专利名称：：一种配备告警功能数据采集卡的万用表的制作方法
技术领域：
：本实用新型一般涉及万用表测量工作领域，更特别涉及具有扩展多路输入、告警输出的数据釆集卡的万用表测量工作领域。
背景技术：
：一般万用表都具有一个电压或电阻测量接口，一个电流测量接口。用户通过表笔将测量信号引进万用表进行测量。这种测量方式只能实现一次接入一个测量点，如果想同时测量不同点的电压、电阻或者是电流值的时候，这种万用表就有很大的局限性了。目前现有的技术见图l，是在万用表的基础上扩展一个数据釆集卡，这个数据采集卡具有许多路的输入，可以同时接入多路电压、电阻、电流，然后通过某种开关矩阵电路，在某个时刻将某路输入接入到万用表的输入进行测量。虽然，每个瞬时仍然只是测量了一个接入点的值，但是，如果控制这个开关矩阵电路连分别地将多路输入接入到万用表的输入端，就可以实现多路测量了。如果切换时间足够快，就可以让用户觉得是同时完成了多路测量。比如，如图l所示，在某个瞬时，万用表控制开关矩阵电路将通道1的输入HI，接入到万用表的电压输入端，将通道l的输入LO接入到万用表的接地输入端，这时，万用表测量的是通道l的测量值；在另一个瞬时，万用表控制开关矩阵电路将通道2的输入HI，接入到万用表的电压输入端，将通道2的输入L0接入到万用表的接地输入端，这时，万用表测量的是通道2的测量值；如此，通过这个数据采集卡就可以实现多路测量了。但是在许多的场合，不但要对许多的电压量、电流量等进行测量，还要根据这些测量量的变化进行控制输出，以达到自动控制的目的。显然，现有技术已不能满足这样的需求。比如，在某种监测电压的场合，用现有的技术的万用表，仅仅只能监测到电压变化的情况，而对于相应的电压的变化却不能做出任何控制，比如，当电压大于设定值的时候，切断电源等。这样，大大限制了万用表的使用场合，不能给用户带来更大的方便。现有技术2:目前，一些可编程控制器，即工控设备也可以完成数据采集和控制输出的功能，但是这些工控设备，一般都是固定安装式的，并不具有便携、灵活的特点。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种可以配备多路测量输入、多路控制输出的数据采集卡的万用表。本实用新型提供了一种配备告警功能的数据采集卡的万用表，该万用表包括控制处理模块IO、测量模块8、存储模块12、输入模块9、显示模块ll;所述测量模块8的输出与控制处理模块10相连，用以输出数字信号给控制处理模块10;所述控制处理模块10与输入模块9相连接，用以接收用户输入的信息；所述控制处理模块10还与存储模块12相连接，用以保存、读取系统参数和数据；所述控制处理模块10还与显示模块11相连接，用以显示系统信息；其特征在于还包括数据采集卡l，所述的数据采集卡1包括一个多路输入接入模块2，一个多路告警输出模块5;,所述多路输入接入模块2的输入与多路输入通道相连，输出与测量模块8的输入相连，其串行通信接口与控制处理模块10相连；所述多路告警输出模块5的串行通信接口与控制处理模块10相连，其输出与多路告警输出相连。所述多路输入接入模块2，包括输入开关矩阵电路和4开关矩阵控制电路3:所述的输入开关矩阵电路4与输入通道相连，用以接入多路的电压、电阻、电流等输入；所述的输入开关矩阵电路4还与多路输入接入模块2的输出通道相连，用以控制一个电压或电阻通道的输出，以及一个电流通道的输出；所述的开关矩阵控制电路3，其输出与开关矩阵电路4相连，开关矩阵控制电路输出高/低电平用以控制输入开关矩阵电路4的开关的通断；开关矩阵控制电路3的串行通信接口与控制处理模块10相连，控制处理模块10通过串行通信，控制开关矩阵控制电路3的输出。所述多路告警输出模块5，包括输出开关矩阵电路7和开关矩阵控制电路6:所述的输出开关矩阵电路7与多路告警输出通道相连；所述的开关矩阵控制电路6，其输出与输出开关矩阵电路7相连，开关矩阵控制电路6输出髙/低电平用以控制输出开关矩阵电路7的开关的通断；开关矩阵控制电路6的串行通信接口与控制处理模块1O相连，控制处理模块1O通过串行通信，控制开关矩阵控制电路6的输出。所述输入模块9为键盘、鼠标、U盘接口或通信接口。所述显示模块ll为液晶显示屏或等离子显示屏。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于1.本实用新型的可以配备多路测量输入、多路控制输出的数据采集卡的万用表不但具有多路数据采集、分析的功能，更加具备了自动控制功能。