測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請總體上涉及測量裝置，更具體地，涉及具有檢測量程轉換過載的功能的測量裝置。
【背景技術】
[0002]測量裝置(如數(shù)字萬用表，Digital Mult1-meter)具有測量電壓和電流的功能，并能夠測量交流信號、直流信號或其兩者。然而，對于包括直流信號和交流信號的混合信號而言，在輸入信號的幅值已經(jīng)超過電源供給等情況下，將會出現(xiàn)測量電路飽和的問題。在這種測量期間，將會導致錯誤的自動量程轉換和讀數(shù)。對此，出于應用的需要，一種方法可以僅通過低通濾波器衰減交流信號以僅得到直流信號，另一種方法可以在測量電路前進行交流耦合以阻擋DC信號。然而，這兩種方法都不能識別出正確的信號讀數(shù)?，F(xiàn)有技術中的數(shù)字萬用表提供了關于交流和直流信號的判斷，其中一個模數(shù)轉換器用于混合信號的這種應用。然而，這種方法使得測量速度將會在很大程度上降低。雙模數(shù)轉換器結構可以獨立地測量DC和AC信號，但是其具有更高的功耗和成本。另外，對于超過預定峰值因數(shù)的輸入信號而言，即使其在頻帶內(nèi)也仍然會出現(xiàn)錯誤的量程轉換。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對于混合信號測量的問題，期望提供一種測量裝置，其能夠在不影響測量速度或功耗成本的情況下判斷出量程轉換的過載，使獲得正確的讀數(shù)。
[0004]根據(jù)本公開的一方面，提供了一種測量裝置，其包括:輸入單元101，其配置為接收來自外部的輸入信號;至少一個主模數(shù)轉換器(106)，其用于檢測其輸入信號的幅值是否超出預定范圍；輔助模數(shù)轉換器(107)，其配置為接收來自所述輸入單元101的輸出信號，用于檢測來自外部的輸入信號是否超出電路限制信號V_CL;運算控制單元(109)，其配置為連接到所述主模數(shù)轉換器(106)和所述輔助模數(shù)轉換器107，其中，基于所述主模數(shù)轉換器(106)的檢測結果和所述輔助模數(shù)轉換器107的檢測結果，所述運算控制單元(109)確定所述測量裝置的量程范圍是否過載。
[0005]根據(jù)一實施例，在測量裝置中，所述輔助模數(shù)轉換器107可以相比所述主模數(shù)轉換器(106)具有更快的采樣速率和更寬的幅值范圍，并且所述輔助模數(shù)轉換器(107)可以每隔預定時間間隔(PI)對來自所述輸入單元(101)的輸出信號進行多次采樣，以確定是否存在至少一個采樣結果超過電路限制信號￥_1。
[0006]根據(jù)另一實施例，在測量裝置中，當所述輔助模數(shù)轉換器(107)確定出存在至少一個采樣結果超過電路限制信號￥_(^時，在確定所述主模數(shù)轉換器(106)中存在預定延時時段的情況下，確定出所述測量裝置的量程范圍存在過載;在確定所述主模數(shù)轉換器(106)中不存在預定延時時段的情況下，基于所述主模數(shù)轉換器(106)的檢測結果確定所述測量裝置的量程范圍是否存在過載。
[0007]根據(jù)又一實施例，在測量裝置中，當所述輔助模數(shù)轉換器(107)確定沒有采樣結果超過電路限制信號V_CL時，基于所述主模數(shù)轉換器(106)的檢測結果確定所述測量裝置的量程范圍是否存在過載。
[0008]根據(jù)本公開的另一方面，所述測量裝置可以還包括:交流-直流轉換器(102)，其配置為接收來自所述輸入單元(101)的輸出信號;路徑切換單元(105)，其配置為連接到所述輸入單元(101)與所述交流-直流轉換器(102)，用于將來自所述輸入單元(101)的輸出信號和來自所述交流-直流轉換器(102)的輸出信號選擇性地切換到所述主模數(shù)轉換器(106)作為其輸入信號；頻率測量單元(103)，其連接到所述輸入單元(101)和所述運算控制單元(109)，用于測量來自所述輸入單元(101)的輸出信號的頻率。
