专利名称：袖珍式数字毫欧计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种电阻測量装置，尤其是一种测量精度达到O. 001欧的袖珍式数字毫欧计。该实用新型体积小巧，便于携带，可方便地对毫欧级电阻进行测量。
背景技术：
电机、变压器绕组以及电线、电缆、电路板印刷线等的电阻都很小，要測量其电阻，实施质量和故障判断，就需要毫欧计。较早的毫欧计是使用凯尔文电桥，4线测量并使用标准电阻，机器大而复杂，使用不便。随着微电子技术的发展，后来出 现了以小的恒定电流流过被测电阻，通过测量电阻上的压降获知其阻值的仪器。但这些仪器要依靠交流市电工作，形体、重量仍然大，使用仍受限。在室外、野外和无市电场所测量微小电阻值就更难。
发明内容本实用新型的技术任务是针对以上现有技术不足而提供了一种适用范围宽，轻便小巧、成本低，可方便地对毫欧级电阻进行测量的袖珍式数字毫欧计。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种袖珍式数字毫欧计，包括机盒、液晶屏、“工作”开关、“关机”开关、档位开关、“调零”旋钮、2个接线柱、2支測量表笔及电路。电路置于机盒中，包括3节I. 5V的5号电池、电子定时开关、镜像负压产生器、电池电压监视器、高精度恒流源、小数点转换器、模数变换器、液晶屏电路及2个大电流硅ニ极管，以分辨率为O. 001和O. I欧姆的两个档位分别对0-1. 999欧姆电阻和0-199. 9欧姆电阻进行測量。上述方案中，3节I. 5V的5号电池串联成4. 5V作为电源，按动“工作”开关，电子定时开关输出4. 5伏电池电压给整机供电3分钟，按动“关机”开关会立即关机。镜像负压产生器产生与电池电压绝对值相等的负电压供给模数变换器。高精度恒流源在“档位”开关的释放状态时，输出20毫安恒流以测量分辨率为O. 001欧的电阻；在按下状态时，输出O. 2毫安恒流以测量分辨率为O. I欧的电阻。小数点转换器则根据“档位”开关的状态，对液晶屏的小数点定位。模数变换器在正、负4. 5伏构成的9伏电压下正常工作，并以零电位为基准，测得恒定电流在被测电阻上的压降，由液晶屏以电阻值显示。当电池电压衰减至3. 7伏吋，电池电压监视器输出信号，使液晶屏显示“L0WBAT”，提示应更换电池。模数变换器与液晶屏之间，是笔段标示对应的多线连接。用极性相反的2个大电流硅ニ极管(D3、D4)，一起并联在被测电阻引线两端，防止表笔误接带电部件对本机的损害。本实用新型的有益效果是，通过成本低廉、简单有效的手段，实现对微小电阻的测量，本实用新型适用范围宽，轻便小巧，可方便地携帯。以构建4. 5V的镜像负电压手段获取模数变换器所需的9V电压，解决了 ICL7106CPL集成电路通常所选用的9V的普通仪表电池负荷能力小，达不到高精度恒流源能量要求的问题；利用电容的充放电在电阻上的压降实现测量装置工作3分钟后自动断电，防止忘记关机后的电耗。
图I是本实用新型的外形示意图。图2是本实用新型的设计方案图。图3是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
參照说明书附图对本实用新型作以下详细说明如图I所示，一种袖珍式数字毫欧计，全部电路和供电电池置于机盒I中，机盒I长145mm，宽75mm，高30mm，机盒I外部有液晶屏2、档位开关3、“关机”开关4、“工作”开关5、“调零”旋钮6、2个接线柱7和2支測量表笔8。液晶屏2用于显示数据和工作状态。 “档位”开关3是2位自锁式按钮型，用于量程切換和小数点的定位，在释放位置，測量范围为0-1.999欧姆，分辨率为O. 001欧姆；在按下位置，测量范围为0-199. 9欧姆，分辨率为O. I欧姆。“关机”开关4是自释放式按钮型，按动后立即关机。“工作”开关5是自释放式按钮型，每按动一次，整机工作，3分钟后自动断电，防止忘记关机后的电耗.“调零”旋钮6用于将测量表笔或引线搭接在一起时将数据显示调整为零，以消除连接线带来的测量误差。