專利名稱：超聲波遙控數(shù)字微安表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新屬于數(shù)字微表的改進。
本實用新型作出以前，在《電氣自動化》雜志1984第4期中介紹了一種數(shù)籽電壓表，該表由5個集成電路塊及LED數(shù)碼管組成，其中，5個集成電路塊分別3 1/2 A／D轉(zhuǎn)換器、帶鎖存的七段譯碼器、雙D觸發(fā)器、數(shù)字選擇開關(guān)和提供基準(zhǔn)電壓的能隙電壓源。利用這種儀表直接測量電力系統(tǒng)中的設(shè)備電壓或直流泄漏電流，由于數(shù)字表往往處于高電位端，在讀數(shù)、切換量程的過程中，必須先斷開電源，因此，使用不方便，也不夠安全。本實用新型便是針對這一問題，在上述數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上作了進一步改進，從而提供了一種搖控切換量程，鎖存測量數(shù)據(jù)的數(shù)字微安表。
本實用新型的要點是，在上述數(shù)字電壓表上增設(shè)超聲波搖控電路，該電路分為兩部分第一部分為超聲波發(fā)射電路，它設(shè)有兩只晶體三極管組成的晶體管振蕩器，其輸出端接有一級財極輸出器，在射極輸出器的輸出端接有一級功率放大器，其負(fù)載由耦合變壓器和超聲波壓電換能器組成；第二部分為超聲波接收、控制電路，該電路設(shè)有一只接受超聲波的壓電換能器和一只集成電路組成的BCD計數(shù)器，兩者之間接有選頻放大器和整形放大電路。所述BCD計數(shù)器含有16根引線腳，本電路只采用10根引線腳，其中，第16根引線腳接電源，第8、第13引線腳接地，第1、第15引線腳用于清零復(fù)位，第14引線腳是計數(shù)脈沖的輸入端，第10、第4，第7、第3引線腳所輸出的信號分別用于控制數(shù)字表的量程轉(zhuǎn)換和測量數(shù)據(jù)鎖存。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，使用安全可靠，能在6米的范圍內(nèi)實現(xiàn)搖控數(shù)字表的量程轉(zhuǎn)換，測量數(shù)據(jù)鎖存。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是超聲波發(fā)射電路，圖2是超聲波接收、控制電路圖，圖3是數(shù)字表的方框圖。
如圖1、圖2、圖3所示，按下電源開關(guān)(1)，數(shù)字表和超聲波接收，控制電路的公共電源，(2)被接通，此時，由于BCD計數(shù)器(3)也接通電源，電源是通過電阻(4)加至BCD計數(shù)器的第16引線腳(Y16)，同時，電源經(jīng)電阻(5)，電容(6)加至BCD計數(shù)器的第15引線腳(Y15)，使BCD計數(shù)器清零復(fù)位，此時，計數(shù)器第6引腳(Y8)輸出高電平，使晶體管(7)導(dǎo)通，晶體管(8)截止，經(jīng)電阻(9)，使晶體管(11)不能導(dǎo)通，數(shù)字表不能得電。當(dāng)按下電源開關(guān)(12)時，超聲波發(fā)射電路的電源(13)被接通，此時，由兩只晶體管(14、15)、電容(16、17、18)、電阻(19、20、21)、電感(L)組成的晶體管振蕩器(22)起振，輸出信號經(jīng)晶體管理(23)、電阻(24)組成的射級輸出器(25)，加至由晶體管(26)、電阻(27)組成的功率放大器(28)上，其放大信號通過變壓器(29)耦合使超聲波壓電換能器(30)向空間輻射聲波信號，接收超聲的壓電換能器(31)收到信號后，經(jīng)晶體管(32、33)、電阻(34、35、36、37)、電容(38、39、40、41、42、43)、電感(44)組成的選頻放大器(45)放大，再通過二極管(46、47)、電容(48、49)、電阻(50、51、52、53、54、55)、晶體管(56、57)組成的整形電路(A)整形，在晶體管(57)的集電極引出觸發(fā)信號作為計數(shù)器脈沖，輸入到BCD計數(shù)器(3)的第14引線腳(Y14)，此時，第3引線腳(Y3)輸出低電平，經(jīng)晶體管(7)和電阻(58)組成反相器，使晶體管(8)截止，數(shù)字表得電，同時，數(shù)字表在低量程情況下進行測量。被測電信號由輸入端(sr)經(jīng)繼電器常閉觸點(59)、電阻(60)、電容(61)輸入到數(shù)字表的3 1/2 A／D轉(zhuǎn)換器(62)中。(圖中，UX為被測信號輸入線的連接端)。轉(zhuǎn)換器(62)輸出的數(shù)據(jù)，經(jīng)過七段譯碼器(63)，驅(qū)動LED發(fā)光極管組成的數(shù)字碼管(64)各段陽極，而每一位數(shù)的公共陽極由數(shù)字選擇開關(guān)(65)驅(qū)動，使轉(zhuǎn)換器(62)輸出的數(shù)據(jù)以數(shù)字的形式顯示出來。轉(zhuǎn)換器(62)的基準(zhǔn)電壓是由數(shù)字表電源(E)經(jīng)過一個能隙電壓源(66)和電阻(67)加至轉(zhuǎn)換器(62)的。數(shù)字表的過量程報警是通過雙D觸發(fā)器(D)來控制的。
