本发明专利技术公开了一种组合智能万用表。主要由模拟前端单元（1）、RLC电桥前端单元（2）、信号调理单元（3）、A/D转换单元（4）、计数器前端单元（5）、CPU控制单元（6）、和电源变换管理单元（7）等电路组成。采用具有强大DSP数据处理能力的32位ARM数模混合单片机作为本发明专利技术的核心部件，配合精心设计的精密模拟电路，通过程序控制，完整的将智能交流毫伏表、RLC数字电桥、电子计数器等仪器功能集成于智能万用表。不仅能够对电阻、电容、电感等元件基础参数实现自动测量,又能够对交、直流信号以及脉冲参数等动静态信号进行综合测量。本发明专利技术是电子、电工行业以及电器维修人员的必备工具。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量仪表，具体涉及一种电路设计合理，综合性能良好，测量精度高，而且体积小巧，成本低廉，集交流信号数字真有效值测量、数字RLC电桥测量、直流信号精密测量、电子计数等动静态测量功能于一体的组合智能万用表。
技术介绍
万用表是常见、常用的便携式电信号测量工具，从早期的模拟式万用表到现代普遍使用的数字万用表，不仅功能增强，而且测量精度大大提高。是电子工作者最常用的测量仪器之一，是一种集成多种常用电学测量功能的仪器，常见的万用表具备电压、电流、电阻三大基础测试项目。现在不少万用表都向智能化和多功能化方向发展。扩展功能是现代数字万用表多功能化的表现。除了传统的电压、电流、电阻的基本测量外，常见的扩展测量功能还有通断测量、二极管测量、三极管测量、电容量测量、温度测量、频率测量、占空比测量，最大值保持、模拟指针快速响应显示、内置抗干扰低通滤波器、PC通信接口、误操作保护。扩展测量功能有时可以替代一些专项仪表，拓展万用表的应用范围，达到一表多用，还可以提高工作效率和自动化率。然而，现有普通万用表由于突出的是一个“万用”，一般来说万用的东西肯定没专用的东西在专门方向做得好，所以也可以认为普通万用表什么都做不好。这突出表现在以下几方面:· 1、由于测量原理和有效值测量芯片的限制，无论是模拟式万用表、数字万用表、还是高档智能数字万用表，它们对交流信号的测量是弱项，尤其是对频率较高的交流信号，一般的数字万用表只能测量IOOKHz左右的交流信号，高档的智能数字万用表也只能测量300KHZ左右的交流信号，无法达到交流毫伏表的IMHz以上的水平，对微弱的交流信号也无法保证准确测量，因此，实际工作中，往往需要购买专业的交流毫伏表； 2、在电子设备设计维修中涉及电子元件的测量，特别是对于电阻、电容和电感的精密测量，在现有的数字万用表中，对于电阻的测量倒是强项，特别是高档智能数字万用表，可以高精密的测量电阻值，但是现有的数字万用表基本上都不能准确测量电容和电感的各种参数，因此，实际工作中，往往需要购买专业的RLC电桥测量设备； 3、电子计数器是完成频率测量、时间测量、计数等功能的电子测量仪器，现有的数字万用表中，有些已经具有了电子计数器中的某些测量功能，如频率，占空比测量，由于测量原理和结构的限制，现有的数字万用表对频率的测量基本上都不能胜任，因此，实际工作中，往往需要购买专业的电子计数器测量设备。综上所述，现有技术的数字万用表存在精度低，测量参数少，成本高，适应性差等不足，需要研制开发了一种能够克服现有技术不足的组合智能万用表，以满足广泛且日益增长的电子测量技术需求
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电路设计合理，综合性能良好，测量精度高，而且体积小巧，成本低廉，集数字RLC电桥测量、交流信号数字真有效值测量、直流信号精密测量、电子计数等动静态测量功能于一体的组合智能万用表。本专利技术的目的是这样实现的，包括模拟前端单元(I)、RLC电桥前端单元(2)、信号调理单元(3)、A/D转换单元(4)、计数器前端单元(5)、CPU控制单元(6)和电源变换管理单元(7)等电路组成，其特征是:所述模拟前端单元(I)设置有插口(CH1-CH4)，插口切换继电器(101)，RC衰减器(102)，量程切换继电器(103)，500mA电流取样电路(107)，IOA电流取样电路(108);所述RLC电桥前端单元(2)设置有时钟发生器(208)，定时器 Μ1 (207)，定时器 Μ8 (209)，0嫩控制器(206)，0/^转换器0八〇2 (204)，D/A转换器DACl (205)，有源低通滤波器(201)，电流/电压变换器(202)，5:1衰减器(203);所述信号调理单元(3)设置有放大器(302)，多路输入可编程放大器PGA(301)，单刀双掷开关(SPDT) (303)，反相器(304)，单刀双掷开关(SPDT)鉴相器(305)，有源低通滤波器(306)，电平移位电路(307)，ADC驱动器(308 );所述A/D转换单元(4)设置有直流A/D转换电路(401)和交流A/D转换电路ADCl (404)、ADC2 (403)，DMA控制器(405)，电压基准原(409);所述计数器前端单元(5)设置有插口(CH5，CH 6)，分频器(501)，宽带放大器(502)，超高速比较器(503)，单刀双掷开关(SPDT) (505)，施密特整形器(506)，4位计数器(504);所述CPU控制单元(6)设置有100脚以上封装的32位ARM单片数模混合单片机(604)及其配套软件，IXD显示器(601)，轻触按键矩阵(602)，串行通信口(603);所述电源变换管理单元(7)设置有DC/DC正电源(701)，DC/DC 负电源(702)，LDO 电源(703)，供电开关(704)。