专利名称：数字多功能校验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种标准信号校验仪表装置，特别适合于工业DDZ-II、III型电动单元组合仪表的校验，属于工具性检测仪表。
目前工业企业中普遍使用的DDZ-II、III型电动单元组合仪表的检定校验，均将被校仪表从现场运行线路中拆卸下来送到检测部门，用恒流或恒压信号源仪表，配用标准电流电压表监视，并外加多台附属设备器材，根据被校仪表说明书校验电路要求，临时组接校验电路进行校验。这种校验装置接线零乱，操作程序烦锁，工作效率低，检定精度差，且易失误，发生差错。
本实用新型的目的是针对上述现行校验装置的不足之处，设计出一种集稳压电源、恒流线性放大、检验功能转换、7107A/D转换、3位LED数字显示器和专用联线为一体的DDZ型数字多功能校验仪。该种校验仪体积小、重量轻、便于携带，性能稳定可靠，操作程序简便、能在被校仪表运行现场，不必将被校仪表拆下便可快速完成其校验工作，这给仪表检定人员和现场维护人员带来极大方便。
本实用新型为便携式数字多功能校验仪，它包括表体和带有插头和插板的专用联线两部分。表体是由表壳和机芯组成，机芯是由稳压电源、恒流线性放大、校验功能转换、7107A/D转换和3位LED数字显示器等构成，表壳包括上盖、底座、前面板和后接线端子板。机芯固定在底座上，装上前面板和后接线端子板，盖上上盖用螺钉固紧为一体。前面板上安装有自锁开关K1～K5，输出和配电器定值调节旋扭，校验专用联线插座和数字观察窗口。后接线端子板安装有接线端子(1)～(16)和220VAC电源插座。
校验专用联线一端是与表体上专用联线插座相对应的联线插头，另一端是校验开方器或配电器的公用插板。
稳压电源部分是由电源变压器和A1A2A3三个整流稳压器构成。电源变压器有三个次级绕组一组是带有中间抽头输出两个8V交流电压，经整流三端稳压器A1稳压输出±5V电压，作为7107A/D转换和3位LED数字显示器工作电源。另两个次级绕组均输出24V交流电压，其中一组经整流三端稳压器A2稳压输出24V，DC，0.5A直流电压，作为校验DDZ-III型仪表工作电源。另一组经整流三端稳压器A3稳压输出24V，DC，作为恒流线性放大部分电源；同时通过标准稳压构成6V恒压源经电位器Rp分压，作为运算放大器A4定值输入电压信号。
恒流线性放大部分是由运算放大器A4、复合管3CG、3DG12、电阻R3元件组成。其作用是将电位器Rp上电压信号经运算放大器A4线性放大后，复合管功率放大转换为连续可调的0～20mA、DC直流标准信号。
校验功能转换部分是由自锁开关K1～K5、电位器Rw、电阻Rz、标准电阻R1及取样电阻R4、R5元件组成。恒流线性放大输出的恒流信号，经自锁开关K1～K5转换后，由接线端子①②和⑤⑥给被仪表提供电流或电压信号。
7107A/D转换为双积分3位A/D转换方式，采用40脚双列直插封装，输入信号经7107A/D转换为动态扫描式BCD码选通信号给LED数显器。该转换器输入阻抗高，抗干扰强，功耗小，转换精度高，总误差不大于±1个字。
LED数字显示器由七段发光管和小数点组成，+5V电源经限流电阻接入LED数字显示器，当7107A/D转换选通信号到来时，LED数字显示器便显示被测数值。
本实用新型为数字多功能校验仪，也可为无数显示多功能校验仪，即从机芯电路中撒去稳压电源中整流三端稳压器A1、校验功能转换中R4和K5、7107A/D转换及LED数显器，然后在原R4接线处引出两条线接至后端子板耳机插孔上即可。当K3处于b位置 状态时，可同时具备输出mA信号和校验配电器两种校验功能，其性能和操作程序互不影响。
本实用新型与现行校验仪表装置相比其优点是(1)具有多种校验电路功能，可对DDZ-II、III型电动单元各类仪表进行校验。
(2)集SMOS大规模集成片7107A/D转换、3位LED数字显示器及附属设备于一体，不需另配标准表和多台附属设备，表体机芯结构布置合理，体积小，重量轻，便于携带。
(3)操作程序简便，能在被校仪表使用运行现场，不必将被校仪表拆卸下来，就可直接快速完成其校验工作，给仪表检定人员和现场维护人员带来极大方便。
(4)该种校验仪输出0～20mA.DC，0～5V.DC连续可调直流电压标准信号，采用3位LED数字显示，精度达O.2％；输出24V.DC，0.5A直流工作电源，输出精度达0.1％，性能稳定可靠。
