专利名称：直流数字电压小时计的制作方法
技术领域：
本实用新型属计量仪器领域，适用于电冶、电化等行业直流电耗考核使用的直流数字电压小时计。
背景技术：
中的直流数字电压小时计如浙江省温州市新华仪表厂90年研制生产的PZ－X1型，由(OP07)运算放大器、(FL331)A／D转换器构成电压－频率转换回路，由(9013)三极管和(4N25)光电耦合器构成隔离回路，由(4011)四2输入与非门、2.5只(4518)双二－十进制计数器构成3600分频回路，由3.5只(4518)双二－十进制计数器、7只(4511)译码器、7位数码显示器构成显示回路，由电源变压器、±9伏组、12伏组构成系统电源回路。整机共使用20只集成电路、109只支持元件，合计129只电子器件，体积195×90×240毫米，标称精度0.2级，温度附加误差为10℃、0.1％。
被测直流电压信号，由电压－频率转换回路转换出脉冲频率，送至光电隔离回路，隔离后进入3600分频回路，分频后进入显示回路，显示出计量结果。该仪表存在的主要问题是转换回路采用LM331和OP07构成，在线使用系统计量精度只有0.5级，不明电量多。没有输出口，无法进行计算机管理和在线校验。3600分频回路使用3.5只集成电路，显示回路使用11.5只集成电路，元件众多，体积大，故障率高。
本实用新型的目的，为了克服背景技术中不足，在仪表中电压－频率转换回路的转换器；采用单片(ADVFC32系列)集成电路；3600分频回路的计数器，采用单片(MC14040)集成电路；7位累计数码显示回路的计数器，采用7片(4033)集成电路；端口驱动回路的驱动器，采用(4050)集成电路；在电压－频率转换回路中，串接印刷阻抗转换器，构成一种计量精度高，具有各种输出口，计算机和在线校验方便，电路简单可靠，体积小，功能齐全的直流数字电压小时计。
本实用新型是通过以下技术方案实现的一种直流数字电压小时计，它是由电压－频率转换回路串接光电隔离回路，光电隔离回路串接端口驱动回路和3600分频回路，3600分频回路串接100／10分频回路，100／10分频回路串接7位累计数码显示回路，电源回路组成，其特征在于(参见附图
)电压－频率转换回路的转换器，采用IC1(ADVFC32)集成电路，并串接分压电阻R1－1～3，满度调整电位器W1－1，积分电阻R1－4，调零电阻R1－5，调零电位器W1－2，滤波电容C1－1，积分电容C1－2，定时电容C1－3，印刷阻抗转换器K1，四个去耦电容C1－4～7；3600分频回路的12级二进制计数器，采用单片IC4(MC14040)集成电路，并串接电平电阻R4－1和四个开关二极管D4－1～4；7位累计数码显示回路的计数／译码／驱动器，采用7片(4033)集成电路，并串接置零电阻R6－1，置零电容C6－1，放电二极管D6－1和7位LED数码显示器；端口驱动回路的驱动器，采用IC3(4050)集成电路，并串接掉电保护二极管D3－1、D3－2，限流电阻R3－1、R3－2，红外发射管D3－3，管脚9、10作缓冲器，11、12作红外线驱动器，3、2作瞬时口驱动器，4～7作累计口驱动器，14、15作小数点闪光驱动器；另外，光电隔离回路，由光电耦合器(TIL117)和2只限流电阻构成；电源回路由电源变压器B，输入组，±15V组和5V组构成。
本实用新型所给出的直流数字电压小时计与背景技术直流数字电压小时计相比有如下技术效果仪表采用线性度±0.01％的ADVFC32系列单片电压－频率转换器构成转换回路，使系统精度在0.05级以上。仪表设有瞬时口、双累计口、红外线口方便了计算机管理和在线校验。仪表具有显示器自动清无效零，掉电数据保护，小数点闪光指示使仪表的读数直观可靠。仪表共使用15只集成电路，54只支持元件，合计69只电子器件，体积160×80×180毫米，标称精度0.05级。
下面结合本实用新型，给出实施例附图，对直流数字电压小时计作进一步的详细描述。
附图是直流数字电压小时计电路原理图。
图中其统一标号为电压－频率转换回路①，光电隔离回路②，端口驱动回路③，3600分频回路④，100／10分频回路⑤，7位累计数码显示回路⑥，电源回路⑦。
