專利名稱：袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電阻測(cè)量裝置，尤其是一種測(cè)量精度達(dá)到O. 001歐的袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)。該實(shí)用新型體積小巧，便于攜帶，可方便地對(duì)毫歐級(jí)電阻進(jìn)行測(cè)量。
背景技術(shù)：
電機(jī)、變壓器繞組以及電線、電纜、電路板印刷線等的電阻都很小，要測(cè)量其電阻，實(shí)施質(zhì)量和故障判斷，就需要毫歐計(jì)。較早的毫歐計(jì)是使用凱爾文電橋，4線測(cè)量并使用標(biāo)準(zhǔn)電阻，機(jī)器大而復(fù)雜，使用不便。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，后來出 現(xiàn)了以小的恒定電流流過被測(cè)電阻，通過測(cè)量電阻上的壓降獲知其阻值的儀器。但這些儀器要依靠交流市電工作，形體、重量仍然大，使用仍受限。在室外、野外和無市電場(chǎng)所測(cè)量微小電阻值就更難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)不足而提供了一種適用范圍寬，輕便小巧、成本低，可方便地對(duì)毫歐級(jí)電阻進(jìn)行測(cè)量的袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，包括機(jī)盒、液晶屏、“工作”開關(guān)、“關(guān)機(jī)”開關(guān)、檔位開關(guān)、“調(diào)零”旋鈕、2個(gè)接線柱、2支測(cè)量表筆及電路。電路置于機(jī)盒中，包括3節(jié)I. 5V的5號(hào)電池、電子定時(shí)開關(guān)、鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器、電池電壓監(jiān)視器、高精度恒流源、小數(shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器、模數(shù)變換器、液晶屏電路及2個(gè)大電流硅ニ極管，以分辨率為O. 001和O. I歐姆的兩個(gè)檔位分別對(duì)0-1. 999歐姆電阻和0-199. 9歐姆電阻進(jìn)行測(cè)量。上述方案中，3節(jié)I. 5V的5號(hào)電池串聯(lián)成4. 5V作為電源，按動(dòng)“工作”開關(guān)，電子定時(shí)開關(guān)輸出4. 5伏電池電壓給整機(jī)供電3分鐘，按動(dòng)“關(guān)機(jī)”開關(guān)會(huì)立即關(guān)機(jī)。鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器產(chǎn)生與電池電壓絕對(duì)值相等的負(fù)電壓供給模數(shù)變換器。高精度恒流源在“檔位”開關(guān)的釋放狀態(tài)時(shí)，輸出20毫安恒流以測(cè)量分辨率為O. 001歐的電阻；在按下狀態(tài)時(shí)，輸出O. 2毫安恒流以測(cè)量分辨率為O. I歐的電阻。小數(shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器則根據(jù)“檔位”開關(guān)的狀態(tài)，對(duì)液晶屏的小數(shù)點(diǎn)定位。模數(shù)變換器在正、負(fù)4. 5伏構(gòu)成的9伏電壓下正常工作，并以零電位為基準(zhǔn)，測(cè)得恒定電流在被測(cè)電阻上的壓降，由液晶屏以電阻值顯示。當(dāng)電池電壓衰減至3. 7伏吋，電池電壓監(jiān)視器輸出信號(hào)，使液晶屏顯示“L0WBAT”，提示應(yīng)更換電池。模數(shù)變換器與液晶屏之間，是筆段標(biāo)示對(duì)應(yīng)的多線連接。用極性相反的2個(gè)大電流硅ニ極管(D3、D4)，一起并聯(lián)在被測(cè)電阻引線兩端，防止表筆誤接帶電部件對(duì)本機(jī)的損害。本實(shí)用新型的有益效果是，通過成本低廉、簡(jiǎn)單有效的手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小電阻的測(cè)量，本實(shí)用新型適用范圍寬，輕便小巧，可方便地?cái)y帯。以構(gòu)建4. 5V的鏡像負(fù)電壓手段獲取模數(shù)變換器所需的9V電壓，解決了 ICL7106CPL集成電路通常所選用的9V的普通儀表電池負(fù)荷能力小，達(dá)不到高精度恒流源能量要求的問題；利用電容的充放電在電阻上的壓降實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置工作3分鐘后自動(dòng)斷電，防止忘記關(guān)機(jī)后的電耗。