模拟前端单元(I)电路包括: 插口切换继电器(101 )，RC衰减器(102)，量程切换继电器(103)，IOA电流取样电路(108), 500mA电流取样电路(107)； A、插口切换继电器(101)之继电器(JDQl)的3脚连接插口(CHl)，继电器(JDQl)的8脚通过保险管连接插口(CH3)，二极管(DP4、DP1)正向串联接于继电器(JDQl)的8脚与地之间，二极管(DP2、DP3)反向串联接于继电器(JDQl)的8脚与地之间，继电器(JDQl)的2脚接正弦波电路低通滤波电路(501)之输出电阻PTCl的一端，继电器(JDQl)的4脚接RC衰减器(102)，继电器(JDQl)的7脚接500mA电流取样电路之取样电阻(RJ9)的一端，继电器(JDQl)的9脚接电流/电压变换器(502)的运放(U6)的2脚反向输入端，继电器(JDQl)的(5、6)脚相连接接电源VCC端，继电器(JDQl)的I脚接场效应三极管(N2)的漏极D，继电器(JDQl)的10脚接场效应三极管(N3)的漏极D，场效应三极管(N2)的源极S接场效应三极管(NI)的漏极D，场效应三极管(N3)的源极S接场效应三极管(NI)的漏极D，场效应三极管(NI)的源极S接地，场效应三极管(N2)的柵极G接单片机(UlO)的65脚PC8端，场效应三极管(N3)的柵极G接单片机(UlO)的66脚PC9端，场效应三极管(NI)的柵极G接单片机(UlO)的71脚PA12端，场效应三极管(NI)的柵极G与地之间还接入电阻(R87)； B、RC衰减器(102)之高压分压电阻(RH1-RH4)串联连接，其两端并联高压分压电容(CHV)，高压分压电阻(RHl)的一端连接插口切换继电器(JDQl)的4脚，高压分压电阻(RH4)的一端连接电阻(R26)的一端，电阻(R26)的另一端连接CMOS开关(U15)的13脚，CMOS开关(U15)的14、5脚相连，低压分压电阻(RL2)与低压分压电容(CL4)并联，一端与CMOS开关(U15)的14、5脚相连，另一端接地，CMOS开关(U15)的15、2脚相连，低压分压电阻(RL3)与低压分压电容(CLl)并联，一端与CMOS开关(U15)的15、2脚相连，另一端接地，CMOS开关(U15)的11、4脚相连，低压分压电阻(RLl)与低压分压电容(CL3)并联，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合智能万用表，包括模拟前端单元（1）、RLC电桥前端单元（2）、信号调理单元（3）、A/D转换单元（4）、计数器前端单元（5）、CPU控制单元（6）和电源变换管理单元（7）等电路组成，其特征是：所述模拟前端单元（1）设置有插口（CH1?–CH4），插口切换继电器（101），RC衰减器（102），量程切换继电器（103），500mA电流取样电路（107），10A电流取样电路（108）；所述RLC电桥前端单元（2）设置有时钟发生器（208），定时器TIM1（207），定时器TIM8（209），DMA控制器（206），D/A转换器DAC2（204），D/A转换器DAC1（205），有源低通滤波器（201），电流/电压变换器（202）,?5：1衰减器（203）；所述信号调理单元（3）设置有?放大器（302），多路输入可编程放大器PGA（301），单刀双掷开关（SPDT）（303），反相器（304），单刀双掷开关（SPDT）鉴相器（305），有源低通滤波器（306），电平移位电路（307），ADC驱动器（308）；所述A/D转换单元（4）设置有直流A/D转换电路（401）和交流A/D转换电路ADC1（404）、ADC2（403），DMA控制器（405），电压基准原（409）；所述计数器前端单元（5）设置有插口（CH5，CH６）,分频器（501），宽带放大器（502），超高速比较器（503），单刀双掷开关（SPDT）（505），施密特整形器（506），4位计数器（504）；所述CPU控制单元（6）设置有100脚以上封装的32位ARM数模混合单片机（604）及其配套软件，LCD显示器（601），轻触按键矩阵（602），串行通信口（603）；所述电源变换管理单元（7）设置有DC/DC正电源（701），DC/DC负电源（702），LDO电源（703），供电开关（704）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张培，
申请(专利权)人：张培，
类型：发明
国别省市：
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