参照附图，0.05级直流数字电压小时计的电路由7部分组成。电压－频率转换回路①，由分压电阻R1－1～3，满度调整电位器W1－1，积分电阻R1－4，调零电阻R1－5，调零电位器W1－2，滤波电容C1－1，积分电容C1－2，定时电容C1－3，印刷阻抗转换器K1，电压－频率转换器IC1(ADVFC32系列)和4个去耦电容构成。光电隔离回路②，由光电耦合器IC2(TIL117)和2只限流电阻构成。缓冲整形、红外线口、瞬时口、累计口、小数点闪光器和掉电保护回路③，由掉电保护二极管D3－1、D3－2限流电阻R3－1、R3－2，红外发射管D3－3，六同相驱动器IC3(4050)构成，IC3的9、10脚作缓冲器，11、12脚作红外线驱动器，3、2脚作瞬时口驱动器，4～7脚作累计口驱动器，14、15脚作小数点闪光驱动器。3600分频回路④，由12级二进制计数器IC4(MC14040)，电平电阻R4－1和4个开关二极管D4－1～4构成。10分频回路⑤，由匹配二极管D5－1，负载电阻R5－1和二－十进制计数器IC5(4018)构成。7位累计数码显示回路⑥，由置零电阻R6－1，置零电容C6－1，放电二极管D6－1，7片计数／译码／驱动器IC6(4033)和7位LED数码显示器构成。电源回路⑦，由电源变压器B、输入组、±15V组和5V组构成。
接通～220伏电源，电路进入初始化状态，7位累计数码显示回路⑥和10分频回路⑤，在C6－1和R6－1作用下置零，数码显示器无效零息灭，电路进入工作状态。
被测直流电压信号(电流信号也可以)引入①的输入端IN1，经R1－1～3分压，C1－1滤波，通过K1进入IC1的14脚或通过W1－1、R1－4进入1脚，IC1把电压转换成与之正比的脉冲频率，由7脚输出送至②、IC2的2脚，经隔离后由5脚输出送至③、IC3的9脚，整形后由10脚输出同时送至IC3的11、3脚、④IC4的10脚。IC3的2脚输出串行脉冲供计算机使用。IC3的12脚通过R3－1驱动D3－3发射红外脉冲供在线校验使用。④、IC4在D4－1～D4－4的支持下完成3600分频，分频后由1脚输出送入⑤，经D5－1电平匹配和R5－1加载同时送至③、IC3的7、5、14脚；IC5的14脚。由IC3的2、4脚输出串行累计量脉冲供计算机管理使用，由IC3的15脚经R3－2、K6驱动小数点闪光。⑤、IC5对送来的脉冲进行10分频，由1、13脚共同输出送至⑥、IC6－1的1脚。⑥的IC6－1对累计量脉冲进行二－十进制计数／译码，驱动第一位累计数码显示器显示，其溢出信号由5脚输出送入IC6－2的1脚，以此类推构成7位LED数码显示，指示出电压计量结果。
附图，K1、K6是线路板印刷接点，K1的1、2通，3、4通，回路①的IC1呈低阻输入，1与3通、2与4通呈高阻输入。K6各点相应通断调整闪光小数点位移和数码显示器清无效零位数。
电源回路⑦，电源变压器B的各绕组和光电隔离回路②的光电耦合器IC2的绝缘耐压，应选在被测信号最高电压值的2倍加1500伏以上。
权利要求1.一种直流数字电压小时计，它是由电压-频率转换回路①串接光电隔离回路②，②串接端口驱动回路③和3600分频回路④，④串接100/10分频回路⑤，⑤串接7位累计数码显示回路⑥，电源回路⑦组成，其特征在于a.电压-频率转换回路①的转换器，采用单片IC1(ADVFC32系列)集成电路；b.3600分频回路④的计数器，采用单片IC4(MC14040)集成电路；c.7位累计数码显示回路⑦的计数/译码/驱动器，采用七片IC7(4033)集成电路；
2.根据权利要求1所述的直流数字电压小时计，其特征在于电压－频率转换回路中串接的印刷阻抗转换器K1。
专利摘要本实用新型公开了一种高精度直流数字电压小时计，适用于电冶、电化等行业直流电耗考核使用。它是由单片电压-频率转换器ADVFC32系列构成电压-频率转换回路，由单片MC14040构成3600分频回路。该仪表具有7位累计数码显示，显示器自动清无效零、显示器小数点闪光指示，红外线输出口，瞬时和累计串行脉冲输出口。
文档编号G01R22/00GK2204426SQ94230450
公开日1995年8月2日 申请日期1994年10月19日 优先权日1994年10月19日
发明者左兴海 申请人:抚顺铝厂