(5)该校验仪可对配电器、检测安全栅两个通道进行检定校验，较现行校验装置提高工效10倍左右。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型装配示意图；图2为机芯原理方框图；图3为机芯电原理图；图4为被校仪表电流输出线路图；图5为被校仪表电压输出线路图；图6为II型开方器校验线路图；图7为III型开方器校验线路图；图8为配电器校验线路图；图9为变送器校验线路图。
如图1所示，本实用新型包括表体和专用联线两大部分。表体是由表壳和机芯组成。机芯是由稳压电源[1]、恒流线性放大[2]、校验功能转换[3]、7107A/D转换[4]和3位LED数字显示[5]构成。表壳包括上盖(图中未画出)，底座[8]、前面板[9]、后接线端子板[7]。机芯全部固定在底座[8]上，装上前面板[9]和后接线端子板[7]，盖上上盖用螺钉固紧为一体。前面板[9]上装有自锁开关K1～K5，输出调节旋扭[11]，配电器定值调节旋扭[10]，校验专用联线插座[12]和数字观察窗口[13]。K1为mA输入输出选择开关，K2为V输出输入选择开关，K3为配电(mA)，开方(V)选择开关，K4为配电器，安全栅通道选择开关，K5为V/I选择显示开关。后接线端子板[7]上安装有接线端子①～和220VAC电源插座[16]。①②③④为mA输出输入端，⑤⑥为V输入检测端，⑦⑧为24V电源输出端，⑨～为配电器校验备用输入两通道接线端，～为配电器校验输出备用接线端和III型开方器校验备用接线端。
校验专用联线[6]的一端是校验插头[14]，另一端是校验开方器或配电器、安全栅的公用插板[15]。
如图2、图3所示，稳压电源[1]是由电源变压器和A1A2A3三个整流稳压器构成。电源变压器有三个次级绕组一组是带中间抽头输出两个8V交流电压，经整流三端稳压器A1稳压输出±5V电压作为7107A/D转换[4]和3位LED数字显示[5]的工作电源。另两个次级绕组均输出24V交流电压，其中一组经整流三端稳压器A2稳压输出24V.DC，0.5A直流电压作为校验DDZ-III型仪表工作电源。另一组经整流三端稳压器A3稳压输出24V.DC作为恒流线性放大[2]电源；同时通过标准稳压构成6V恒压源，经电位器Rp分压作为运算放大A4定值输入电压信号。
恒流线性放大[2]是由运算放大器A4、复合管3CG、3DG12、电阻R3元件组成。
校验功能转换[3]是由自锁开关K1～K5、电位器Rw、电阻Rz、标准电阻R1及取样电阻R4、R5元件组成。
恒流线性放大[2]输出的恒流信号，经K1～K3和K5转换后，由接线端子①②(mA输出端)和⑤⑥(V输出输入检测端)给被校仪表提供电流或电压信号。
7107A/D转换[4]为双积分3位A/D转换方式，经7107A/D转换为动态扫描式BCD码选通信号给LED数字显示器[5]。
LED数字显示[5]由七段发光管和小数点组成，+5V电源经限流电阻接入LED数字显示器[5]，当7107A/D转换[4]选通信号到来时，LED数字显示器[5]便显示被测数值。
实施例1输出电流信号，如图4所示，将后接线端子①②与被校仪表输入端相联，自锁开关K3～3b、K5b处于 状态，K1-2b处于 状态，调节旋扭[11]，LED数显器即显示出电流数值。
实施例2输出电压信号，如图5所示，将后接线端子⑤⑥与被校仪表输入端相联，自锁开关K2b、K3～3a、K5a处于 状态，调节旋扭[11]，LED数显器即显示出0～5V.DC所需标准电压数值。
实施例3校验DDZ-II型开方器，如图6所示，将后接线端子①②③④分别与被校开方器的输入输出端相联，自锁开关K5b处于 状态，操作K1使其处于 状态，调节旋扭[11]，使LED数显示器显示出所需数值；然后将K1置于 状态，调整被校开方器有关电路，观察LED数显器数值，使其输入输出值满足ISC=10·ISr]]>对应函数关系。
实施例4校验DDZ-III型开方器，如图7所示，将专用校验联线[6]的插头[14]与校验仪前面板[9]上的校验插座[12]相联，校验联线的公用插板[15]与被校开方器机芯相联，自锁开关K3、K5a置于 状态，先将K2b处于状态，调节旋扭[11]，使LED数显示器显示某一数值，然后使K置于 状态，观察LED数显器数值，调整被校开方器有关电路，使其输入输出示值满足 函数关系。