2.与可编程控制器，即工控设备相比，更具有便携方便、灵活性大的优点。图l的简化方框图显示了现有技术的具有扩展数据采集卡的万用表的原理框图图2显示了本实用新型的原理框图图3显示了本实用新型实施例l的原理图图4显示了本实用新型实施例2的原理图具体实施方式以下结合附图与实施例对本实用新型作详细地描述。实施例1:一种配备告警功能的数据采集卡的万用表，包括万用表以及万用表的扩展部分——数据采集卡20，如图3所示。上述的数据采集卡20包括一个多路输入接入模块21、一个多路告警输出模块23。上述的万用表包括一个测量模块25、一个控制处理模块27、一个存储模块29、一个输入模块26、一个显示模块28。上述的多路输入接入模块21包括一个移位寄存器22和继电器阵列。继电器阵列的开关分别与输入通道相连，用以接入多路的电压、电阻、电流等输入；继电器阵列的开关还分别与一个电压(电阻)通道的输出相连，一个电流通道的输出相连。继电器阵列的线圈分别与移位寄存器的输出相连。移位寄存器22的串行通信与万用表的控制处理模块27相连，控制处理模块27通过串行通信，向移位寄存器22串行输入继电器阵列的01(开/合)状态，从而控制继电器阵列线圈上的电流的通断，也就控制了开关的断开/闭合。对于本领域技术熟知的人知道，要实现上述的多路输入接入模块的功能还可以有许多方式，这里仅为举例。上述的多路告警输出模块23包括一个移位寄存器24和光藕阵列。光藕阵列的输出端分别与告警输出通道相连。光藕阵列的输入端与移位寄存器24的输出相连。移位寄存器24的串行通信与万用表的控制处理模块27相连，控制处理模块27通过串行通信，向移位寄存器24串行输入光藕阵列的01(通/断)状态，从而控制光藕输入的二极管上的电流的通断，也就控制了光藕输出的通断，也就控制了告警输出通道输出高/低电平。对于本领域技术熟知的人知道，要实现上述的多路告警输出模块的告警功能还可以有许多方式，这里仅为举例。上述的测量模块25与多路输入接入模块相连接21，用以接收多路输入接入模块21输出的电压、电流或者电阻等测量量。测量模块25的输出与控制处理模块27相连接，将测量的模拟量，转换成控制处理模块27可以识别、处理的数字信号。上述的控制处理模块27与测量模块25的输出相连，接收测量模块25的数字信号，通过计算得到测量值。控制处理模块27与多路输入接入模块21相连，控制处理模块27通过串行通信，控制多路输入接入模块21的输入通道与输出通道的连接。控制处理模块27与多路告警输出模±夹23相连，控制处理模块27通过串行通信，控制多路告警输出模块23的输出通道的输出状态。下面说明本实用新型实现多路输入数据采集与多路告警输出控制的过程，具体步骤如下步骤一通过输入模块，控制处理模块接收用户输入的多路测量——告警条件。比如，用户可以输入如表1所示的测量——告警条件。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表1步骤二控制处理模块，根据用户输入的多路测量——告警条件，经过分析，统筹安排对于多路输入的测量顺序以及测量时间。比如对于图表1所示的测量一一告警条件，控制处理模块将分配第一个测量——告警周期为测量输入通道1，输出告警通道k，持续时间为1s。第二个测量——告警周期为测量输入通道2，输出告警通道2，持续时间为2s。第三个测量——告警周期为测量输入通道n，输出告警通道1，持续时间为1s。步骤三控制处理模块根据步骤二的分配，开始顺序执行，如果是循环执行模式，就在执行完所有的测量——告警周期后，又从第一个测量——告警周期开始执行。比如对于图表1所示的测量——告警条件，控制处理模块先第一个测量——告警周期，延续时间为1S;然后执行第二个测量——告警周期，延续时间为2S;然后执行第三个测量——告警周期，延续时间为1S;然后重新执行第一个测量——告警周期，如此循环、反复。下面说明本实用新型完成上述的第一个测量——告警周期的过程，具体步骤如下-步骤一控制处理模块根据当前测量——告警周期的任务，通过与多路输入接入模块的移位寄存器的串行通信接口连接，控制移位寄存器各个输出端的髙/低电平，从而控制将某路输入接入到哪个输出通道上。比如，如图3所示中，控制处理模块通过串行通信接口向多路输入接入模块的移位寄存器顺序输入比特，控制out1和ouLvolt输出高电平，其余的输出均为低电平，此时，就将通道1的电压(电阻)引入到了万用表的电压(电阻)的输入端。