圖I是本實(shí)用新型的外形示意圖。圖2是本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案圖。圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參照說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作以下詳細(xì)說明如圖I所示，一種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，全部電路和供電電池置于機(jī)盒I中，機(jī)盒I長(zhǎng)145mm，寬75mm，高30mm，機(jī)盒I外部有液晶屏2、檔位開關(guān)3、“關(guān)機(jī)”開關(guān)4、“工作”開關(guān)5、“調(diào)零”旋鈕6、2個(gè)接線柱7和2支測(cè)量表筆8。液晶屏2用于顯示數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。 “檔位”開關(guān)3是2位自鎖式按鈕型，用于量程切換和小數(shù)點(diǎn)的定位，在釋放位置，測(cè)量范圍為0-1.999歐姆，分辨率為O. 001歐姆；在按下位置，測(cè)量范圍為0-199. 9歐姆，分辨率為O. I歐姆。“關(guān)機(jī)”開關(guān)4是自釋放式按鈕型，按動(dòng)后立即關(guān)機(jī)?！肮ぷ鳌遍_關(guān)5是自釋放式按鈕型，每按動(dòng)一次，整機(jī)工作，3分鐘后自動(dòng)斷電，防止忘記關(guān)機(jī)后的電耗.“調(diào)零”旋鈕6用于將測(cè)量表筆或引線搭接在一起時(shí)將數(shù)據(jù)顯示調(diào)整為零，以消除連接線帶來的測(cè)量誤差。2個(gè)接線柱7，用于壓接測(cè)量表筆引線或某些被測(cè)元件。2支測(cè)量表筆8用于搭接被測(cè)部件實(shí)施測(cè)量。電池電流不大于26毫安。當(dāng)3節(jié)電池的串聯(lián)電壓衰減至3. 7伏吋，屏上顯示“ LOWBAT ”字樣，提示應(yīng)更換電池。如圖2所示，一種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，電路由3節(jié)I. 5V的5號(hào)電池、電子定時(shí)開關(guān)、鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器、電池電壓監(jiān)視器、高精度恒流源、小數(shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器、模數(shù)變換器、液晶屏及2個(gè)大電流硅ニ極管組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)毫歐級(jí)電阻的測(cè)量和顯示。按動(dòng)“工作”開關(guān)，電子定時(shí)開關(guān)輸出4. 5伏電池電壓給整機(jī)供電3分鐘。按動(dòng)“關(guān)機(jī)”開關(guān)會(huì)立即關(guān)機(jī)。鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器產(chǎn)生與電池電壓絕對(duì)值相等的負(fù)電壓供給模數(shù)變換器。高精度恒流源在“檔位”開關(guān)的釋放狀態(tài)時(shí)，輸出20毫安恒流以測(cè)量分辨率為O. 001歐的電阻；在按下狀態(tài)時(shí)，輸出O. 2毫安恒流以測(cè)量分辨率為O. I歐的電阻。小數(shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器則根據(jù)“檔位”開關(guān)的狀態(tài)，對(duì)液晶屏的小數(shù)點(diǎn)定位。模數(shù)變換器在正、負(fù)4. 5伏構(gòu)成的9伏電壓下正常工作，并以零電位為基準(zhǔn)，測(cè)得恒定電流在被測(cè)電阻上的壓降，由液晶屏以電阻值顯示。電池電流不大于26毫安。當(dāng)電池電壓衰減至3. 7伏吋，電池電壓監(jiān)視器輸出信號(hào)，使液晶屏顯示“L0WBAT”，提示應(yīng)更換電池。模數(shù)變換器與液晶屏之間，是筆段標(biāo)示對(duì)應(yīng)的多線連接。用極性相反的2個(gè)大電流硅ニ極管(D3、D4)，一起并聯(lián)在被測(cè)電阻引線兩端，防止表筆誤接帶電部件對(duì)本機(jī)的損害。