专利名称：毫安秒表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量仪器仪表技术领域，具体是一种毫安秒表。
背景技术：
目前在放射技术领域，怎样非介入检测X光机的管电流一直是个工程问题，该管电流实质上是一个瞬间(短则几毫秒，长则五六秒)的直流电流，普通的钳型万用表是难以 检测，主要有两个原因，一是普通的钳表只能测量交流的电流信号，直流就无能为力了 ；二 是由于数字万用表采用双积分的A/D采样方式，采样率低根本反应不过来，数据还没有显 示出来，电流已经没有了，而且由于是连续采样，所以数据不能持续显示，待电流没有时，又 显示零。所以必须开发出专用的仪表来解决这两个问题。
发明内容为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种新的毫安秒表，具体 技术方案如下一种毫安秒表，包括采样单元、信号转换单元、中央处理单元、显控单元、电源电 路。电源电路为本毫安秒表提供电源；所述采样单元输出的信号经信号转换单元后传入中 央处理单元；中央处理单元输出的显示信号通过显控单元显示；所述显控单元的外部控制 信号传入中央处理单元。所述采样单元包括磁环和霍尔器件单元，霍尔器件单元设在磁环 构成的磁场中；所述信号转换单元包括V/F转换电路；被测电流在磁环内产生磁场，通过霍 尔器件单元转换为电压值；得到的电压值再通过V/F转换电路转换成脉冲信号，脉冲信号 输入所述中央处理单元。还包括存储器，存储器连接中央处理单元。采样单元还包括采样电阻和转换开关；所述采样电阻的输出端和霍尔器件单元 的输出端分别连接所述转换开关的两输入端，转换开关的输出端连接V/F转换电路的输入端。所述霍尔器件单元包括差分放大电路以及两个大小一样、方向相反的第一霍尔器 A件和第二霍尔器件B ；所述第一霍尔器件A和第二霍尔器件B的输出连接差分放大电路的 输入端；差分放大电路的输出端即为霍尔器件单元的输出端。所述V/F转换电路是压控振荡器。所述中央处理单元是以ARM处理器为核心的电路。所述显控单元包括键盘和显示器。还包括通讯电路，通讯电路与中央处理单元的数据输入/输出端连接。通讯电路包括RS232转换电路和USB转换电路。与现有技术相比，本实用新型解决了现有技术中存在的问题，可以用于微电流的 采样，例如非介入检测X光机的管电流。
图1是本实用新型的电路原理框图；图2(a)是本实用新型霍尔器件单元结构原理示意图；图2(b)是本实用新型霍尔器件单元电路原理示意图；图3是具体实施方式
的外形示意图；图4是具体实施方式
的电路简图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。一种毫安秒表(如图1)，包括采样单元、信号转换单元、中央处理单元、显控单元 和电源电路。电源电路为本毫安秒表提供电源；所述采样单元输出的信号经信号转换单元 后传入中央处理单元；中央处理单元输出的显示信号通过显控单元显示；所述显控单元的 外部控制信号传入中央处理单元。所述采样单元包括磁环和霍尔器件单元，霍尔器件单元 设在磁环C构成的磁场中；所述信号转换单元包括V/F转换电路；被测电流在磁环内产生 磁场，通过霍尔器件单元转换为电压值；得到的电压值再通过V/F转换电路转换成脉冲信 号，脉冲信号输入所述中央处理单元。 还包括存储器，存储器连接中央处理单元。采样单元还包括采样电阻和转换开关；所述采样电阻的输出端和霍尔器件单元 的输出端分别连接所述转换开关的两输入端，转换开关的输出端连接V/F转换电路的输入端。所述霍尔器件单元包括差分放大电路以及两个大小一样、方向相反的第一霍尔器 件A和第二霍尔器件B ；所述第一霍尔器件和第二霍尔器件的输出连接差分放大电路的输 入端；差分放大电路的输出端即为霍尔器件单元的输出端。所述V/F转换电路是压控振荡器。所述中央处理单元是以ARM处理器为核心的电路。ARM处理器连接时序发生电路 来获得基准时序，该电路可采用成熟的晶体振荡器。所述显控单元包括键盘和显示器。还包括通讯电路，通讯电路与中央处理单元的 数据输入/输出端连接。通讯电路包括RS232转换电路和USB转换电路。本例中，压控振荡器选用AD654芯片，具有线性度高，单电源供电，使用简单的特 点。工作于负极性方式。处理器选用PHILIPS的32位ARM7，有体积小，功耗低，在线编程， 功能强的特点。键盘选用单线中断处理的方式，显示使用专用的LCD显示屏，SPI接口简单 实用。存储器选用EEPROM芯片，掉电数据不丢失。通讯电路包括USB(采用现有成熟技术) 和RS232(采用SP232为核心的电路)两种通讯方式。转换开关采用拨盘开关。所述差分 放大电路在现有技术中比较多见，在此不进一步加以限制。