测量装置制造方法及图纸

一种测量装置，包括：输入单元，其配置为接收来自外部的输入信号；至少一个主模数转换器，其用于检测其输入信号的幅值是否超出预定范围；辅助模数转换器，其配置为接收来自所述输入单元的输出信号，用于检测来自外部的输入信号是否超出电路限制信号；运算控制单元，其配置为连接到所述主模数转换器和所述辅助模数转换器，其中，基于所述主模数转换器的检测结果和所述辅助模数转换器的检测结果，所述运算控制单元确定所述测量装置的量程范围是否过载。

【技术实现步骤摘要】

本申请总体上涉及测量装置，更具体地，涉及具有检测量程转换过载的功能的测量装置。
技术介绍
测量装置(如数字万用表，DigitalMulti-meter)具有测量电压和电流的功能，并能够测量交流信号、直流信号或其两者。然而，对于包括直流信号和交流信号的混合信号而言，在输入信号的幅值已经超过电源供给等情况下，将会出现测量电路饱和的问题。在这种测量期间，将会导致错误的自动量程转换和读数。对此，出于应用的需要，一种方法可以仅通过低通滤波器衰减交流信号以仅得到直流信号，另一种方法可以在测量电路前进行交流耦合以阻挡DC信号。然而，这两种方法都不能识别出正确的信号读数。现有技术中的数字万用表提供了关于交流和直流信号的判断，其中一个模数转换器用于混合信号的这种应用。然而，这种方法使得测量速度将会在很大程度上降低。双模数转换器结构可以独立地测量DC和AC信号，但是其具有更高的功耗和成本。另外，对于超过预定峰值因数的输入信号而言，即使其在频带内也仍然会出现错误的量程转换。
技术实现思路
针对于混合信号测量的问题，期望提供一种测量装置，其能够在不影响测量速度或功耗成本的情况下判断出量程转换的过载，使获得正确的读数。根据本公开的一方面，提供了一种测量装置，其包括：输入单元101，其配置为接收来自外部的输入信号；至少一个主模数转换器(106)，其用于检测其输入信号的幅值是否超出预定范围；辅助模数转换器(107)，其配置r>为接收来自所述输入单元101的输出信号，用于检测来自外部的输入信号是否超出电路限制信号V_CL；运算控制单元(109)，其配置为连接到所述主模数转换器(106)和所述辅助模数转换器107，其中，基于所述主模数转换器(106)的检测结果和所述辅助模数转换器107的检测结果，所述运算控制单元(109)确定所述测量装置的量程范围是否过载。根据一实施例，在测量装置中，所述辅助模数转换器107可以相比所述主模数转换器(106)具有更快的采样速率和更宽的幅值范围，并且所述辅助模数转换器(107)可以每隔预定时间间隔(PI)对来自所述输入单元(101)的输出信号进行多次采样，以确定是否存在至少一个采样结果超过电路限制信号V_CL。根据另一实施例，在测量装置中，当所述辅助模数转换器(107)确定出存在至少一个采样结果超过电路限制信号V_CL时，在确定所述主模数转换器(106)中存在预定延时时段的情况下，确定出所述测量装置的量程范围存在过载；在确定所述主模数转换器(106)中不存在预定延时时段的情况下，基于所述主模数转换器(106)的检测结果确定所述测量装置的量程范围是否存在过载。根据又一实施例，在测量装置中，当所述辅助模数转换器(107)确定没有采样结果超过电路限制信号V_CL时，基于所述主模数转换器(106)的检测结果确定所述测量装置的量程范围是否存在过载。根据本公开的另一方面，所述测量装置可以还包括：交流-直流转换器(102)，其配置为接收来自所述输入单元(101)的输出信号；路径切换单元(105)，其配置为连接到所述输入单元(101)与所述交流-直流转换器(102)，用于将来自所述输入单元(101)的输出信号和来自所述交流-直流转换器(102)的输出信号选择性地切换到所述主模数转换器(106)作为其输入信号；频率测量单元(103)，其连接到所述输入单元(101)和所述运算控制单元(109)，用于测量来自所述输入单元(101)的输出信号的频率。根据再一实施例，在所述测量装置中，所述辅助模数转换器(107)处于所述运算控制单元(109)的外部，或者与所述运算控制单元(109)集成在一起。在上述实施例中，所述测量装置可以是万用表。另外，所述主模数转换器(106)可以具有50Hz或60Hz的常模抑制比(NormalModeRejectionRatio)或串模抑制比(SeriesModeRejectionRatio)，或利用外部滤波器。此外，所述运算控制单元(109)可以以轮询的方式处理所述主模数转换器(106)的检测结果和所述辅助模数转换器(107)的检测结果。而且，所述预定延时时段可以为大于所述模数转换器(106)的测量周期的倍数的时段。通常采用本公开实施例的这种测量装置结构，能够具有更快的采样速率进行关于电路限制的信号的检测，并且运算单元可以判断输入信号是否超过自动量程调整的电路限制。因此，对于测量速率没有影响，并且不会有更大的功耗或成本。此外，在直流信号测试期间能够检测到超过电路限制的交流信号，并且提高了要施加的正确范围，因此具有尽可能的安全性提醒。附图说明当结合附图阅读时，示例实施例根据以下具体实施方式得到最佳地理解。要强调的是，各个特征并非一定按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚性，尺寸可以任意增加或减少。只要适用和可行，相同的附图标记就指代相同的要素。图1a是示出根据本公开一实施例的测量装置的电路结构的示图。图1b是示出根据本公开另一实施例的测量装置的电路结构的示图。图2a是示出图1a中所示测量装置的工作原理的示图。图2b是示出图1a中所示测量装置的工作原理的示图。具体实施方式在以下具体实施方式中，为了解释而非限制的目的，阐述公开了特定细节的示例实施例，以提供对于根据本教导的实施例的透彻理解。然而，对于已受益于本公开的本领域普通技术人员明显的是，根据本教导的脱离在此公开的特定细节的其它实施例仍然在所附权利要求的范围内。此外，可以省略公知装置和方法的描述，以便不会使得示例性实施例的描述模糊。这些方法和装置显然在本教导的范围内。在此使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制。除了所定义的术语的技术含义和科学含义之外，所定义的术语如同本教导的
中通常理解和接受的那样。如说明书和权利要求书中使用的那样，术语“一”、“一种”和“所述”包括单数和复数指代，除非上下文另外清楚地指明。因此，例如，“一种设备”包括一个设备或多个设备。以下参照附图，详细描述本公开的实施方式。图1a是示出根据本公开一实施例的测量装置的电路结构的示图。图1a所示的测量装置可以包括输入单元101，其配置为接收来自外部的输入信号，并具有直流耦合路径或交流耦合路径；至少一个主模数转换器106，其用于检测其输入信号的幅值是否超出预定范围；辅助模数转换器107，其配置为接收来自所述输入单元101的输出信号，用于检测来自外部的输入...