这时，测量的是第一通道的输入。步骤二测量模块测量出输入的模拟量的值，并转换成数字信号；控制处理模块读取该数字信号，得到测量值。步骤三控制处理模块根据测量值，判断是否满足告警条件。并将测量结果和是否报警发送给显示模块，进行显示。步骤四如果满足告警条件，控制处理模块就通过串行通信连接控制多路告警输出模块的某路输出进行告警输出；如果不满足告警条件，控制处理模块就通过串行通信连接控制多路告警输出模块的某路输出关闭告警输出。比如，此时的告警条件是当通道1输入的电压大于3V时，多路告警输出模块的通道k输出告警——髙电平；如果，通道1输入的电压小于、等于3V时，多路告警输出模块的通道k不输出告警——f氏电平。假如，此时测得的通道1的电压为4.5V,则根据告警条件，应该输出告警。控制处理模块通过串行通信接口向多路告警输出模块的移位寄存器顺序输入比特，控制outk输出高电平，则多路告警输出模块的输出k就将输出高电平，产生告警信号。实施例2:某霍尔位移传感器测位移一种配备告警功能的数据采集卡的万用表，包括万用表以及万用表的扩展部分——数据采集卡40，如图4所示。上述的数据采集卡40包括一个多路输入接入模块41、一个多路告警输出模块43。上述的万用表包括一个测量模块45、一个控制处理模块49、一个存储模块48、一个输入模块46、一个显示模块47。上述的多路输入接入模块41包括一个单片机42和继电器阵列。继电器阵列的开关分别与输入通道相连，用以接入多路的电压、电阻、电流等输入；继电器阵列的开关还分别与一个电压(电阻)通道的输出相连，一个电流通道的输出相连。继电器降列的线圈分别与单片机的l/0口相连。单片机42的串行通信接口与万用表的控制处理模块49相连，控制处理模块49通过串行通信，向单片机42发送l/0口状态的控制指令，从而控制l/0的高/低电平的输出，从而控制继电器阵列线圈上的电流的通断，也就控制了开关的断开/闭合。对于本领域技术熟知的人知道，要实现上述的多路输入接入模块的功能还可以有许多方式，这里仅为举例。上述的多路告警输出模块43包括一个单片机44和继电器阵列。继电器阵列的输出端分别与告警输出通道相连。继电器阵列的输入端与单片机44的l/0口相连。单片机44的串行通信接口与万用表的控制处理模块49相连，控制处理模块49通过串行通信，向单片机44发送l/0口状态的控制指令，从而控制l/0的高/低电平的输出，从而控制继电器阵列线圈上的电流的通断，也就控制了开关的断开/闭合。对于本领域技术熟知的人知道，要实现上述的多路告警输出模块43的告警功能还可以有许多方式，这里仅为举例。上述的测量模块45与多路输入接入模块41相连接，用以接收多路输入接入模块输出的电压、电流或者电阻等测量量。测量模块45的输出与控制处理模块49相连接，将测量的模拟量，转换成控制处理模块可以识别、处理的数字信号。上述的控制处理模块49与测量模块45的输出相连，接收测量模块45的数字信号，通过计算得到测量值。控制处理模块49与多路输入接入模块41相连，控制处理模块49通过串行通信，控制多路输入接入模±央41的输入通道与输出通道的连接。控制处理模块49与多路告警输出模±央43相连，控制处理模块49通过串行通信，控制多路告警输出模块43的输出通道的输出状态。下面说明本实用新型实现多路输入数据采集与多路告警输出控制的过程，具体步骤如下步骤一通过输入模块，控制处理模块接收用户输入的多路测量——告警条件。比如，用户可以输入如图表1所示的测量——告警条件。步骤二控制处理模块，根据用户输入的多路测量——告警条件，经过分析，统筹安排对于多路输入的测量顺序以及测量时间。比如对于图表1所示的测量一—告警条件，控制处理模块将分配第一个测量——告警周期为测量输入通道1，输出告警通道k，持续时间为1s。第二个测S—告警周期为测量输入通道2，输出告警通道2，持续时间为2s。第三个测量——告警周期为测量输入通道n，输出告警通道1，持续时间为1s。步骤三控制处理模块根据步骤二的分配，开始顺序执行，如果是循环执行模式，就在执行完所有的测量——告警周期后，又从第一个测量——告警周期开始执行。比如对于图表1所示的测量——告警条件，控制处理模块先第一个测量——告警周期，延续时间为1S;然后执行第二个测量——告警周期，延续时间为2S;然后执行第三个测量——告警周期，延续时间为1S;然后重新执行第一个测量——告警周期，如此循环、反复；如果不是循环执行模式，就在执行完最后一个测ft~~告警周期后停止测量。