一种新型多功能电参数测试仪制造技术

一种新型多功能电参数测试仪，包括：直流电压输入端子、直流电流输入端子、第一交流电压输入端子、第一交流电流输入端子、第二交流电压输入端子、第二交流电流输入端子；并联于直流电压输入端子、直流电流输入端子、第一交流电压输入端子、第一交流电流输入端子、第二交流电压输入端子、第二交流电流输入端子输出端的单片机；分别并联于单片机对应输出端、且设于同一面板上的直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、多功能电参数测试仪。该测试仪能同时测量1路直流电压、1路直流电流、2路交流电压、2路交流电路、1路功率和功率因素等多个电参数；该测试仪具有操作方便、安全性高、测试结果精准、可靠性较高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测试仪，具体涉及一种新型多功能电参数测试仪。
技术介绍
目前各高等院校校电工实验室所用电参数测试仪表都是功能单一的分体式模拟表或数字表，这些仪表对我国高等教育人才培养做出了突出贡献，但其在使用中去存在许多不足，主要表现在以下几点：1功能单一、集成化程度不高、设备管理混乱：为了满足《电工电子学》、《电力电子》以及《电机学》等实验课程需要，实验室需要配置直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、单相功率表、功率因数表等至少6种仪表，从而使得实验设备管理账目管理复杂、混乱；2学生实验时所用仪表数量较多、接线复杂、故障百出：例如学生做日光灯功率因素补偿实验时，需要交流电压表、交流电流表、功率表和功率因素表，使得接线复杂、容易出现故障；3实验线路复杂、实验效率低下：由于实验所用仪表种类、数量较多，从而使得线路复杂，学生做实验一半的时间都花在线路连接上，很少多余的时间去研究实验现象。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种新型多功能电参数测试仪，将流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表等设为一体，解决了实验设备管理账目管理复杂、混乱的问题，在使用时，只需将相应的端子接入，即可由表盘读出相应的数据，节约了时间，使学生有更多的时间去研究实验对象，同时简化了线路，不会因为接线复杂而出现测试故障的问题。本技术是通过以下技术方案实现的，提供一种新型多功能电参数测试仪，包括：直流电压输入端子、直流电流输入端子、第一交流电压输入端子、第一交流电流输入端子、第二交流电压输入端子、第二交流电流输入端子。并联于直流电压输入端子、直流电流输入端子、第一交流电压输入端子、第一交流电流输入端子、第二交流电压输入端子、第二交流电流输入端子输出端的单片机，该单片机输入端与直流电压输入端子、直流电流输入端子、第一交流电压输入端子、第一交流电流输入端子、第二交流电压输入端子、第二交流电流输入端子之间分别串联有信号调理电路，所述直流电压输入端子、直流电流输入端子与信号调理电路之间分别串联有信号隔离电路，该信号隔离电路与取样电阻并联于电流输入端子上，所述第一交流电压输入端子、第二交流电压输入端子与信号调理电路之间分别串联有电压互感器，所述第一交流电流输入端子、第二交流电流输入端子与信号处理电路之间分别串联有电流互感器。分别并联于单片机对应输出端、且设于同一面板上的直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、多功能电参数测试仪，所述多功能电参数测试仪上设有分别显示电压、电流、功率因数、功率的显示屏。特别的，所述单片机选用工作功率为168MHZ的STM32F407单片机。特别的，所述单片机内部设有用于采集信号并将采集信号转换成相应数据的AD转换器、用于存储AD转换器转换数据的至少两个数据缓冲模块、用于对存储数据进行计算的电参数计算模块，用于控制AD转换器、数据缓冲模块、电参数计算模块工作的CPU逻辑控制单元。所述AD转换器与数据存储器之间设有DMA控制器。特别的，所述直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表以及上电参数的显示分别采用4位数码管显示，所述多功能电参数测试仪上电压、电流、功率的显示分别采用4位数码管显示。特别的，所述直流电压输入端子、直流电流输入端子、第一交流电压输入端子、第一交流电流输入端子、第二交流电压输入端子、第二交流电流输入端子分别为带绝缘保护套的橡胶插座。特别的，所述信号调理电路与单片机之间设有保险管。相较于现有技术，本技术提供的一种新型多功能电参数测试仪，能同时测量1路直流电压、1路直流电流、2路交流电压、2路交流电路、1路功率和功率因素等多个电参数；该测试仪具有如下优点：采用带绝缘护套的橡胶插座作为仪表输入端子，使得实验危险性大大降低；在每个输入通道上增加可熔断保险管来保护仪表，防止学生误操作时仪表损坏；仪表内部各功能单元采用隔离电源进行隔离供电，保证了仪表工作的可靠性；仪表输入信号均采取了线性隔离措施，保证了实验精度；仪表根据测量参数自动切换挡位，降低了操作难度；采用单片机内置AD转换器采集外部信号，其采样频率可以很高，因此被测信号的频带较宽；参数计算部分由软件实现，只需一套电源为仪表供电即可，因此成本较低；输入信号均采用隔离技术，如果被测线路出现短路等现象，不会损坏仪表，可靠性较高；大部分功能由单片机软件来实现，因此测试仪需要改变功能时，只需从新编写单片机程序即可满足要求。