实施例5校验DDZ-III型配电器，如图8所示，将专用校验联线[6]的插头[14]和公用插板[15]分别与校验仪插座[12]和被校配电器机芯相联，先将自锁开关K3置于 状态，K5处于 状态；a.K4置于 状态(被校表在II通道状态)；b.K2置于 状态，调节旋扭[10]使LED数显器显示1-5VDC某一数值；c.将K2处于 状态，观察LED数显器数值是否与输入值(K2在 状态时)相对应，即两者对应视为合格。
d.将K4处于 状态(被校表在I通道状态)，重复b、c步骤，即可快速完成I通道校验工作程序。
实施例6校验DDZ-II、III型差压变送器，如图9所示，将II型变送器的输出端与校验仪后接线端了③④相联，III型变送器正端与后接线端子⑦相接，负端与后接线端子③相接，校验仪的后接端子④与⑧相接，II型变送器接入220V交流电源，K1、K5b置于 状态，LED数显器即可显示II型或III型变送器电流输出数值。
权利要求1.一种数字多功能校验仪，它包括表体和专用联线两部分，表体是由表壳和机芯组成，机芯构件是稳压电源、恒流线性放大、校验功能转换、710A/D转换和3位LWD数字显示等，其特征在于(1)稳压电源[1]是由电源变压器和A1A2A3三个整流稳压器构成，电源变压器有三个次级绕组一组是带有中间抽头输出两个8V交流电压，经整流三端稳压器A1稳压输出±5V电压；另两组均输出24V交流电压，其中一组经整流三端稳压器A2稳压输出24V，DC，0.5A直流电压；另一组经整流三端稳压器A3稳压输出24V，DC；同时，通过标准稳压构成6V恒压源经电位器Rp分压；(2)恒流线性放大[2]是由运算放大器A4、复合管3CG、3DG12、电阻R3构成，运算放大器A4与电位器Rp联接；(3)校验功能转换[3]是由自锁开关K1～K5、电位器Rw、电阻R2、标准电阻R1及取样电阻R4、R5构成，恒流线性放大[2]输出的恒流信号，经K1～K2、K5转换后，由接线端子①②和⑤⑥与外电路联接；当K1、K3、K5在b位置时，校验功能转换电路处于电流输出状态，电流从接线端子①②输出；当K在a位置时，被测电流信号经接线端子③④、K1-1a、R4、K5、7107A/D转换至LED数显器显示；当K3、K5在a位置时，校验功能转换电路为输出0～5V直流电压和校验III型开方器状态，K2在b位置为III型开方器输入电压显示状态，也可通过接线端子⑤⑥与外电路联接；K2在a位置时，LED数显器显示III型开方器输出电压值，同样可通过接线端子⑤⑥接入由LED数显器显示其被测电压值；当K3在b位置、K5在a位置时，校验功能转换电路为校验配电器、安全栅工作状态，当K2分别处于a或b位置时，LED数显器便分别显示被校配电器输出和输入电压值，当K4分别处于a或b位置时，可对配电器两个通道校验；(4)7107A/D转换[4]采用40脚双列直插封装，输入信号经7107A/D转换为动态扫描式BCD码选通信号给LED数显器；(5)3LED数字显示[5]由七段发光管和小数点构成，+5V电流经限流电阻接入，当7107A/D转换选通信号到来时可显示被测数值；(6)专用联线[6]一端为校验插头[14]，另一端为校验开方器或配电器的公用插板[15]。
2.根据权利要求1所述的数字多功能校验仪，其特征在于从机芯电路中撒去稳压电源中整流三端稳压器A1、校验功能转换中R4和K5、7107A/D转换及LED数显器，然后在R4接线处引出两条线接至后接线端子板耳机插孔上。
专利摘要一种数字多功能校验仪，其主要特点是由自锁开关组成多功能校验转换电路，是集CMOS大规模集成片A/D转换，高精度运放LED数字显示，24VDC直流电源，抗干扰保护及专用校验联线组合为一体的实用工具性仪表。该种校验仪体积小，重量轻，便于携带，性能稳定可靠，操作程序简便，能在被校仪表运行现场快速完成其校验工作，甩掉了现行校验装置外配标准监视和附属设备器材临时组接校验电路，工效提高10倍左右，给检定和维护人员带来极大方便。
文档编号G01D18/00GK2248338SQ9521139
公开日1997年2月26日 申请日期1995年5月23日 优先权日1995年5月23日
发明者宫承汉 申请人:宫承汉