流信號。A/D有8位輸出，其中128位輸出腳接NO3的1腳；64位輸出腳接NO1的輸入端、OR2的2腳和K7的3腳；32位輸出腳分別接K3的1腳、NO2的輸入端和AN1的2腳；16位輸出腳分別接K3的3腳、K2的1腳和AN2的3腳；8位輸出腳分別接K3的3腳、K2的2腳、K1的1腳，OR1·NO1的1腳、K4的1腳；4位輸出腳分別接K3的4腳、K2的3腳、K1的2腳；2位輸出腳分別接K2的4腳和K1的3腳；1位輸出腳接K1的4腳。NO1的輸出端接AN1的1腳和AN2的1腳。NO2的輸出端接AN2的2腳。AN1的3腳接OR1的2腳和K6的1腳。AN2的4腳接OR1的1腳、OR2的1腳和K5的1腳。OR1的3腳接OR1·NO1的2腳和K1、K2、K3的5腳。OR2的3腳接OR1·NO1的3腳和K1、K2、K3的6腳。OR1·NO1的4腳接AN3的2腳，AN3的3腳接K11的1腳。K1、K2、K3的7腳分別接NO6、NO5、NO4的輸入端，NO6、NO5、NO4的輸出端分別接K10、K9、K8的1腳。K10的3腳接K9的2腳，K9的3腳接K8的2腳。R12、R13、R14、R15串聯(lián)。R14接K11的2腳、K10的2腳和R15。R12接K8的3腳、K11的3腳和檢波器F1的3腳，F(xiàn)1的3腳經(jīng)R10接F1的1腳。R15接F2的1腳，并經(jīng)R16接F2的3腳，F(xiàn)2的2腳經(jīng)R17接地，F(xiàn)2的3腳接R18，R18經(jīng)R19接地。F1的2腳經(jīng)R11接地，F(xiàn)1的1腳經(jīng)R9分別接K7、K6、K5、K4的2腳、D1的負極和R4，R4接R1。D2的負極接地。K7、K6、K5、K4的3腳接地。線路中的D1、D2為輸入過載保護。
標準化單元電路的作用是將630mV-20V的交流輸入信號轉(zhuǎn)變成1.0V左右的歸一化信號。(見圖3)輸入信號經(jīng)電阻R1、R2和電位器W1分壓，衰減至1/10，經(jīng)檢波器Z1檢波，經(jīng)電容C1、C2和電阻R3搭成的π式濾波器得到平滑的直流信號，將其送至變換器A/D，該變換器有8位輸出，這里僅用其中的7位，對于2.0V直流電壓其轉(zhuǎn)換靈敏度為每個碼代表15.7mV。轉(zhuǎn)換器輸出64位碼時，電路將通過雙向模擬開關(guān)K7使輸入信號經(jīng)電阻R4和R8作1/6衰減，其它依次為32位碼作1/8衰減控制，16位碼作1/4衰減控制，8碼作1/2衰減控制。分別通過模擬開關(guān)K4、K5、K6實現(xiàn)控制。在衰減控制中有“高位優(yōu)先”功能，高位選擇是由反向器NO1、NO2和與門AN1、AN2完成，例如64，32同時高電位，64可直接控制模擬開關(guān)K7，但64由反向器NO1，使與門AN1。輸入為低，則32無論高低，AN1輸出總為低，使得模擬開關(guān)K6不再動作，K4、K5開關(guān)控制與之相同。當與門AN1、AN2只少有一個為高時或門OR1，輸出為高，又當與門AN1和32有一個為高的或門OR2為高，若或門OR、OR2和8位輸出均為低時則或非門OR1·NO1，輸出為高，這時如果128輸出為低反向器NO3輸出為高，則與門AN3輸出為高，即為欠量程信號，并由其接通雙向模擬開關(guān)K11?；蜷TOR1、OR2的輸出可形成2位二進制編碼，用以控制四選一模擬開關(guān)K1、K2及K3。OR1為低，OR2的輸出為高時則K3將32輸出端電平換到反向器NO4，K2將16的電平接到反向器NO5，K1將8的電平接到反向器NO6，并且分別控制放大器F2的輸入電阻，實際上是控制了放大器F2的放大倍數(shù)。其放大倍數(shù)取決于開關(guān)K8、K9、K10、K11的狀態(tài)。當或門OR1、OR2輸出電平均低時，K3接通4，K2接通2、K1接通1。
當與門AN3高電平時，模擬開關(guān)K11接通，為欠量程狀態(tài)，F(xiàn)2的放大倍數(shù)為3.19，與K8、K9、K10同時接通等效。
電路中二極管D1、D2為輸入過載保護，R18、R19為1/2分壓電阻，信號經(jīng)F1、F2兩次反相則輸出信號與輸入信號同相。
例如被測電壓為18.8V、經(jīng)1/10衰減為1880mV，經(jīng)檢波饋至A/D變換器，其轉(zhuǎn)換靈敏度為每碼15.7mV，A/D變換器輸出為120碼則有64+32+16+8=12064直接使模擬開關(guān)K7接通，信號經(jīng)R4、R8分壓衰減為1/16，即有18800mV×1/16=1175mV這時，由于“高位優(yōu)先”使K4、K5、K6不再接通。
