多功能在线瞬态测试仪的制作方法
【专利摘要】多功能在线瞬态测试仪属于测量【技术领域】，包括放大/衰减电路、A/D转换电路、处理器、通讯电路、显示记录器、输入、多路信号源、与对应的信号源数量相同的继电器，信号源分别与继电器相连；继电器的通断由处理器控制实现通道选择功能，处理器根据继电器控制脚的信息确定对信号的还原进入哪一组数据库，从而实现对该路信号的还原。本发明充分利用了单片机控制继电器实现不同信号源的采集与还原，可以用多功能在线瞬态测试仪实现同时对交直流电压、交直流电流、电阻、温度、压力这些参数的测量和记录，提高了测量的精度，间接提高了故障点位置判断的工作效率。且多功能在线瞬态测试仪具有体积小、重量轻等特点，便于携带和外场使用。
【专利说明】多功能在线瞬态测试仪
【技术领域】
[0001]本发明属于测量【技术领域】，特别涉及一种可测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流、温度、电阻、压力数值的多功能在线瞬态测试仪。
【背景技术】
[0002]在飞机、汽车等生产和使用中，经常需要测试一些数据进行记录，尤其是飞机在鉴定试飞过程中需要测量很多不同的参数，而试飞的飞机起飞前要对整个测试系统进行自检，自检通过后才能放飞，而对于自检不能通过的需对被测产品的整体进行测量并记录数据，通过数据分析，判断故障点。现有技术中对数据的状态测量和记录还停留在试验室测量、记录，然后根据记录的数据分析故障点，从而达到快速判断故障点的目的。在现有技术进行数据的采集记录时，多采用数据采集卡，但数据采集卡的采集对象仅限于电压，如果需要对电流进行采集时就需要用采集卡+调理器的模式进行采集。而在产品的生产或者是产品使用中需要对自检不合格的产品及时进行测量，尽可能采集较多的数据才可能实现尽快判断故障点的目的，所涉及的参数可能涉及:交直流电压、交直流电流、电阻、温度、压力。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中交直流电压、交直流电流、电阻、温度、压力不能同时采集的技术问题，本发明提供了一种可能同时对产品的交直流电压、交直流电流、电阻、温度、压力进行测量并记录的多功能在线瞬态测试仪。
[0004]多功能在线瞬态测试仪，包括放大/衰减电路、A/D转换电路、处理器、通讯电路、显示记录器；信号经放大/衰减电路处理后进入A/D转换电路，将模拟信号转化为数字信号后进入处理器，处理器将信号还原成相应的数值后经通讯芯片传送至计算机，计算机充当显示记录器对数据进行记录和显示，其特征在于:还包括输入、多路信号源、与对应的信号源数量相同的继电器，信号源分别与继电器相连；继电器的通断由处理器控制实现通道选择功能，继电器分别与对应的处理器控制脚相连，采集某一路信号时，处理器相应控制脚输出高电平，则与之相连的继电器接通，则对应的信号源作为输入依次经过放大/衰减电路、A/D转换电路、处理器，处理器根据继电器控制脚的信息确定对信号的还原进入哪一组数据库，从而实现对该路信号的还原；当需要采集另一路的信号时，处理器控制另一路继电器导通即可实现采集信号的转变。
[0005]本发明充分利用了单片机控制继电器实现不同信号源的采集与还原，可以用多功能在线瞬态测试仪实现同时对交直流电压、交直流电流、电阻、温度、压力这些参数的测量和记录，提高了测量的精度，间接提高了故障点位置判断的工作效率。且多功能在线瞬态测试仪具有体积小、重量轻等特点，便于携带和外场使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]本发明的图面说明如下:[0007]图1:多功能在线瞬态测试仪工作原理框图；
[0008]图2:多功能在线瞬态测试仪电路图；
[0009]图中:1.晶振2.处理器3.锁存器4.模数转换器5.采样保持电路6.继电器7.放大器8.跟随器9.通道选择功能10.放大/衰减电路11.A/D转换电路12.单片机13.显示记录器14.通讯芯片15.输入
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明作进一步的说明如下:
[0011]多功能在线瞬态测试仪，包括放大/衰减电路10、A/D转换电路11、处理器2、通讯电路、显示记录器13 ;信号经放大/衰减电路10处理后进入A/D转换电路11，将模拟信号转化为数字信号后进入处理器2，处理器2将信号还原成相应的数值后经通讯芯片14传送至计算机，计算机充当显示记录器13对数据进行记录和显示，其特征在于:还包括输入15、多路信号源、与对应的信号源数量相同的继电器6，信号源分别与继电器6相连；继电器6的通断由处理器2控制实现通道选择功能9，继电器6分别与对应的处理器2控制脚相连，采集某一路信号时，处理器2相应控制脚输出高电平，则与之相连的继电器6接通，则对应的信号源作为输入15依次经过放大/衰减电路10、A/D转换电路11、处理器2，处理器2根据继电器控制脚的信息确定对信号的还原进入哪一组数据库，从而实现对该路信号的还原；当需要采集另一路的信号时，处理器2控制另一路继电器导通即可实现采集信号的转变。
[0012]本发明中的处理器2选用单片机12。
[0013]所述的单片机12选用89C51芯片，还包括其外围的晶振1，电容、电阻、74LS373作为其外围元件。
[0014]本发明中的信号源根据需要及其所在通道测量数据的类型，包括交流电压信号、交流电流信号、直流电压信号、直流电流信号、电阻信号、压力信号、温度信号，其中压力和温度信号都经由传感器获取，这些信号经过单片机12选择通道后，相应通道信号进入放大/衰减电路。