【技术保护点】
一种测量装置，其特征在于包括：输入单元(101)，其配置为接收来自外部的输入信号；至少一个主模数转换器(106)，其用于检测其输入信号的幅值是否超出预定范围；辅助模数转换器(107)，其配置为接收来自所述输入单元(101)的输出信号，用于检测来自外部的输入信号是否超出电路限制信号V_CL；运算控制单元(109)，其配置为连接到所述主模数转换器(106)和所述辅助模数转换器(107)，其中，基于所述主模数转换器(106)的检测结果和所述辅助模数转换器(107)的检测结果，所述运算控制单元(109)确定所述测量装置的量程范围是否过载。

【技术特征摘要】
1.一种测量装置，其特征在于包括：
输入单元(101)，其配置为接收来自外部的输入信号；
至少一个主模数转换器(106)，其用于检测其输入信号的幅值是否超出预定范围；
辅助模数转换器(107)，其配置为接收来自所述输入单元(101)的输出信号，用于检测来自外部的输入信号是否超出电路限制信号V_CL；
运算控制单元(109)，其配置为连接到所述主模数转换器(106)和所述辅助模数转换器(107)，
其中，基于所述主模数转换器(106)的检测结果和所述辅助模数转换器(107)的检测结果，所述运算控制单元(109)确定所述测量装置的量程范围是否过载。
2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，
所述辅助模数转换器(107)相比所述主模数转换器(106)具有更快的采样速率和更宽的幅值范围，并且
所述辅助模数转换器(107)每隔预定时间间隔对来自所述输入单元(101)的输出信号进行至少一次预定连续检测，以确定是否存在至少一个检测结果超过电路限制信号V_CL。
3.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，当所述辅助模数转换器(107)确定出存在至少一个采样结果超过电路限制信号V_CL时，
在确定所述主模数转换器(106)中存在预定延时时段的情况下，确定出所述测量装置的量程范围存在过载；
在确定所述主模数转换器(106)中不存在预定延时时段的情况下，基于所述主模数转换器(106)的检测结果确定所述测量装置的量程范围是否存在过载。
4.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，当所述辅助模数转换器(107)确定没有采样结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·蔡，S·陈，W·林，
申请(专利权)人：是德科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：美国;US