或門OR2由于64位碼而輸出高電壓使K3選通32，K2選通16，K1選通8，經(jīng)反向器NO4、NO5、NO6使模擬開關(guān)K8、K9、K10控制端為低，則三個開關(guān)均斷開，此時放大器F2的放大倍數(shù)為1.7，其輸出為1175mV×1.7=1997.5mV經(jīng)電阻R18、R19分壓，將其衰減為1.0V左右的信號輸出，這里已將18.80V的輸入信號轉(zhuǎn)換成為1.0V的輸出信號，完成了信號的標準化過程。
權(quán)利要求1.便攜式自調(diào)諧失真度測量儀，包括殼體(34)、電路板(35)調(diào)零鈕(36)、調(diào)節(jié)鈕(37)、頻率選擇鈕(38)、電壓選擇鈕(39)、失真鈕(40)和失真度測量電路，失真度測量電路，包括輸入放大單元電路(1)、線性檢波器電路(2)、A/D變換器電路(3)、寄存器電路(4)、標準化單元電路(5)、緩沖放大器電路(6)、整形濾波單元電路(7)、計數(shù)器驅(qū)動電路(8)、四位半顯示電路(9)、選擇開關(guān)(10)、有效值濾波器電路(11)、A/D變換器電路(12)、寄存器電路(13)、存儲器電路(14)、選擇開關(guān)(15)、存儲器電路(16)、有源濾波單元電路(17)、幅值單元電路(18)、減法器電路(19)、誤差放大器電路(20)、線性檢波器電路(21)、窗口單元電路(22)、相位殘差鑒別器電路(23)、相位比較器電路(24)、相位細調(diào)單元電路(25)、幅值殘差鑒別器電路(26)、幅值比較器電路(27)、幅值細調(diào)單元電路(28)、功能選擇按鈕(29)、邏輯單元電路(30)、時鐘單元電路(31)、自動量程單元電路(32)、電源(33)；調(diào)零鈕(36)、調(diào)節(jié)鈕(37)、頻率鈕(38)、電壓選擇鈕(39)、失真鈕(40)、功能選擇鈕(29)、數(shù)碼管(8)均設(shè)置在殼體(34)的控制面板(41)上；失真度測量電路的其它電器元件設(shè)置在電路板(35)上，電路板(35)固定在殼體(34)內(nèi)，其特征在于所述的標準化單元電路(5)，包括電阻R1-R19、電位器W1、電容C1、電容C2、變換器A/D、反向器NO1-NO6、與門AN1-AN3、模擬開關(guān)K1-K7、或門OR1-OR2、或非門OR1·NO1，R1、W1、R2串聯(lián)，W1的滑動端接檢波器Z1，Z1的輸出端經(jīng)R3接變換器A/D，其中C1、C2和R3搭成Ⅱ式濾波器，可得到平滑的直流信號，A/D有8位輸出，其中128位輸出腳接NO3的1腳；64位輸出腳接NO1的輸入端、OR2的2腳和K7的3腳；32位輸出腳分別接K3的1腳、NO2的輸入端和AN1的2腳；16位輸出腳分別接K3的3腳、K2的1腳和AN2的3腳；8位輸出腳分別接K3的3腳；K2的2腳、K1的1腳，OR1·NO1的1腳、K4的1腳；4位輸出腳分別接K3的4腳、K2的3腳、K1的2腳；2位輸出腳分別接K2的4腳和K1的3腳；1位輸出腳接K1的4腳；NO1的輸出端接AN1的1腳和AN2的1腳；NO2的輸出端接AN2的2腳；AN1的3腳接OR1的2腳和K6的1腳，AN2的4腳接OR1的1腳、OR2的1腳和K5的1腳；OR1的3腳接OR1·NO1的2腳和K1、K2、K3的5腳，OR2的3腳接OR1·NO1的3腳和K1、K2、K3的6腳，OR1·NO1的4腳接AN3的2腳，AN3的3腳接K11的1腳，K1、K2、K3的7腳分別接NO6、NO5、NO4的輸入端，NO6、NO5、NO4的輸出端分別接K10、K9、K8的1腳，K10的3腳接K9的2腳，K9的3腳接K8的2腳，R12、R13、R14、R15串聯(lián)，R14接K11的2腳、K10的2腳和R15，R12接K8的3腳、K11的3腳和F1的3腳，F(xiàn)1的3腳經(jīng)R10接F1的1腳，K15接F2的1腳，并經(jīng)R16接F2的3腳，F(xiàn)2的2腳經(jīng)R17接地，F(xiàn)2的3腳接R18，R18經(jīng)R19接地；F1的2腳經(jīng)R11接地，F(xiàn)1的1腳經(jīng)R9分別接K7、K6、K5、K4的2腳。
專利摘要便攜式自調(diào)諧失真度測量儀,包括殼體和失真度測量電路,失真度測量電路包括標準化單元電路。該電路包括R
文檔編號G01R23/20GK2431570SQ0021243
公開日2001年5月23日 申請日期2000年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月27日
發(fā)明者陳進民 申請人:陳進民