如圖3 所示，電子定時(shí)開關(guān)電路由 TRU TR2、RU R2、R3、Cl、C2、C3、R20、Sffl-USW1-2和SW2組成，電壓從TRl的C極輸出。SW1-1、SW1-2即為圖I的“工作”開關(guān)5，SW2即為圖I的“關(guān)機(jī)”開關(guān)4?！肮ぷ鳌遍_關(guān)按下，整機(jī)得電，C3放電；“工作”開關(guān)釋放后C3通過R3被充電，逐漸減小的充電電流在R3上的壓降可維持TR2和TRl導(dǎo)通3分鐘。當(dāng)R3上的壓降下降至使TR2、TR1退出飽和導(dǎo)通后，C3的正反饋使它們立即關(guān)斷，R2有助于關(guān)斷更好。按動(dòng)“關(guān)機(jī)”開關(guān)，TRl和TR2因R3上的壓降立刻歸零而斷開供電。R20用于防止“エ作”和“關(guān)機(jī)” 2個(gè)開關(guān)被錯(cuò)誤地同時(shí)按下而引起的短路電耗。Cl、C2進(jìn)行電源濾波，Cl用于濾除高頻，C2用于濾除低頻。鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器由集成電路ICl (型號(hào)7660S)和C4、C5、C6組成，集成電路ICl第2腳連接C5的正極，第3腳連接3節(jié)I. 5V的5號(hào)電池串聯(lián)成的4. 5V電源的負(fù)極，第4腳連接C5的負(fù)極，從ICl第5腳輸出與電池電壓絕對(duì)值相等的負(fù)電壓即-4. 5V，由C6濾波，C6正極與ICl第3腳連接，C6負(fù)極與ICl第5腳連接，C4連接ICl第3腳和第7腳，ICl第8腳接入電子定時(shí)開關(guān)電路輸出的+4. 5V。高精度恒流源由VR1、C7、R4、R5、R10、R12、D1、TR3、W1、圖 I 檔位開關(guān) 3 的 Sff3-1和IC2(型號(hào)HA17358)的5、6、7腳組成，由TR3的S極輸出。當(dāng)SW3-1公共點(diǎn)與R4連接時(shí)，輸出的恒定電流值是20毫安；SW3-1公共點(diǎn)與Wl連接時(shí)，輸出的恒定電流值是O. 2毫安，Wl用于調(diào)節(jié)O. 2毫安的精度，使兩檔 恒定電流的值構(gòu)成100 I的關(guān)系。電池電壓監(jiān)視器由VR2、R6、R7、R8、R9、R11、C8、D2 和 IC2 的 1、2、3 腳以及 IC3(型號(hào)⑶4070)的11、12、13腳組成。IC2的第3腳經(jīng)Rl I輸入由VR2和R9確定的電壓基準(zhǔn)2. 5V，電池電壓經(jīng)R6、R7分壓后加在IC2的第2腳。電池電壓足夠時(shí)IC2的第I腳電位為零，電池電壓低于3. 7伏吋，該腳輸出高電位至IC3的第13腳，使IC3的第11腳輸出使液晶屏顯示“L0WBAT”的信號(hào)。R8、D2的存在使其顯示不閃爍。IC3的5、8、12腳接IC4的第21腳(交流信號(hào))。小數(shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器由圖I檔位開關(guān)3的SW3-2和集成電路IC3的4、5、6腳，8、9、10腳以及電阻R13、R14組成。當(dāng)SW3-2的公共點(diǎn)和R14連接時(shí)，小數(shù)點(diǎn)在最前位置，當(dāng)SW3-2的公共點(diǎn)和R13連接吋，小數(shù)點(diǎn)在最后位置。模數(shù)變換器IC4(型號(hào)ICL7106CPL)和 R15、R16、R17、R18、R19、C9、C10、C11、C12、C13、W2、W3構(gòu)成數(shù)據(jù)形成電路。W3即為圖I “調(diào)零”旋鈕6，用于測(cè)量時(shí)微調(diào)IC4的30和32腳之間的電壓進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整。W2用于和標(biāo)準(zhǔn)電阻比對(duì)時(shí)的精度校驗(yàn)。液晶屏采用EDS803型，按照它的筆段標(biāo)示與IC4的筆段標(biāo)示一一對(duì)應(yīng)連接。
