专利名称：数字式自动量程绝缘电阻表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字式自动量程绝缘电阻表(兆欧表)。
用数字式兆欧表替代传统的手摇发电机式兆欧表在技术上是一大进步，但目前市场上各种类型的数字兆欧表尚有不足之处，影响该类仪表的推广使用。第一类以PC10型(上海第六电表厂)为代表，其特点是具有多档量程用开关手动切换，每档量程有效测量范围小，用户必须根据仪表的示值随时改变量程，使用不够方便。第二类以DI6200型(台湾产)为代表，其特点是在每种测量电压下，只有单一的固定量程，仪表的使用较方便，但测量范围较小，分辨力低。采用自动量程切换技术是克服以上两类仪表不足之处的根本方法，HIOKI3116型数字兆欧表(日本产)中采用了带自动量程切换功能的专用集成电路，功能齐全，但电路复杂，价格昂贵(200美元以上)难以为国内用户所接受。
本实用新型的目的在于为用户提供一种具有自动量程切换功能的高性能低成本的数字式绝缘电阻表。
本实用新型所述的数字式自动量程绝缘电阻表的基本测量电路由下列部分构成高压发生器；量程切换电路；通用3 1/2 位A／D转换器及其外围电路；显示器。
以下结合附图对本实用新型所述的数字式自动量程绝缘电阻表的结构及工作原理作详细说明。
图1是本实用新型所述的数字式自动量程绝缘电阻表的基本测量电路工作原理示意图。
图2是通用型 (A)/(D) 转换器及其外围电路的常规连接方法示意图。
图3是通用型 (A)/(D) 转换器的内部电路结构示意图。
参见图1。高压发生器由晶体管逆变升压电路，倍压整流器及反馈电路构成，输出恒定的直流高压作为仪表的测量电压。
仪表的测量电压一路由R1R2分压后得到电压VI送入A／D转换器的1NLO端，另一路由被测电阻RX及量程电阻RY分压后得到电压VR送入CREF＋端或REFHI端，A／D转换器按“压比计”的原理完成对被测电阻RX的测量，结果送3 1/2 位LCD或LED显示器。
量程切换电路由CMOS组合逻辑电路，计数器，摸拟开关，以及用多个精密电阻组合而成的量程电阻RY等构成，A／D转换器输出的部分笔划段信号由组合逻辑电路判断仪表的工作状态过量程(示值溢出)；欠量程(示值小于100)；或正常量程(示值在100至1999之间)。组合逻辑电路输出一个电平信号控制计数器输出量值的增减，进而控制模拟开关改变量程电阻RY的阻值，从而改变电压VR的数值完成自动量程切换的功能，使仪表示值在整个测量范围内自动保持最多的有效位，提高了仪表的测量精度与分辨力。在改变RY的同时量程切换电路相应改变显示器小数点的位置，使仪表显示正确的示值。
仪表的量程切换只能在每次A／D转换结束后方可进行，而且每次A／D转换至多只能改变一档量程，否则将引起测量电路工作紊乱，因而量程切换电路必须同时接受来自A／D转换器的同步脉冲的控制。
为了降低成本简化电路本实用新型采用能够直接驱动显示器的通用3 1/2 位A／D转换器，代表型号包括7106，7107，7116，7117，7126，7127，7136，7137等。其外围电路的常规接法参见图2，在常规接法中，器件没有空余端子可以输出用以控制量程切换电路的同步脉冲。
本实用新型的一个主要特点就是采用了A／D转换器外围电路的特殊接法，利用了器件内部的电子开关实现对量程切换电路的同步时序控制，与图2所示的常规接法不同，在本实用新型采用的特殊接法中，器件的REFLO端不与COM端相连，CREF－端不与参考电容CR相连而作为同步脉冲输出端接入量程切换电路。参考电压VR加在器件的CREF＋端与COM端之间，或加在REFHI端与COM端之间。
采用上述特殊接法的原理在于充分利用A／D转换器的内部电路结构。参见图3。在A／D转换器的常规用法中，由于信号电压Vr的极性在正有负，因此参考电压VR不能直接输入缓冲器。在A／D转换的自稳零期电子开关KAZ接通，将加在REFHI与REFLO之间的参考电压VR寄存在保持在参考电容CR上，在反积分期内由KDE＋与KDE－组成的桥式极性切换电路根据信号积分期内信号电压Vr的不同极性将CR上的电压正向或反向输入缓冲器，以保证双积分电路的正常运行。但是在本实用新型电路中Vr电压的极性是恒定不变的，因而VR电压的一端可以不通过参考电容与桥式电路的极性切换而直接从CREF＋端输入，另一端接在COM端上。从而可以利用空出的端子CREF－与REFLO之间的电子开关KAZ进行自动量程切换电路的同步时序控制。
利用本实用新型所述的基本测量电路制成的PC27系列数字式自动量程绝缘电阻表其测量精度为±(1％读数＋2字)；在0～2000MΩ范围自动切换量程，最高分辨力为1KΩ，还具有交流电压测量及电源欠压告警显示等附加功能，仪表具有性能好、体积小、使用方便、成本低等特点，在同类产品中居领先地位。
权利要求一种数字式自动量程绝缘电阻表，由高压发生器、量程切换电路、A/D转换器及外围电路、显示器组成，其特征在于A/D转换器的CREF-端及REFLO端中的一端与量程切换电路相连，参考电压VR加在器件的CREF＋端与COM端之间，或加在REFHI端与COM端之间。
专利摘要一种数字式自动量程绝缘电阻表(兆欧表)由高压发生器、量程切换电路、通用3(1/2)位A/D转换器及外围电路、显示器组成基本测量电路。仪表具有性能好、体积小、使用方便、成本低等特点。
文档编号G01R31/14GK2116223SQ9220122
公开日1992年9月16日 申请日期1992年1月21日 优先权日1992年1月21日
发明者黄以安 申请人:上海远中电子仪器厂