专利名称：便携式信号发生校验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业仪器仪表检测技术领域，具体涉及一种便携式信号发生校验仪。
背景技术：
现在国内厂家生产的便携式信号发生校验仪存在如下问题和缺点1、采用电位器电路结构目前国内生产的便携式信号发生校验仪，其内部电路采用电位器电路设计时，在给定的特征值通过电位器参数的调整进行自身调校，一旦受到振动就容易产生漂移。
2、输出信号的不方便性目前国内生产的信号源的输入只能采用单纯的增加和减少操作方式。例如想把输出由4mA变12.5mA，只能不断按增加键，把输出从4mA慢慢变为12.5mA，极不利于被校仪表的调校。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述缺点，提供一种便携式信号发生校验仪，采用智能芯片技术和16位A/D转换器设计，使精度和稳定度足以满足0.1％的要求，在信号输出上既可采用增加和减少的微量增减操作方式，又设置了阶跃操作方式，使输出方便快捷。
为实现本发明目的，本实用新型的技术解决方案如下便携式信号发生校验仪，主要由微处理器、输入信号处理电路、输出信号处理电路、EEPROM存储器电路、显示电路和状态开关检测电路等组成，以微处理器为核心，设计输入信号处理电路连接微处理器的I/O接口，微处理器的控制端连接输出信号处理电路，状态开关检测电路与微处理器的I/O接口连接，微处理器的I/O接口连接EEPROM存储器电路和显示电路，仪器通过相关的键状态信号检测，满足使用者要求的信号检测或信号输出及显示，并采用特征值的数据存储方式，取替电位器调校方式，使该校验仪输入输出信号更加稳定和极强的抗振动能力。
本便携式信号发生校验仪在设计上没有采用电位器结构，避免了采用电位器带来的漂移问题，采用了智能芯片技术和16位A/D转换器设计，使精度和稳定度足以满足0.1％的要求，操作使用特别方便。同时，在信号输出上既可采用增加和减少的操作方式对输出信号进行微量增减控制，又设置了4mA、8mA、12mA、16mA和20mA或1V、2V、3V、4V和5V的阶跃操作方式对输出信号进行大跨度控制，使输出方便快捷。本校验仪既可以模拟各种工业过程仪表所发出的标准信号，也可以测量工业过程控制仪表所产生的标准信号，是自动化仪表、自动控制系统的调试和校验的好帮手。可用于仪表生产厂家的仪表调试和校验，以及现场设备的检测、调校和维修。
图1是本校验仪的电路框图；图2是本校验仪的电路原理图。
具体实施方案参见图1，本便携式信号发生校验仪，主要由微处理器、输入信号处理电路、输出信号处理电路、监控电路、EEPROM存储器电路、显示电路和状态开关检测电路等组成。以微处理器为核心，输入信号处理电路连接微处理器的I/O接口，微处理器的控制端连接输出信号处理电路，状态开关检测电路与微处理器的I/O接口连接，微处理器的I/O接口连接EEPROM存储器电路和显示电路，还连接监控电路，电源欠压时对输出信号的自动锁定和欠压标志显示。
参见图2，主要电路部分阐述1)微处理器微处理器采用89C51单片机，在程序设计上采用外中断唤醒工作模式，使自身处在微功耗状态，通过相关的键状态信号检测，满足使用者要求的信号检测或信号输出及显示。
2)输入信号处理电路该电路由输入信号选择电路和A/D转换电路组成。输入信号选择电路通过该校验仪面板设置的三个互锁键分别对应电压，电流和通断进行输入信号提取，微处理器根据三键的状态执行相应的软件，通过控制A/D转换电路提取输入信号数据和控制显示电路显示与之对应的信号数值。
3)输出信号处理电路该电路由D/A转换电路和可控恒流源电路组成。D/A转换电路在微处理器的控制下，实现数字与模拟信号的转换，按照模拟信号输出的大小控制可控恒流源输出，在电源电压大于12V的条件下满足恒流输出，其负载电阻R≤500Ω，电压输出负载R≥20KΩ。
4)EEPROM电路该电路由掉电数据保护电路和工作情况监控电路组成。掉电数据保护电路主要存储整个设备的全部参数，即使掉电后数据仍然被保存，保存时间为10年。监控电路的作用是防止程序飞出和外控设备引起的非常规故障，对该设备的工作状态进行监控，一旦设备发生故障，在1秒内完成自恢复。
5)显示电路该电路由LCM405液晶显示及控制电路组成，除了4位数字显示外，还提供6个状态显示标志，在6个状态标志的提示下，用户使用起来非常方便。
6)状态开关检测电路该电路由3个自锁定开关和5个操作键及处理电路组成，3个自锁定开关提供用户选择该设备的检测信号方式，有电流、电压和通短三种检测，5个操作键用于对输出信号的操作，其中“I/O”键用于控制显示为输入信号或输出信号，并给出相应的提示显示标志，其余4个键用于控制输出信号的微量增减和跳跃增减控制，特别适用于工业仪器仪表的调校。
工作原理本产品以微处理器技术为核心，根据键控开关及处理电路完成各种电路的控制，不仅可对输入信号的电压、电流和通断的检测，而且还能控制电压或电流输出信号的控制。
检测电压输入信号时将3个自锁定开关中的标有“电压”的开关按下，将连接输入的表笔触在被测点。具体体参见图2。
检测电流输入信号时将3个自锁定开关中的标有“电流”的开关按下，将连接输入的表笔触在被测点。具体体参见图2。
检测通断 将3个自锁定开关中的标有“通断”的开关按下，将连接输入的表笔触在被测点。
当电阻≤500Ω时，液晶显示“0.000”，表示连通。
当电阻＞500Ω时，液晶显示“----”，表示断开。具体参见图2。
权利要求1.便携式信号发生校验仪，其特征在于以微处理器为核心，输入信号处理电路连接微处理器的I/O接口，微处理器的控制端连接输出信号处理电路，状态开关检测电路与微处理器的I/O接口连接，微处理器的I/O接口连接EEPROM存储器电路和显示电路。
2.根据权利要求1所述的便携式信号发生校验仪，其特征在于输入信号处理电路由输入信号选择电路和A/D转换电路组成，输出信号处理电路有D/A转换电路和可控恒流源电路组成。
3.根据权利要求1所述的便携式信号发生校验仪，其特征在于状态开关检测电路由3个自锁定开关和5个操作键及处理电路组成。
4.根据权利要求1所述的便携式信号发生校验仪，其特征在于微处理器的I/O接口还连接监控电路，电源欠压时对输出信号的自动锁定和欠压标志显示。
5.根据权利要求1所述的便携式信号发生校验仪，其特征在于EEPROM存储器电路采用特征值的数据存储方式，取替电位器调校方式。
专利摘要便携式信号发生校验仪，主要由微处理器、输入信号处理电路、输出信号处理电路、监控电路、EEPROM存储器电路、显示电路和状态开关检测电路等组成。以微处理器为核心，通过相关的键状态信号检测，满足使用者要求的信号检测或信号输出及显示。本校验仪具有较高的精度和稳定度，操作使用方便，既可以模拟各种工业过程仪表所发出的标准信号，也可以测量工业过程控制仪表所产生的标准信号，可用于自动化仪表、自动控制系统的调试和校验，以及现场设备的检测、调校和维修。
文档编号G01R35/00GK2687689SQ20032010468
公开日2005年3月23日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者刘伟, 夏苑 申请人:西南师范大学