专利名称：可做成笔式的多功能数字万用表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可做成笔式的多功能数字万用表，是一种电子检测工具。
现有数字万用表不能用于测频率较高的信号，有的甚至测非工频信号误差就明显加大(见95年《电子报合订本》下册354页)；虽有用外接检波器测高频信号的，但很不便；一些数字万用表测量6欧姆的电阻读数还仍然为零，就是一些价值2000多元的数字万用表低阻档测量误差也达+/-2字，这就无法测出小至百分之几殴姆的电阻和短路；虽有在万用表中加信号发生器的，但体积较大，成本较高而且多加端子；现有万用表中没有用声音寻迹指示电信号的功能；由于转换开关额定电流等限制，现有普通数字万用表测超过1安培的电流多另专用一插口而不便，笔式数字万用表多只能测0.2安培以下的电流而有的还不能测电流。有的仪器虽有上述个别功能，但造价高、体积大、接线端多、功能单一、操作麻烦。
本实用新型是在保持最小体积笔式数字万用表功能、体积和接出线根数的同时，而提供的一种可做成笔式的多功能数字万用表。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到。如
图1所示，它是在普通笔式数字万用表测电压/测电阻信号输入端(A)接有电容(C11)和开关(K11)，再通过开关(K11)接有二极管(D11)、电阻(R31-38)、电容(C31-34)、二极管(ZD21、ZD31、D31)和三极管(T31-32)构成的整流、耦合、保护、放大和振荡电路；在普通笔式数字万用表探针(P)上通过保险丝(F11)接有单刀开关(K21)，再通过开关(K21)与正电源(V+)之间接有电阻(R21)、与地(COM)之间接有电阻(R22)和发光二极管(LED)串联电路；在普通笔式数字万用表测电流信号输入端(B)接有开关(K41)，再通过开关(K41)与负电源(V-)之间接有电阻(R41)。
在上述方案中，正电源(V+)通过开关(SB)接到二极管(D31)和三极管(T32)。
本实用新型和现有笔式数字万用表相比功能多，和现有的多功能仪器比造价低、体积小、接线端子少、操作简单；其增加了测高频和脉冲信号、测p-n结正反向和导通电压，测小至百分之一殴姆的电阻、输出和寻迹音频信号、测超过1安培的交直流电流功能。
附图1是本实用新型的电路图。
附图2是本实用新型的外形结构图。
附图3是图1电路音频信号输出波形。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示的开关位置保持了现有数字万用表的功能，其测电压和电阻的方法和原来一样，这里不再赘述。
测高频和脉冲信号时，在原表测直流电压的选择基础上将K11掷到RF档，D11和C11将所测信号变成直流电压供显示。
测p-n结正反向和导通电压时，在原表测直流电压的选择基础上将自复位开关K21压下，所测电压即p-n结正向导通电压。
由图1可知，在L0Ω档测小电阻时可认为被测量电阻上流过的电流是0.1mA；闭合开关K21后是10mA，是原来的100倍，电阻值显示也是原来的100倍。测小电阻时，在原L0Ω档的基础上，将自复位开关K21压下，短路表笔后记下读数。将测量小电阻时得到的读数减去短路表笔后记下的读数再除以100即得到所测小电阻值。用此法测量直径为0.07mm的1CM长度漆包线即能引起5读数改变！这是利用Δx/(Δx+1)=Δx原理，在比例法测电阻的数字万用表集成块上用外加准恒流源测小至1/100欧姆的电阻值。
检测音频信号时，在测量电压时的选择基础上将K11掷到AF档。被测信号经由C11、C31、R31-32和C31耦合，经T31-32放大后由BZ发声指示。此功能的作用是检测脉冲或者语音信号是否存在、振荡器是否起振和直流电源上是否有交流干扰等定性测量。检测1kHz的50mVp-p方波距表25CM处很容易听到，检测10Hz方波也能听到，因为其中含有丰富的谐波。