2个接线柱7，用于压接測量表笔引线或某些被测元件。2支測量表笔8用于搭接被测部件实施测量。电池电流不大于26毫安。当3节电池的串联电压衰减至3. 7伏吋，屏上显示“ LOWBAT ”字样，提示应更换电池。如图2所示，一种袖珍式数字毫欧计，电路由3节I. 5V的5号电池、电子定时开关、镜像负压产生器、电池电压监视器、高精度恒流源、小数点转换器、模数变换器、液晶屏及2个大电流硅ニ极管组成，实现对毫欧级电阻的測量和显示。按动“工作”开关，电子定时开关输出4. 5伏电池电压给整机供电3分钟。按动“关机”开关会立即关机。镜像负压产生器产生与电池电压绝对值相等的负电压供给模数变换器。高精度恒流源在“档位”开关的释放状态时，输出20毫安恒流以测量分辨率为O. 001欧的电阻；在按下状态时，输出O. 2毫安恒流以測量分辨率为O. I欧的电阻。小数点转换器则根据“档位”开关的状态，对液晶屏的小数点定位。模数变换器在正、负4. 5伏构成的9伏电压下正常工作，并以零电位为基准，测得恒定电流在被测电阻上的压降，由液晶屏以电阻值显示。电池电流不大于26毫安。当电池电压衰减至3. 7伏吋，电池电压监视器输出信号，使液晶屏显示“L0WBAT”，提示应更换电池。模数变换器与液晶屏之间，是笔段标示对应的多线连接。用极性相反的2个大电流硅ニ极管(D3、D4)，一起并联在被测电阻引线两端，防止表笔误接带电部件对本机的损害。如图3 所示，电子定时开关电路由 TRU TR2、RU R2、R3、Cl、C2、C3、R20、Sffl-USW1-2和SW2组成，电压从TRl的C极输出。SW1-1、SW1-2即为图I的“工作”开关5，SW2即为图I的“关机”开关4。“工作”开关按下，整机得电，C3放电；“工作”开关释放后C3通过R3被充电，逐渐减小的充电电流在R3上的压降可维持TR2和TRl导通3分钟。当R3上的压降下降至使TR2、TR1退出饱和导通后，C3的正反馈使它们立即关断，R2有助于关断更好。按动“关机”开关，TRl和TR2因R3上的压降立刻归零而断开供电。R20用于防止“エ作”和“关机” 2个开关被错误地同时按下而引起的短路电耗。Cl、C2进行电源滤波，Cl用于滤除高频，C2用于滤除低频。镜像负压产生器由集成电路ICl (型号7660S)和C4、C5、C6组成，集成电路ICl第2脚连接C5的正极，第3脚连接3节I. 5V的5号电池串联成的4. 5V电源的负极，第4脚连接C5的负极，从ICl第5脚输出与电池电压绝对值相等的负电压即-4. 5V，由C6滤波，C6正极与ICl第3脚连接，C6负极与ICl第5脚连接，C4连接ICl第3脚和第7脚，ICl第8脚接入电子定时开关电路输出的+4. 5V。高精度恒流源由VR1、C7、R4、R5、R10、R12、D1、TR3、W1、图 I 档位开关 3 的 Sff3-1和IC2(型号HA17358)的5、6、7脚组成，由TR3的S极输出。当SW3-1公共点与R4连接时，输出的恒定电流值是20毫安；SW3-1公共点与Wl连接时，输出的恒定电流值是O. 2毫安，Wl用于调节O. 2毫安的精度，使两档 恒定电流的值构成100 I的关系。电池电压监视器由VR2、R6、R7、R8、R9、R11、C8、D2 和 IC2 的 1、2、3 脚以及 IC3(型号⑶4070)的11、12、13脚组成。IC2的第3脚经Rl I输入由VR2和R9确定的电压基准2. 5V，电池电压经R6、R7分压后加在IC2的第2脚。电池电压足够时IC2的第I脚电位为零，电池电压低于3. 7伏吋，该脚输出高电位至IC3的第13脚，使IC3的第11脚输出使液晶屏显示“L0WBAT”的信号。R8、D2的存在使其显示不闪烁。IC3的5、8、12脚接IC4的第21脚(交流信号)。小数点转换器由图I档位开关3的SW3-2和集成电路IC3的4、5、6脚，8、9、10脚以及电阻R13、R14组成。当SW3-2的公共点和R14连接时，小数点在最前位置，当SW3-2的公共点和R13连接吋，小数点在最后位置。模数变换器IC4(型号ICL7106CPL)和 R15、R16、R17、R18、R19、C9、C10、C11、C12、C13、W2、W3构成数据形成电路。W3即为图I “调零”旋钮6，用于测量时微调IC4的30和32脚之间的电压进行零点调整。W2用于和标准电阻比对时的精度校验。液晶屏采用EDS803型，按照它的笔段标示与IC4的笔段标示一一对应连接。