[0015]为保证放大/衰减电路10在进行模数转换的瞬间稳定，在放大/衰减电路10与A/D转换电路11之间设计有采样保持电路5。
[0016]采样保持电路5选用芯片INA105及其外围电路构成跟随器8、AD582及外围电路构成保持器。
[0017]上述的放大/衰减电路10选用0PA2111芯片及其辅助工作的元器件；0PA2111的输出与芯片INA105的输入分别相连，信号经过芯片INA105后进入芯片AD582，使来自0PA2111芯片的信号在采样瞬间保持不变。
[0018]当选用12位或更高位数的A/D转换，可以提高测量的精度。因超过8位的转换后的数据不能与单片机12进行直接通讯，本发明还在A/D转换与单片机12之间设计了锁存器3，保证高于8位的数据顺利传入单片机12中。
[0019]A/D转换电路11中的模数转换器4选用AD574型芯片用于对信号进行模数转换。
[0020]前文所述的通讯芯片14选用2303。
[0021]作为主要控制的单片机12，首先上电启动、然后设置定时器、设置串行口，进而分配内在单元后，系统进行自检，自检程序完成后，单片机12循环进行命令查询；如果没有主机命令，循环执行命令查询，当有主机命令时，执行测量的命令，测量数据并处理后通过数据通讯模块输出。
[0022]本发明的保护范围不仅限于【具体实施方式】部分所公开的技术方案，凡利用传感器测量相应的电阻、压力等参数；利用处理器控制继电器的通断实现通道选择进而进行信号处理和还原值并对数据进行显示的技术方案均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.多功能在线瞬态测试仪，包括放大/衰减电路(10)、A/D转换电路(11)、处理器(2 )、通讯电路、显示记录器(13)组成；信号经放大/衰减电路(10)处理后进入A/D转换电路(11)，将模拟信号转化为数字信号后进入处理器(2)，处理器(2)将信号还原成相应的数值后经通讯芯片(14)传送至计算机，计算机充当显示记录器(13)对数据进行记录和显示，其特征在于:还包括输入(15)、多路信号源、与对应的信号源数量相同的继电器(6)，信号源分别与继电器(6)相连；继电器(6)的通断由处理器(2)控制实现通道选择功能(9)，继电器(6)分别与对应的处理器(2)控制脚相连，采集某一路信号时，处理器(2)相应控制脚输出高电平，则与之相连的继电器(6)接通，则对应的信号源作为输入(15)依次经过放大/衰减电路(10 )、A/D转换电路(11)、处理器(2 )，处理器(2 )根据继电器控制脚的信息确定对信号的还原进入哪一组数据库，从而实现对该路信号的还原；当需要采集另一路的信号时，处理器(2)控制另一路继电器导通即可实现采集信号的转变。
2.根据权利要求1所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:处理器(2)选用单片机(12)。
3.根据权利要求2所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:所述的单片机(12)选用89C51芯片，还包括其外围的晶振(1)，电容、电阻、74LS373作为其外围元件。
4.根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:信号源根据需要及其所在通道测量数据的类型，包括交流电压信号、交流电流信号、直流电压信号、直流电流信号、电阻信号、压力信号、温度信号，其中压力和温度信号都经由传感器获取，这些信号经过单片机(12)选择通道后，相应通道信号进入放大/衰减电路。
5.根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:在放大/衰减电路(10 )与A/D转换电路(11)之间设计有采样保持电路(5 )。
6.根据权利要求5所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:采样保持电路(5)选用芯片INA105及其外围电路构成跟随器(8)、AD582及外围电路构成保持器。
7.根据权利要求5所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:上述的放大/衰减电路(10)选用OPA2111芯片及其辅助工作的元器件；OPA2111的输出与芯片INA105的输入分别相连，信号经过芯片INA105后进入芯片AD582，使来自OPA2111芯片的信号在采样瞬间保持不变。
8.根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:当选用12位或更高位数的A/D转换时，还在A/D转换与单片机(12)之间设计了锁存器(3)。
9.根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:A/D转换电路(11)中的模数转换器(4)选用AD574型芯片用于对信号进行模数转换。
10.根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的多功能在线瞬态测试仪，其特征在于:所述的通讯芯片(14)选用2303。
【文档编号】G01D21/02GK103884376SQ201210562611
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月22日 优先权日:2012年12月22日
【发明者】董锋剑 申请人:中航贵州飞机有限责任公司