专利名称：一种便携式测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种检测装置，具体涉及一种用于检测旋转机械转速和功耗参数的便携式测试仪。
背景技术：
现有技术的设备运行参数的检测装置存在精度低、体积大、能耗高、壳体不具有抗干扰功能以及信号接入端子易脱落等问题。
发明内容本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种用于检测旋转机械转速和功耗参数的便携式测试仪。本实用新型的技术方案为:一种便携式测试仪，包括壳体，在壳体的下部设置有薄膜键盘，在壳体的上部设置有液晶屏显示窗、在壳体的内部设置有电路板组件、液晶屏和电池，在壳体的底部设置有电池充电孔和信号接入端子共用的USB接口。所述的电路板组件由信号输入整理电路、数字信号处理电路、数据显示电路和电源稳压监测电路组成，其中，信号输入整理电路、数字信号处理电路、数据显示电路依次连接，电源稳压监测电路分别为信号输入整理电路、数字信号处理电路和数据显示电路供电。所述的信号输入整理电路包括滤波电路和放大整形电路。所述的数字信号处理电路包括单片机和复杂可编程逻辑元件。所述数据显示电·路包括单片机和液晶屏。所述的电源稳压监测电路包括稳压电路和电源监测电路。本实用新型所提供的一种便携式测量仪，测量精度高，在专用设备低转速(5s—1)情况下依然可以准确测量，转速测量精度可达±0.1Hz，功耗测量精度可达±0.1ff ;抗干扰能力强，金属壳体和软件滤波的共同作用可以有效的抑制干扰，使得在干扰严重的现场环境下也可准确测量参数；体积小，本实用新型仅有一部手机大小；能耗低，可连续不间断运行达12小时以上。
图1为本实用新型一种便携式测试仪的外观主视图；图2为本实用新型的电路板组件框图；图3为本实用新型的信号输入整理电路图；图4为本实用新型的数字信号处理电路图；图5为本实用新型的数据显示电路图；图6为本实用新型的电源稳压监测电路图。其中:I壳体2键盘[0019]3液晶屏显示窗4USB接口5信号输入整理电路6数字信号处理电路7数据显示电路8电源稳压监测电路9滤波电路10放大整形电路11放大信号芯片12波形整形芯片13单片机14复杂可编程逻辑元件15稳压电路16电源监测电路17稳压芯片18液晶屏。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本实用新型一种便携式测试仪进行详细说明:如图1所示，一种便携式测试仪，包括壳体1，在壳体I的下部设置有薄膜键盘2，在壳体I的上部设置有液晶屏显示窗3、在壳体I的内部设置有电路板组件、液晶屏18和电池，在壳体I的底部设置有电池充电孔和信号接入端子共用的小型的USB接口 4，其中壳体I为金属壳体。如图2所示，电路板组件由信号输入整理电路5、数字信号处理电路6、数据显示电路7和电源稳压监测电路8组成，其中，信号输入整理电路5、数字信号处理电路6、数据显示电路7依次连接，电源 稳压监测电路8分别为信号输入整理电路5、数字信号处理电路6和数据显示电路7供电。如图3所示，信号输入整理电路5包括滤波电路9和放大整形电路10，其中，滤波电路9包括电阻R87、电容C33，放大整形电路10包括放大信号芯片11和波形整形芯片12以及电阻 R13、R15、R18、R75、R76、R77、R85、R86 和电容 C7。各元件的连接关系是:信号输入端子通过电阻R87与放大信号芯片11的5引脚连接，放大信号芯片11的4引脚接地，放大信号芯片11的6引脚通过电阻R86接地，通过电阻R85接7引脚，放大信号芯片11的7引脚接放大信号芯片11的3引脚，放大信号芯片11的2引脚通过电阻R76接地，还通过电阻R77接放大信号芯片11的I引脚，放大信号芯片11的I引脚通过电阻R18接波形整形芯片12的3引脚，波形整形芯片12的2引脚通过电阻R15接地，还通过电阻R75接波形整形芯片12的I引脚，波形整形芯片12的4引脚接地，波形整形芯片12的8引脚通过电容C7接地，同时接电源，还通过电阻R13接其I引脚，I引脚接PLUS端口。其中，放大信号芯片11选用AD822型芯片，波形整形芯片12选用LM393型芯片。如图4所示，数字信号处理电路6包括单片机13和复杂可编程逻辑元件14 (简称CPLD14、市售)，其中，单片机13的37引脚接电源，38引脚接地，56引脚与CPLD14的20引脚连接，57引脚与CPLD14的19引脚连接，54引脚与CPLD14的10引脚连接，59引脚与CPLD14的8引脚连接，CPLD14的4引脚接地，9引脚接电源，2引脚接FRE，3引脚接POWER。其中，单片机13选用C8051f040型。如图5所示，数据显示电路7包括单片机13和液晶屏18，其中，单片机13的81 87引脚分别与液晶屏18的4 11引脚连接。单片机13的98、97、94、95、96引脚分别与液晶屏18的12、13、15、16、17引脚连接。液晶屏18的19引脚和I引脚接电源，液晶屏18的20引脚和2引脚接地。液晶屏18的18引脚通过电阻和3引脚接。其中，液晶屏18选用LCM12864M型。如图6所示，电源稳压监测电路8包括稳压电路15和电源监测电路16。稳压电路15包括稳压芯片17和电容C18、C19、C21。