权利要求1.一种袖珍式数字毫欧计，包括机盒、液晶屏、“工作”开关、“关机”开关、档位开关、“调零”旋钮、2个接线柱、2支測量表笔及电路，其特征是电路置于机盒中，包括3节I. 5V的5号电池、电子定时开关、镜像负压产生器、电池电压监视器、高精度恒流源、小数点转换器、模数变换器、液晶屏电路及2个大电流硅ニ极管，以分辨率为O. OOl和O. I欧姆的两个档位分别对0-1. 999欧姆电阻和0-199. 9欧姆电阻进行测量。
2.根据权利要求I所述的ー种袖珍式数字毫欧计，其特征是电子定时开关电路由TRl、TR2、Rl、R2、R3、Cl、C2、C3、R20、“工作”开关和“关机”开关组成，电压从TRl的C极输出；“工作”开关按下，整机得电，C3放电；“工作”开关释放后C3通过R3被充电，逐渐减小的充电电流在R3上的压降可维持TR2和TRl导通3分钟；当R3上的压降下降至使TR2、TRl退出饱和导通后，C3的正反馈使它们立即关断，R2有助于关断更好；按动“关机”开关，TRl和TR2因R3上的压降立刻归零而断开供电；R20用于防止“工作”和“关机”2个开关被错误地同时按下而引起的短路电耗。
3.根据权利要求I所述的ー种袖珍式数字毫欧计，其特征是通过构建4.5V的镜像负电压手段获取模数变换器所需的9V电压。
4.根据权利要求I所述的ー种袖珍式数字毫欧计，其特征是镜像负压产生器由集成电路ICl和C4、C5、C6组成，集成电路ICl第2脚连接C5的正极，第3脚连接3节I. 5V的5号电池串联成的4. 5V电源的负极，第4脚连接C5的负极，从ICl第5脚输出与电池电压绝对值相等的负电压即-4. 5V，由C6滤波，C6正极与ICl第3脚连接，C6负极与ICl第5脚连接，C4连接ICl第3脚和第7脚，ICl第8脚接入电子定时开关电路输出的+4. 5V。
5.根据权利要求I所述的ー种袖珍式数字毫欧计，其特征是高精度恒流源由VR1、C7、R4、R5、R10、R12、D1、TR3、W1、“档位”开关的 Sff3-1 和 IC2 的 5、6、7 脚组成，由 TR3 的 S 极输出恒定电流；当SW3-1公共点与R4连接时，输出的恒定电流值是20毫安；SW3-1公共点与Wl连接时，输出的恒定电流值是O. 2毫安，模数变换器测得恒定电流在被测电阻上的压降，由液晶屏以电阻值显示。
6.根据权利要求I所述的ー种袖珍式数字毫欧计，其特征是恒定电流在被测电阻上产生的压降以零电位为基准。
7.根据权利要求I所述的ー种袖珍式数字毫欧计，其特征是在被测电阻引线两端，并联2个极性相反的大电流硅ニ极管。
专利摘要一种袖珍式数字毫欧计，包括机盒、液晶屏、“工作”开关、“关机”开关、档位开关、“调零”旋钮、2个接线柱、2支测量表笔及电路。以内置3节1.5V的5号电池串联成4.5V作为整机电源，通过电子定时开关、镜像负压产生器、电池电压监视器、小数点转换器及2个大电流硅二极管，构建起模数变换器、液晶屏与高精度恒流源工作的电压条件和良好匹配，实现以分辨率为0.001和0.1欧姆的两个档位分别对0-1.999欧姆电阻和0-199.9欧姆电阻进行测量。可方便地在室内、野外的无市电场所使用，为电机、变压器绕组，电线电缆，电路板印刷线的电阻检测提供便捷。
文档编号G01R27/14GK202631640SQ20122011998
公开日2012年12月26日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者吴健, 张立文, 冯桢, 刘磊, 吴伟 申请人:吴健