只用单刀三掷开关K11就能选择转换测高频和低频信号电路、就能选择转换音频信号寻迹和发生器对外耦合电路。
输出音频信号时，所有开关和检测音频信号时相同，闭合原表的读数保持开关SB使其增加一级放大器并正反馈而自激振荡，信号经由C11、C31、R31-32和C31-32耦合耦合输出。其输出在100K欧姆电阻上为3000mVp-p，在10K欧姆电阻上为1000mVp-p，在150欧姆电阻上为20mVp-p。空载时其输出为1KHz，其频率伴随负载加重而略微上升。其输出波形如图3所示。如图可见，其中含有丰富的谐波可利用。此功能主要用于向音响或电视等音频或视频电路注入信号，根据喇叭或荧光屏上的声音或图像变化判断故障。
测量交流或直流电流时，分别是在测量交流或直流电压的基础上压下单刀双掷开关K41。K41的转换一是引入了电流取样电阻R43，二是让R41拉V/Ω/A端电位至V-，使集成电路选择测量电流状态。这不但简化了电路，而且使被测量电流仅流经所增加的开关而不必担心原换档开关的电流负荷能力限制被测量电流的大小。
C6、ZD31和R31-32用于防止被测高压冲击集成电路；F21和ZD21能防止误用低电阻档测量电流或电压使较大电流意外流经集成电路而将其损坏；F11能防止误用电流档测量过大电流或电压使较大电流意外流经集成电路而将其损坏；2K电阻R7用于减轻测小电阻时由R21给集成电路增加的电流负担。F11和F21是外形酷似1/8W电阻的保险丝。D31将集成电路的HOLD端电位在不压下SB时箝位于COM地电位。这种设计便于万一选错档烧坏后的修复。
权利要求1．一种可做成笔式的多功能数字万用表，它是在普通笔式数字万用表中形成的；普通笔式数字万用表由探针(P)、测电压/测电阻信号输入端(A)、测电流信号输入端(B)、测电压/测电阻/测电流选择(V/Ω/A)端、集成电路(IC1)、时钟电路(IC2)和读数保持开关(SB)构成；其特征在于在普通笔式数字万用表测电压/测电阻信号输入端(A)接有电容(C11)和开关(K11)，再通过开关(K11)接有二极管(D11)、电阻(R31-38)、电容(C31-34)、二极管(D11、ZD21、ZD31、D31)和三极管(T31-32)构成的整流、耦合、保护、放大和振荡电路；在普通笔式数字万用表探针(P)上通过保险丝(F11)接有单刀开关(K21)，再通过开关(K21)与正电源(V+)之间接有电阻(R21)、与地(COM)之间接有电阻(R22)和发光二极管(LED)串联电路；在普通笔式数字万用表测电流信号输入端(B)接有开关(K41)，再通过开关(K41)与负电源(V-)之间接有电阻(R41)。
2．根据权利要求1所述的多功能数字万用表，其特征在于正电源(V+)通过开关(SB)接到二极管(D31)和三极管(T32)。
专利摘要可做成笔式的多功能数字万用表。它是在数字万用表中巧妙地增加K11、D11和C11使能测高频和脉冲信号；增加K21、R21－22和LED使能测p－n结正反向和导通电压、线圈短路、小至1/100欧姆的电阻、定位印刷电路板上的短路点；增加R31－38、C31－34和T31－32使能输出音频信号和寻迹音频信号；增加K41和R41－42使能测上安培的交直流电流。所有增加的功能档仍共用原表的探针和公共线。增加的元件尽量设计得一件多用，使该表仍保持常见最小体积笔式表的体积、电路简单和低成本。不常用档绝大多数用自复位开关转换选择转换，使操作简单。有样机一部。
文档编号G01R29/00GK2337566SQ97219318
公开日1999年9月8日 申请日期1997年6月25日 优先权日1997年6月25日
发明者苏重清 申请人:苏重清