當(dāng)?shù)诙伟聪鲁暡òl(fā)射電路的電源開關(guān)(12)時，BCD計數(shù)器(3)收到第二個計數(shù)脈沖，其第4引線腳(Y4)輸出高電平，經(jīng)電阻(68)使晶體管(69)導(dǎo)通，再經(jīng)過二極管(70)，加至A／D轉(zhuǎn)換器(62)的鎖存信號輸入端(DU)，此時，數(shù)字表顯示的數(shù)據(jù)可以保持不變。
當(dāng)?shù)谌伟聪码娫撮_關(guān)(12)時，BCD計數(shù)器(3)收到第三個計數(shù)脈沖，其第7引線腳(Y7)輸出高電平，經(jīng)電阻(71)使晶體管(72)導(dǎo)通，再經(jīng)二極管(73)、電阻(74)，使晶體管(75)導(dǎo)通，繼電器(76)得電，其常開觸點(77)接通，同時被測電信號由輸入端(sr)經(jīng)電阻(78)，繼電器常開觸點(77)、電阻(60)、電容(61)輸入到數(shù)字表的A／D轉(zhuǎn)換器(62)中，數(shù)字表在高量程情況下進行測量。
當(dāng)?shù)谒拇伟聪码娫撮_關(guān)(12)時，BCD計數(shù)器(3)收到第四個計數(shù)脈沖，其第10引線腳(Y10)輸出高電平，經(jīng)電阻(79)、晶體管(80)組成的開關(guān)電路，再經(jīng)二極管(81)，使控制信號加至A／D轉(zhuǎn)換器(62)的鎖存信號輸入端(DU)，此時數(shù)字表顯示的高量程量測數(shù)據(jù)保持不變。
當(dāng)?shù)谖宕伟聪码娫撮_關(guān)(12)時，BCD計數(shù)器(3)收到第五個計數(shù)脈沖，其第1引線腳(Y1)輸出高電平，經(jīng)二極管(82)引入第15引線腳(Y15)，使BCD計數(shù)器(3)清零復(fù)位，同時，第三引線腳(Y3)也輸出高電平，晶體管(7)再次導(dǎo)通，經(jīng)電阻(83、84)、電容(85)組成的延時電路使晶體管(8)截止，數(shù)字表電源(E)經(jīng)過一段延時時間自行關(guān)斷。
權(quán)利要求一種超聲波搖控數(shù)字微安表，它由5個集成電路塊及LED數(shù)碼管(64)組成，其中，5個集成電路塊分別是3 1/2 A/D轉(zhuǎn)換器(62)、七段譯碼器(63)、雙D觸發(fā)器(D)、數(shù)字選擇開關(guān)(65)和提供基準(zhǔn)電壓的能隙電壓源(66)，本實用新型的特征是，所述微安表上設(shè)有超聲波搖控電路，該電路由兩部分組成；第一部分為超聲波發(fā)射電路，這種電路設(shè)有兩只晶體管(14，15)組成的振蕩器(22)，在振蕩器中，第一晶體管(14)的基極通過-電感線圈與第二晶體管(15)的發(fā)射極相連，第一晶體管(14)的發(fā)射極為振蕩器的輸出端，該輸出端接有一級由晶體管(23)組成的射極輸出器(25)，射極輸出器的輸出端通過一個電阻(27)與一級功率放大器(28)相連，組成功率放大器(28)的晶體管(26)的集電極接有一只耦合變壓器(29)，在耦合變壓器的負(fù)邊接有一只發(fā)射超聲波的壓電換能器(30)；第二部分為超聲波接收、控制電路，該電路設(shè)有一只接收超聲波的壓電換能器(31)，一只由集成電路組成的BCD計數(shù)器(3)，其中，BCD計數(shù)器(3)的第8和第13引線腳(Y8，Y13)接地，第16引線腳(Y16)接電源(2)，第1引線腳(Y1)通過一只二極管(82)與第15引線腳(Y15)相連，第3引線腳(Y3)、第4引線腳(Y4)、第7引線腳(Y7)和第10引線腳(Y10)分別與四只晶體管(7，69，72，80)相連，第14引線腳(Y14)是BCD計數(shù)器的計數(shù)脈沖輸入端；所述超聲波壓電換能器(31)的一端接地，另一端與選頻放大器(45)相接，該選頻放大器(45)設(shè)有兩只晶體管(32，33)，其中，一只晶體管(32)的基極為信號輸入端，另一只晶體管(33)的集電極為選頻放大器(45)的輸出端，該輸出端與整形放大電路(A)相接，在整形放大電路中也設(shè)有兩只晶體管(56，57)，其中，第一只晶體管(56)的集電極與第二只晶體管(57)的基極相接，第二只晶體管(57)的集電極與BCD計數(shù)器的計數(shù)脈沖輸入端相接。
專利摘要一種超聲波搖控數(shù)字微安表，它克服了一般數(shù)字表在電力系統(tǒng)中處于高電位測量時，不安全操作的問題。本實用新型的特征是，在數(shù)字表上設(shè)有超聲波搖控電路，該電路由兩部分組成第一部分為超聲波發(fā)射電路，它由晶體管振蕩器，射極輸出器和功率放大器組成；第二部分為超聲波接收、控制電路，它設(shè)有接收超聲波的壓電換能器和集成電路的BCD計數(shù)器，兩者間通過選頻放大電路和整形電路連接。
文檔編號G01R15/08GK2046221SQ8820613
公開日1989年10月18日 申請日期1988年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月23日
發(fā)明者阮錦忠, 陳新華, 孟嶺明 申請人:阮錦忠, 陳新華, 孟嶺明