【附图说明】图1为本技术一种新型多功能电参数测试仪的电路原理框图；图2为本技术一种新型多功能电参数测试仪的面板结构示意图；图3为本技术一种新型多功能电参数测试仪中单片机的结构框图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术进一步详细说明。本技术提供的新型多功能电参数测试仪利用高性能单片机及其内部集成的高速AD转换器同时采集6路模拟信号，并在CPU内部利用FFT算法实现各种参数的运算，同时将运算结果显示在相应的区域。请参阅图1-图3，本技术提供的一种新型多功能电参数测试仪，包括：直流电压输入端子1、直流电流输入端子2、第一交流电压输入端子3、第一交流电流输入端子4、第二交流电压输入端子5、第二交流电流输入端子6。并联于直流电压输入端子1、直流电流输入端子2、第一交流电压输入端子3、第一交流电流输入端子4、第二交流电压输入端子5、第二交流电流输入端子6输出端的单片机7，该单片机7输入端与直流电压输入端子1、直流电流输入端子2、第一交流电压输入端子3、第一交流电流输入端子4、第二交流电压输入端子5、第二交流电流输入端子6之间分别串联有信号调理电路8，所述直流电压输入端子1、直流电流输入端子2与信号调理电路8之间分别串联有信号隔离电路9，该信号隔离电路9与取样电阻10并联于直流电流输入端子2上，所述第一交流电压输入端子3、第二交流电压输入端子5与信号调理电路8之间分别串联有电压互感器11，所述第一交流电流输入端子4、第二交流电流输入端子6与信号处理电路之间分别串联有电流互感器12。分别并联于单片机7对应输出端、且设于同一面板上的直流电压表13、直流电流表14、交流电压表15、交流电流表16、多功能电参数测试仪17，所述多功能电参数测试仪17上设有分别显示电压、电流、功率因数、功率的显示屏18。特别的，所述单片机7选用工作功率为168MHZ的STM32F407单片机。特别的，所述单片机7内部设有用于采集信号并将采集信号转换成相应数据的AD转换器71、用于存储AD转换器71转换数据的至少两个数据缓冲模块72、用于对存储数据进行计算的电参数计算模块73，用于控制AD转换器71、数据缓冲模块72、电参数计算模块73工作的CPU逻辑控制单元74；STM32F407单片机内部AD转换器71和数据缓冲模块72(SDRAM)之间设有DMA控制器75，AD转换器71一旦开启，每当AD转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多功能电参数测试仪，其特征在于，包括：直流电压输入端子(1)、直流电流输入端子(2)、第一交流电压输入端子(3)、第一交流电流输入端子(4)、第二交流电压输入端子(5)、第二交流电流输入端子(6)；并联于直流电压输入端子(1)、直流电流输入端子(2)、第一交流电压输入端子(3)、第一交流电流输入端子(4)、第二交流电压输入端子(5)、第二交流电流输入端子(6)输出端的单片机(7)，该单片机(7)输入端与直流电压输入端子(1)、直流电流输入端子(2)、第一交流电压输入端子(3)、第一交流电流输入端子(4)、第二交流电压输入端子(5)、第二交流电流输入端子(6)之间分别串联有信号调理电路(8)，所述直流电压输入端子(1)、直流电流输入端子(2)与信号调理电路(8)之间分别串联有信号隔离电路(9)，该信号隔离电路(9)与取样电阻(10)并联于直流电流输入端子(2)上，所述第一交流电压输入端子(3)、第二交流电压输入端子(5)与信号调理电路(8)之间分别串联有电压互感器(11)，所述第一交流电流输入端子(4)、第二交流电流输入端子(6)与信号处理电路之间分别串联有电流互感器(12)；分别并联于单片机(7)对应输出端、且设于同一面板上的直流电压表(13)、直流电流表(14)、交流电压表(15)、交流电流表(16)、多功能电参数测试仪(17)，所述多功能电参数测试仪(17)上设有分别显示电压、电流、功率因数、功率的显示屏(18)。...

【技术特征摘要】
1.一种新型多功能电参数测试仪，其特征在于，包括：
直流电压输入端子(1)、直流电流输入端子(2)、第一交流电压输入
端子(3)、第一交流电流输入端子(4)、第二交流电压输入端子(5)、第
二交流电流输入端子(6)；
并联于直流电压输入端子(1)、直流电流输入端子(2)、第一交流电
压输入端子(3)、第一交流电流输入端子(4)、第二交流电压输入端子(5)、
第二交流电流输入端子(6)输出端的单片机(7)，该单片机(7)输入端
与直流电压输入端子(1)、直流电流输入端子(2)、第一交流电压输入端
子(3)、第一交流电流输入端子(4)、第二交流电压输入端子(5)、第二
交流电流输入端子(6)之间分别串联有信号调理电路(8)，所述直流电压
输入端子(1)、直流电流输入端子(2)与信号调理电路(8)之间分别串
联有信号隔离电路(9)，该信号隔离电路(9)与取样电阻(10)并联于直
流电流输入端子(2)上，所述第一交流电压输入端子(3)、第二交流电压
输入端子(5)与信号调理电路(8)之间分别串联有电压互感器(11)，所
述第一交流电流输入端子(4)、第二交流电流输入端子(6)与信号处理电
路之间分别串联有电流互感器(12)；
分别并联于单片机(7)对应输出端、且设于同一面板上的直流电压表
(13)、直流电流表(14)、交流电压表(15)、交流电流表(16)、多功能
电参数测试仪(17)，所述多功能电参数测试仪(17)上设有分别显示电压、
电流、功率因数、功率的显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘复玉，陈璨，万书红，李林，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37