一种自动调节档位的数字式万用表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及万用表的技术领域，特别是涉及一种自动调节档位的数字式万用表。
【背景技术】
[0002]现场使用人员在工作中发现，常规的数字式万用表在使用电阻档测量电流互感器二次回路的电阻时，如果该回路中有较大的交流电压或直流电压，万用表将显示为“0L”电阻(即电流互感器二次回路开路时显示的电阻值)，使用人员如果没有细心地查找原因，将误认为该电流互感器二次线圈已经开路，即电流互感器损坏需要更换，由此不仅增加了设备成本，还可能因误判断造成严重的后果。因此，数字式万用表能够自动选择档位显得尤为重要，现有的数字式万用表有待改进。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种自动调节档位的数字式万用表，以根据外部输入的模拟量信号大小情况，将档位自动切换至直流电压档、交流电压档或电阻档。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]—种自动调节档位的数字式万用表，包括A/D转换器，相互并联连接在所述A/D转换器的模拟量输入端的直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路，以及连接在所述A/D转换器的数字量输出端的显示器，所述A/D转换器的模拟量输入端还连接有选择器，该选择器包括三个I/O接口，每个I/O接口连接一个与所述选择器相匹配的光耦，三个光耦分别与所述直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路上的档位选择开关相连。
[0006]本实用新型的优点是:其结构简单、合理，能根据外部输入直流电压、交流电压或电阻模拟量信号的变化，利用选择器控制三个不同的光耦导通和断开，并由这些光耦控制对应档位的选择开关，从而实现直流电压、交流电压或电阻三个不同档位的自动切换，简化了使用人员现场使用万用表的工作步骤，方便其快速判断测量结果，提高了工作效率，并避免了误选择档位可能引起的问题。
【附图说明】
[0007]图1本实用新型的结构不意图；
[0008]图2本实用新型直流电压档测量回路的示意图；
[0009]图3本实用新型交流电压档测量回路的示意图；
[0010]图4本实用新型电阻档测量回路的示意图。
【具体实施方式】
[0011]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0012]实施例
[0013]如图1至4所示，一种自动调节档位的数字式万用表，包括A/D转换器，相互并联连接在所述A/D转换器的模拟量输入端的直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路，以及连接在所述A/D转换器的数字量输出端的显示器，所述A/D转换器的模拟量输入端还连接有选择器，该选择器包括三个I/O接口，每个I/O接口连接一个与所述选择器相匹配的光耦，三个光耦分别与所述直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路上的档位选择开关相连。
[0014]本实用新型在常规数字式万用表的基础上进行硬件改进，主要将其手动切换档位那一部分硬件替换为由选择器、光耦组成的自动选择的方式。其中，选择器可采用单片机来实现，通过对单片机编入程序，能够控制连接在I/O接口上的光耦，进而实现对档位的选择。本领域的技术人员也可以根据实际需要，选择其它的电子元器件充当选择器;同样地，采用单片机作为选择器时，编写相应的程序对于本技术领域技术人员而言，属于常规的技术知识，本实用新型对此不再详细介绍。
[0015]如图2，在直流电压档测量回路中，图中常开接点①表示直流电压档档位选择开关，接点①合上表示万用表切换至直流电压档，则将万用表V/Ω和COM两个测量表笔测量到的直流电压模拟量信号输入至A/D转换器中，A/D转换器将测量结果转换成数字信号传输至显示器上显示结果。同样的，在交流电压档测量回路、电阻档测量回路中也设置了对应的档位选择开关。不同的是，如图3，在交流电压档测量回路中，与附图2相比，附图3增加了整流模块，目的是将测量到的交流电压模拟量信号转换成直流电压模拟量信号；如图4，在电阻档测量回路，增加了保护电路，其作用是保护万用表避免其被烧坏，VREF+和VREF-为万用表提供给外部回路的电源，被测电阻与基准电阻串联，被测电阻两端直流电压模拟量信号传至A/D转换器中，从而在显示器中显示结果。