[0009]根據(jù)再一實施例，在所述測量裝置中，所述輔助模數(shù)轉換器(107)處于所述運算控制單元(109)的外部，或者與所述運算控制單元(109)集成在一起。
[0010]在上述實施例中，所述測量裝置可以是萬用表。另外，所述主模數(shù)轉換器(106)可以具有50Hz或60Hz的常模抑制比(Normal Mode Reject1n Rat1)或串模抑制比(SeriesMode Reject1n Rat1)，或利用外部濾波器。此外，所述運算控制單元(109)可以以輪詢的方式處理所述主模數(shù)轉換器(106)的檢測結果和所述輔助模數(shù)轉換器(107)的檢測結果。而且，所述預定延時時段可以為大于所述模數(shù)轉換器(106)的測量周期的倍數(shù)的時段。
[0011 ]通常采用本公開實施例的這種測量裝置結構，能夠具有更快的采樣速率進行關于電路限制的信號的檢測，并且運算單元可以判斷輸入信號是否超過自動量程調(diào)整的電路限制。因此，對于測量速率沒有影響，并且不會有更大的功耗或成本。此外，在直流信號測試期間能夠檢測到超過電路限制的交流信號，并且提高了要施加的正確范圍，因此具有盡可能的安全性提醒。
【附圖說明】
[0012]當結合附圖閱讀時，示例實施例根據(jù)以下【具體實施方式】得到最佳地理解。要強調(diào)的是，各個特征并非一定按比例繪制。實際上，為了討論的清楚性，尺寸可以任意增加或減少。只要適用和可行，相同的附圖標記就指代相同的要素。
[0013]圖1a是示出根據(jù)本公開一實施例的測量裝置的電路結構的示圖。
[0014]圖1b是示出根據(jù)本公開另一實施例的測量裝置的電路結構的示圖。
[0015]圖2a是示出圖1a中所示測量裝置的工作原理的示圖。
[0016]圖2b是示出圖1a中所示測量裝置的工作原理的示圖。
【具體實施方式】
[0017]在以下【具體實施方式】中，為了解釋而非限制的目的，闡述公開了特定細節(jié)的示例實施例，以提供對于根據(jù)本教導的實施例的透徹理解。然而，對于已受益于本公開的本領域普通技術人員明顯的是，根據(jù)本教導的脫離在此公開的特定細節(jié)的其它實施例仍然在所附權利要求的范圍內(nèi)。此外，可以省略公知裝置和方法的描述，以便不會使得示例性實施例的描述模糊。這些方法和裝置顯然在本教導的范圍內(nèi)。
[0018]在此使用的術語僅出于描述特定實施例的目的，而并非旨在限制。除了所定義的術語的技術含義和科學含義之外，所定義的術語如同本教導的技術領域中通常理解和接受的那樣。
[0019]如說明書和權利要求書中使用的那樣，術語“一”、“一種”和“所述”包括單數(shù)和復數(shù)指代，除非上下文另外清楚地指明。因此，例如，“一種設備”包括一個設備或多個設備。
[0020]以下參照附圖，詳細描述本公開的實施方式。
[0021]圖1a是示出根據(jù)本公開一實施例的測量裝置的電路結構的示圖。
[0022]圖1a所示的測量裝置可以包括輸入單元101，其配置為接收來自外部的輸入信號，并具有直流耦合路徑或交流耦合路徑;至少一個主模數(shù)轉換器106，其用于檢測其輸入信號的幅值是否超出預定范圍；輔助模數(shù)轉換器107，其配置為接收來自所述輸入單元101的輸出信號，用于檢測來自外部的輸入信號是否超出電路限制信號V_CL;運算控制單元109，其配置為連接到所述主模數(shù)轉換器106和所述輔助模數(shù)轉換器107，其中，基于所述主模數(shù)轉換器106的檢測結果和所述輔助模數(shù)轉換器107的檢測結果，所述運算控制單元109確定所述測量裝置的量程范圍是否過載。其中，所述輔助模數(shù)轉換器107處于所述運算控制單元109的外部，或者與所述運算控制單元109集成在一起(如圖1b所示)。