本实用新型的原理如下1.双霍尔器件差分测量微直流技术。被测通电的导体在其周围产生磁场，在磁场中放置两个大小一样，方向相反的霍 尔器件，如图2(a)所示，图中C为被测电流所在的导体，第一霍尔器件A和第二霍尔器件B输出一正一负的电压信号，经差分放大克服了地磁，温度漂移的影响。输出的电压正比于电流的大小。比如ImA = lmV。如图2(b)所示，由于电流很微弱，产生的磁场强度小，所以 电路选用高精度，低漂移的运放电路。2.计数方式测量MAS积分技术。在A/D方式下，对于测量规整波形时没有问题，测量出每一小块的面积，然后相加 就得到总的MAS，但是当测量有毛刺的波形时，误差就大了。采用V/F方式就能很好的解决 这个问题。经检测的电压信号，送给压控振荡器工作，如IV = IOOKHz0如果mA大，则振荡器 输出的脉冲就多，时间长，则计数的多，这样就不依赖于采样率了，只要压控振荡器的线性 度好，就能准确的测量MAS的值，无需计算其值。比如X光机的电流是100mA，时间是IOOmS, 实际的mAs值应当是100mA*0. Is = lOmAs，不管是介入还是非介入测量，最终电流转化为 电压并有这样的一个关系即ImA= lmV, IOOmA = IOOmV = IOkHz, 0. Is则产生了 1000个脉 冲，小数点在百位显示的就是mAs值，可见分辨率是0. OlmAs03. 一体式设计技术。采用本实用新型，可以将介入(即采用采样电阻采样)与非介入(即采用霍尔器 件单元采样)结合在一起，受拨盘开关(即转换开关)的控制，将传感器与主机结合在一 起，无需其它的仪器仪表的配合使用，如图3所示。使用时，在介入方式下，被测电流经过一个采样电阻得到采样电压；在非介入方式 下，被测电流在磁环内产生磁场，通过霍尔器件检测出电流的大小并以电压的形式输出。旋 转拨盘开关选择两种电压之一送到压控振荡器电路产生频率随电流大小成正比的脉冲信号。
权利要求一种毫安秒表，包括采样单元、信号转换单元、中央处理单元、显控单元和电源电路；电源电路为本毫安秒表提供电源；所述采样单元输出的信号经信号转换单元后传入中央处理单元；中央处理单元输出的显示信号通过显控单元显示；所述显控单元的外部控制信号传入中央处理单元，其特征是所述采样单元包括磁环和霍尔器件单元，霍尔器件单元设在磁环构成的磁场中；所述信号转换单元包括V/F转换电路；被测电流在磁环内产生磁场，通过霍尔器件单元转换为电压值；得到的电压值再通过V/F转换电路转换成脉冲信号，脉冲信号输入所述中央处理单元。
2.根据权利要求1所述的毫安秒表，其特征是采样单元还包括采样电阻和转换开关； 所述采样电阻的输出端和霍尔器件单元的输出端分别连接所述转换开关的两输入端，转换 开关的输出端连接V/F转换电路的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的毫安秒表，其特征是所述霍尔器件单元包括差分放大电 路以及两个大小一样、方向相反的第一霍尔器件和第二霍尔器件；所述第一霍尔器件和第 二霍尔器件的输出连接差分放大电路的输入端；差分放大电路的输出端即为霍尔器件单元 的输出端。
4.根据权利要求3所述的毫安秒表，其特征是所述V/F转换电路是压控振荡器。
5.根据权利要求3所述的毫安秒表，其特征是所述中央处理单元是以ARM处理器为核 心的电路。
6.根据权利要求3所述的毫安秒表，其特征是所述显控单元包括键盘和显示器。
7.根据权利要求3所述的毫安秒表，其特征是还包括存储器，存储器连接中央处理单元。
8.根据权利要求3所述的毫安秒表，其特征是还包括通讯电路，通讯电路与中央处理 单元的数据输入/输出端连接。
9.根据权利要求8所述的毫安秒表，其特征是通讯电路包括RS232转换电路和USB转 换电路。
专利摘要一种毫安秒表，包括采样单元、信号转换单元、中央处理单元、显控单元和电源电路。电源电路为本毫安秒表提供电源；所述采样单元输出的信号经信号转换单元后传入中央处理单元；中央处理单元输出的显示信号通过显控单元显示；所述显控单元的外部控制信号传入中央处理单元。所述采样单元包括磁环和霍尔器件单元，霍尔器件单元设在磁环构成的磁场中；所述信号转换单元包括V/F转换电路；被测电流在磁环内产生磁场，通过霍尔器件单元转换为电压值；得到的电压值再通过V/F转换电路转换成脉冲信号，脉冲信号输入所述中央处理单元。与现有技术相比，本实用新型解决了现有技术中存在的问题，可以用于微电流的采样。
文档编号G01R19/25GK201562008SQ20092025597
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者李加勤 申请人:南京本都电子有限公司