[0016]如图1，本实用新型将数字式万用表手动切换档位那一部分硬件进行了改进。图中VCC为光耦提供正电源，上拉电阻R起限流的作用，光耦A、B、C分别控制着对应的①、②、③常开接点，①、②、③常开接点分别对应控制直流电压、交流电压和电阻测量回路中三个不同的档位选择开关。
[0017]由附图2、附图3、附图4可知，直流电压档、交流电压档、电阻档测量到的模拟量信号最终都输入至A/D转换器的IN+和IN-端子。如附图1所示，此模拟量输入至单片机的A/D和GND端子上，单片机根据该模拟量的大小情况，通过程序控制三个I/O接口的高低电平变化，在同一时间内，通过程序控制的三个I/O接口至多有一个为低电平，其余为高电平，因此三个光親在同一时间内至多有一个具有正向电压，即至多有一个光親处在导通状态，其余为不导通，目的是使万用表在同一时间只能切至一个档位上，不能同时切至两个或三个档位。光耦的导通情况直接控制着对应接点①、②、③的开闭，从而实现该数字式万用表自动选择档位的功能。
[0018]以下举例说明:假如单片机根据A/D和GND端子输入的模拟量大小情况，经过程序判断后的输出结果是I/o接口 I置低电平(O)、1/0接口 2置高电平(I)、I/O接口 3置高电平
(I)，由于VCC给光耦提供了正电源，则此时光耦A—端为高电平，一端为低电平，承受的是正向电压，因此光耦A导通，光耦B和光耦C由于两端都为高电平，没有承受正向电压因此没有导通，光耦A对应的常开接点①闭合，此时万用表自动选择至直流电压档，在显示器上显示对应的直流电压大小，供使用者判断。自动选择交流电压档或电阻档情况类似，此处不再一一说明。
[0019]本实用新型的一种自动调节档位的数字式万用表，与现有技术的数字式万用表相比，其有益效果在于:
[0020](I)该数字式万用表能够根据外部输入的模拟量信号大小情况，自动选择直流电压档、交流电压档或电阻档，不需要人工手动切换档位。
[0021](2)使用人员误选择万用表档位导致误判断测量结果可能造成严重的后果，本实用新型的数字式万用表可以避免这个问题。
[0022](3)本实用新型的数字式万用表能够让使用人员快速判断测量结果，提高现场生产工作效率。
[0023]上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种自动调节档位的数字式万用表，包括A/D转换器，相互并联连接在所述A/D转换器的模拟量输入端的直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路，以及连接在所述A/D转换器的数字量输出端的显示器，其特征在于，所述A/D转换器的模拟量输入端还连接有选择器，该选择器包括三个I/O接口，每个I/O接口连接一个与所述选择器相匹配的光耦，三个光耦分别与所述直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路上的档位选择开关相连。
【专利摘要】本实用新型提供了一种自动调节档位的数字式万用表，包括A/D转换器，相互并联连接在所述A/D转换器的模拟量输入端的直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路，以及连接在所述A/D转换器的数字量输出端的显示器，所述A/D转换器的模拟量输入端还连接有选择器，该选择器包括三个I/O接口，每个I/O接口连接一个与所述选择器相匹配的光耦，三个光耦分别与所述直流电压档测量回路、交流电压档测量回路、电阻档测量回路上的档位选择开关相连。本实用新型的一种自动调节档位的数字式万用表解决了使用人员误选择万用表档位导致误判断可能造成严重后果的问题，避免了手动切换万用表档位的麻烦，增加了数字式万用表档位选择的合理性，提高了使用人员的工作效率。
【IPC分类】G01R15/12
【公开号】CN205353169
【申请号】CN201521027623
【发明人】甘战, 周东凯, 李国艮, 曹鸿, 魏纲, 田松丰, 冯田, 罗曦, 陈慧, 王小江, 宋冬冬, 李劲松, 李雨遥, 杨洋, 周旭, 蓝梦莹, 赵勇帅
【申请人】中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月11日