下面说明本实用新型完成上述的第一个测量——告警周期的过程，具体步骤如下步骤一控制处理模块根据当前测量——告警周期的任务，通过与多路输入接入模块的单片机的串行通信接口连接，控制单片机各个l/0口的高/低电平，从而控制将某路输入接入到哪个输出通道上。比如，如图4所示中，控制处理模块通过串行通信接口向多路输入接入模块的单片机发送i/o口的控审u指令，控制1/0一1和l/CLvolt输出高电平，其余的输出均为低电平，此时，就将通道1的电压(电阻)引入到了万用表的电压(电阻)的输入端。这时，测量的是第一通道的输入。步骤二测量模块测量出输入的模拟量的值，并转换成数字信号；控制处理模块读取该数字信号，得到测量值。步骤三控制处理模块根据测量值，判断是否满足告警条件。并将测量结果和是否报警发送给显示模块，进行显示。步骤四如果满足告警条件，控制处理模块就通过串行通信连接控制多路告警输出模块的某路输出进行告警输出；如果不满足告警条件，控制处理模块就通过串行通信连接控制多路告警输出模块的某路输出关闭告警输出。比如，此时的告警条件是当通道1输入的电压大于3V时，多路告警输出模块的通道k输出告警——高电平；如果，通道1输入的电压小于、等于3V时，多路告警输出模块的通道k不输出告警——低电平。假如，此时测得的通道1的电压为4.5V,则根据告警条件，应该输出告警。控制处理模块通过串行通信接口向多路告警输出模块的单片机发送l/0口的控制指令，控制1/0_!<输出高电平，则多路告警输出模块的输出k就将输出高电平，产生告警信号。以上具体实施方式仅用于说明本实用新型，而非用于限定本实用新型。权利要求1.一种配备告警功能数据采集卡的万用表，包括控制处理模块、测量模块、存储模块、输入模块、显示模块；所述测量模块的输出与控制处理模块相连，用以输出数字信号给控制处理模块；所述输入模块与控制处理模块相连接，用以向控制处理模块输入用户设置的信息；所述存储模块与控制处理模块相连接，用以保存、读取系统参数和数据；所述显示模块与控制处理模块相连接，用以显示系统信息；其特征在于还包括数据采集卡，所述的数据采集卡包括多路输入接入模块，多路告警输出模块；所述多路输入接入模块的输入与多路输入通道相连，输出与测量模块的输入相连，其串行通信接口与控制处理模块相连；所述多路告警输出模块的串行通信接口与控制处理模块相连，其输出与多路告警输出相连。2.根据权利要求l所述的一种配备告警功能数据采集卡的万用表，其特征在于所述多路输入接入模块，包括输入开关矩阵电路和开关矩阵控制电路所述的输入开关矩阵电路与输入通道相连，用以接入多路的电压、电阻、电流等输入；所述的开关矩阵电路还与多路输入接入模块的输出通道相连，用以控制一个电压或电阻通道的输出，以及一个电流通道的输出；所述的开关矩阵控制电路，其输出与输入开关矩阵电路相连，开关矩阵控制电路输出高/低电平用以控制输入开关矩阵电路的开关的通断；开关矩阵控制电路的串行通信接口与控制处理模块相连。3.根据权利要求l的一种配备告警功能数据采集卡的万用表，其特征在于所述多路告警输出模块，包括输出开关矩阵电路和开关矩阵控制电路所述的输出开关矩阵电路与多路告警输出通道相连；所述的开关矩阵控制电路，其输出与开关矩阵电路相连，开关矩阵控制电路输出高/低电平用以控制输出开关矩阵电路的开关的通断；开关矩阵控制电路的串行通信接口与控制处理模块相连。4.根据权利要求l的一种配备告警功能数据采集卡的万用表，其特征在于所述输入模块为键盘、鼠标、U盘接口或通信接口。5.根据权利要求l的一种配备告警功能数据采集卡的万用表，其特征在于所述显示模块为液晶显示屏或等离子显示屏。专利摘要本实用新型公开了一种配备告警功能数据采集卡的万用表，旨在提供一种可以配备多路测量输入、多路控制输出的数据采集卡的万用表。其技术方案的要点是，包括万用表和其扩展部分——数据采集卡，其中万用表包括一个控制处理模块、一个测量模块、一个存储模块、一个输入模块、一个显示模块，数据采集卡包括一个多路输入接入模块，一个多路告警输出模块。多路输入接入模块的输入与多路输入通道相连，输出与测量模块的输入相连，其串行通信接口与控制处理模块相连；多路告警输出模块的串行通信接口与控制处理模块相连，其输出与多路告警输出相连。文档编号G01R15/00GK201133916SQ20072000291公开日2008年10月15日申请日期2007年1月30日优先权日2007年1月30日发明者李维森,悦王,王铁军申请人:王悦;王铁军;李维森