[0023]根據(jù)一實施例，所述輔助模數(shù)轉換器107相比所述主模數(shù)轉換器106具有更快的采樣速率和更寬的幅值范圍，并且所述輔助模數(shù)轉換器107每隔預定時間間隔PI對來自所述輸入單元101的輸出信號進行多次采樣，以確定是否存在至少一個采樣結果超過電路限制信號V_CL。
[0024]在該實施例中，當所述輔助模數(shù)轉換器107確定出存在至少一個采樣結果超過電路限制信號V_CL時，在確定所述主模數(shù)轉換器106中存在預定延時時段的情況下，確定出所述測量裝置的量程范圍存在過載;在確定所述主模數(shù)轉換器106中不存在預定延時時段的情況下，基于所述主模數(shù)轉換器106的檢測結果確定所述測量裝置的量程范圍是否存在過載。
[0025]根據(jù)另一實施例，當所述輔助模數(shù)轉換器107確定沒有采樣結果超過電路限制信號乂_(^時，基于所述主模數(shù)轉換器106的檢測結果確定所述測量裝置的量程范圍是否存在過載。
[0026]根據(jù)另一實施例，測量裝置可以還包括:交流-直流轉換器102，其配置為接收來自所述輸入單元101的輸出信號，并將AC信號轉換為DC信號;路徑切換單元105，其配置為連接到所述輸入單元101與所述交流-直流轉換器102，用于將來自所述輸入單元101的輸出信號和來自所述交流-直流轉換器102的輸出信號選擇性地切換到所述主模數(shù)轉換器106作為其輸入信號;頻率測量單元103，其連接到所述輸入單元101和所述運算控制單元109，用于測量來自所述輸入單元101的輸出信號的頻率;顯示器，其可以是LCD顯示器、OLED顯示器等，用于顯示測量結果和設置狀態(tài);鍵盤及旋盤掃描，其用于檢測按鍵及測量位置。
[0027]在上述實施例中，所述主模數(shù)轉換器106用于直流信號的測量，其具有內(nèi)置的50/60Hz NMRR能力，或者具有外部濾波器用于50/60Hz匪RR能力。另外，圖1a中所示的主模數(shù)轉換器106可以不限于一個，而是也可以為多個。
[0028]此外，在圖1a所示的測量裝置中，由于輔助模數(shù)轉換器(107)可以相比于主模數(shù)轉換器(106)具有更快的采樣速率和更寬的幅值范圍，因此能夠涵蓋線路限制。另外，所述輔助模數(shù)轉換器(107)可以由運算控制單元按預定時間間隔(PI)定期地加以輪詢，預定時間間隔(PI)可以為比輔助模數(shù)轉換器的測量周期整數(shù)倍數(shù)更長的時間。其中，在每個預定時間間隔(PI)中，運算控制單元將會獲取SCD(Specified Continuous Detect1n，預定連續(xù)檢測)，并且預定延時時段(Specified Delay Per1d，預定延遲周期)內(nèi)的任何一個“OCL”將會被保持，并且初始化預定延遲時間(預定延時時段)。如果在指定的SCD后沒有0CL，則將之前的OCL仍然保持在預定延時時段內(nèi)ACL的標示圖狀態(tài)將會在直到時間達到預定延時時段為止而更新。
[0029]接下來參照圖2a和圖2b，說明圖1a中所示測量裝置的工作原理。
[0030]在圖2a和圖2b中，A_A/D表示輔助模數(shù)轉換器，SDP表示預定延遲時段，N_SDP表示SDP的整數(shù)倍時段，SCD表示預定連續(xù)檢測，N_SCD表示SCD的整數(shù)倍檢測時段，V_CL表示電路限制信號，OCL表示超過電路限制，OL為表示過載的標示符。
[0031]首先參照圖2a，其示出圖1a中所示測量裝置中的輔助模數(shù)轉換器的工作原理的示圖。
[0032]如圖2a所示，輔助模數(shù)轉換器按照預定時間間隔PI檢測來自外部的輸入信號是否超出電路限制信號OCL檢測。
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