權(quán)利要求1.一種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，包括機(jī)盒、液晶屏、“工作”開關(guān)、“關(guān)機(jī)”開關(guān)、檔位開關(guān)、“調(diào)零”旋鈕、2個(gè)接線柱、2支測(cè)量表筆及電路，其特征是電路置于機(jī)盒中，包括3節(jié)I. 5V的5號(hào)電池、電子定時(shí)開關(guān)、鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器、電池電壓監(jiān)視器、高精度恒流源、小數(shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器、模數(shù)變換器、液晶屏電路及2個(gè)大電流硅ニ極管，以分辨率為O. OOl和O. I歐姆的兩個(gè)檔位分別對(duì)0-1. 999歐姆電阻和0-199. 9歐姆電阻進(jìn)行測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，其特征是電子定時(shí)開關(guān)電路由TRl、TR2、Rl、R2、R3、Cl、C2、C3、R20、“工作”開關(guān)和“關(guān)機(jī)”開關(guān)組成，電壓從TRl的C極輸出；“工作”開關(guān)按下，整機(jī)得電，C3放電；“工作”開關(guān)釋放后C3通過R3被充電，逐漸減小的充電電流在R3上的壓降可維持TR2和TRl導(dǎo)通3分鐘；當(dāng)R3上的壓降下降至使TR2、TRl退出飽和導(dǎo)通后，C3的正反饋使它們立即關(guān)斷，R2有助于關(guān)斷更好；按動(dòng)“關(guān)機(jī)”開關(guān)，TRl和TR2因R3上的壓降立刻歸零而斷開供電；R20用于防止“工作”和“關(guān)機(jī)”2個(gè)開關(guān)被錯(cuò)誤地同時(shí)按下而引起的短路電耗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，其特征是通過構(gòu)建4.5V的鏡像負(fù)電壓手段獲取模數(shù)變換器所需的9V電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，其特征是鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器由集成電路ICl和C4、C5、C6組成，集成電路ICl第2腳連接C5的正極，第3腳連接3節(jié)I. 5V的5號(hào)電池串聯(lián)成的4. 5V電源的負(fù)極，第4腳連接C5的負(fù)極，從ICl第5腳輸出與電池電壓絕對(duì)值相等的負(fù)電壓即-4. 5V，由C6濾波，C6正極與ICl第3腳連接，C6負(fù)極與ICl第5腳連接，C4連接ICl第3腳和第7腳，ICl第8腳接入電子定時(shí)開關(guān)電路輸出的+4. 5V。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，其特征是高精度恒流源由VR1、C7、R4、R5、R10、R12、D1、TR3、W1、“檔位”開關(guān)的 Sff3-1 和 IC2 的 5、6、7 腳組成，由 TR3 的 S 極輸出恒定電流；當(dāng)SW3-1公共點(diǎn)與R4連接時(shí)，輸出的恒定電流值是20毫安；SW3-1公共點(diǎn)與Wl連接時(shí)，輸出的恒定電流值是O. 2毫安，模數(shù)變換器測(cè)得恒定電流在被測(cè)電阻上的壓降，由液晶屏以電阻值顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，其特征是恒定電流在被測(cè)電阻上產(chǎn)生的壓降以零電位為基準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，其特征是在被測(cè)電阻引線兩端，并聯(lián)2個(gè)極性相反的大電流硅ニ極管。
專利摘要一種袖珍式數(shù)字毫歐計(jì)，包括機(jī)盒、液晶屏、“工作”開關(guān)、“關(guān)機(jī)”開關(guān)、檔位開關(guān)、“調(diào)零”旋鈕、2個(gè)接線柱、2支測(cè)量表筆及電路。以內(nèi)置3節(jié)1.5V的5號(hào)電池串聯(lián)成4.5V作為整機(jī)電源，通過電子定時(shí)開關(guān)、鏡像負(fù)壓產(chǎn)生器、電池電壓監(jiān)視器、小數(shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器及2個(gè)大電流硅二極管，構(gòu)建起模數(shù)變換器、液晶屏與高精度恒流源工作的電壓條件和良好匹配，實(shí)現(xiàn)以分辨率為0.001和0.1歐姆的兩個(gè)檔位分別對(duì)0-1.999歐姆電阻和0-199.9歐姆電阻進(jìn)行測(cè)量?？煞奖愕卦谑覂?nèi)、野外的無市電場(chǎng)所使用，為電機(jī)、變壓器繞組，電線電纜，電路板印刷線的電阻檢測(cè)提供便捷。
文檔編號(hào)G01R27/14GK202631640SQ20122011998
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者吳健, 張立文, 馮楨, 劉磊, 吳偉 申請(qǐng)人:吳健