电源监测电路16包括电池和单片机13及电容C17、C20。具体的连接如下，单片机13的16引脚通过电容C17接地、通过电容C20接电池的负极、电容C20还接地，单片机13的23引脚接电池负极，单片机13的24引脚接电池正极，单片机13的25引脚接电池负极，稳压芯片17的I引脚接电池正极，稳压芯片17的2引脚通过电容C19接稳压芯片17的4引脚，稳压芯片17的5引脚通过并联的电容C18和电容C21接地，同时接稳压芯片17的2引脚。电池的正负极分出一路进入单片机13的16、23、24、25引脚，构建电源监测电路，进行模拟/数字(A/D)转换，其结果将以“电池”图形的方式在液晶屏上显示，达到实时监测电源的目的；一路进入稳压芯片17的I引脚，5引脚输出3.3V电压为整个系统供电。信号通过信号输入端子进入放大信号芯片11的5引脚，信号放大后从放大信号芯片11的I引脚输出至波形整形芯片12的2引脚，后从I引脚PLUS端口输入至单片机13的59引脚，完成旋转机械的转速参数的测量，单片机13和CPLD14共同完成旋转机械的功耗参数测量。“FRE”和“POWER”是键盘2的按键信号，CPLD14可根据按键信号判断是测量“转速”命令还是测量“功耗”命令。“DINPUT”是D触发器的输入，“T2EXDQ”和“DQ”是D触发器的输出。其中，稳压芯片17选用TPS73633型。本实用新型的工作过程是:放大电路将被测正弦信号放大，其放大倍数为电阻R86/R85的比值；整形电路将正弦波信号转换成同频率的方波信号。被测信号经过滤波电路和放大整形电路后，正弦波被测信号转换成同频率的方波信号形成数字信号进入单片机的59引脚，单片机的定时器O记录信号的脉冲个数N，定时器I计算N个脉冲所用时间t，代入公式完成转速参数的测量；CPLD实现D触发器，告知单片机的定时器2何时启停工作，单片机记录第一次转速数据f 1，定时器2计算并保存此时的tl，一段时间后，单片机记录第二次转速数据f2，定时器2计算并保存此时的t2，代入公式完成功耗参数的测量。单片机的81 87、94 98引脚和液晶屏组成液晶屏驱动显示电路。在液晶屏上显示“转速”字样及其参数数据、“功耗”字样及其参数数据和“电池图形”。由于电池供电电压范围为O 4.2V，而整个系统的供电电压为3.3V,因此需要使用稳压电路将电池供电电压固定为3.3V，电池的正负极一路进入稳压芯片的1、2引脚形成稳压电路，5引脚输出3.3V电压为整个系统供电；一路进入单片机的中形成电源监测电路，进行模拟/数字(A/D)转换，其电压转换值将以“电池”图形的方式在液晶屏上显示，达到实时监测电源的目的。本实用新型所提供的一种便携式测量仪，测量精度高，在专用设备低转速(5s—1)情况下依然可以准确测量，转速测量精度可达±0.1Hz，功耗测量精度可达±0.1ff ;抗干扰能力强，金属壳体和软件滤波的共同作用可以有效的抑制干扰，使得在干扰严重的现场环境下也可准确测量参数；体积小，本实用新型仅有一部手机大小；能耗低，可连续不间断运行达12小时。
权利要求1.一种便携式测试仪，包括壳体(1)，在壳体(I)的下部设置有薄膜键盘(2)，在壳体(I)的上部设置有液晶屏显不窗(3)、在壳体(I)的内部设置有电路板组件、液晶屏(18)和电池，在壳体(I)的底部设置有电池充电孔和信号接入端子共用的USB接口(4)，其特征在于:所述的电路板组件由信号输入整理电路(5)、数字信号处理电路(6)、数据显示电路(7)和电源稳压监测电路(8)组成，其中，信号输入整理电路(5)、数字信号处理电路(6)、数据显示电路(7)依次连接，电源稳压监测电路(8)分别为信号输入整理电路(5)、数字信号处理电路(6)和数据显示电路(7)供电。
2.根据权利要求1所述的便携式测试仪，其特征在于:所述的信号输入整理电路(5)包括滤波电路(9 )和放大整形电路(10 )。
3.根据权利要求1所述的便携式测试仪，其特征在于:所述的数字信号处理电路(6)包括单片机(13)和复杂可编程逻辑元件(14)。
4.根据权利要求1所述的便携式测试仪，其特征在于:所述数据显示电路(7)包括单片机(13)和液晶屏(18)。
5.根据权利要求1所述的便携式测试仪，其特征在于:所述的电源稳压监测电路(8)包括稳压电路(15 )和电源监测电路(16 )。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式测试仪，包括壳体，在壳体的下部设置有薄膜键盘，在壳体的上部设置有液晶屏显示窗、在壳体的内部设置有电路板组件、液晶屏和电池，在壳体的底部设置有小型的USB接口。电路板组件由信号输入整理电路、数字信号处理电路、数据显示电路和电源稳压监测电路组成。信号输入整理电路、数字信号处理电路、数据显示电路依次连接，电源稳压监测电路分别为信号输入整理电路、数字信号处理电路和数据显示电路供电。本实用新型测量精度高，抗干扰能力强，体积小、能耗低，便于携带，运行时间长。
文档编号G01D11/00GK203163755SQ20132012102
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者陈立刚, 兰鹏, 戴思丹, 刘鸿烨, 张威 申请人:核工业理化工程研究院