一种数码显示的电位器动噪声检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种数码显示的电位器动噪声检测仪，包括用于检测被测电位器的动噪声检测单元、用于检测被测电位器的总阻检测单元、用于检测被测电位器的零阻检测单元、A/D转换器、单片机、按键模块、数码显示模块、指示灯组、蜂鸣器、用于检测模式控制的第一开关、第二开关以及A/D转换选择的通道控制开关；单片机通过A/D转换器接收总阻检测单元和零阻检测单元的信号计算总阻和零阻以及接收动噪声检测单元的检测信号处理后通过输出显示信号数码显示模块进行数字显示，并相应控制指示灯和蜂鸣器动作。本实用新型成本较低、动噪声检测精度较高、具备电位器的总阻和零阻值检测功能，性价比高、动噪声指标显示直观。
【专利说明】—种数码显示的电位器动噪声检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电位器检测设备【技术领域】，具体涉及一种数码显示的电位器动噪声检测仪。
【背景技术】
[0002]电位器在外加电压作用下，其动接触点在电阻体上滑动时，产生的电噪声称为电位器的动噪声。动噪声是电位器一个极为重要的质量指标，其大小将直接影响到应用该电位器的电气设备的整机电气性能。例如在电声系统中将会引起令人讨厌的噪声；在控制系统中可能会引入干扰信号而造成误动作。因此，在电位器的生产和使用中都需要对电位器的动噪声指标进行严格的检测和控制。目前，常见的电位器动噪声检测装置多为模拟电路指针式仪表，它将动噪声电压量程分成多档，例如18、22、27、39、47、56、65、75、82、87、IOOmV共十一档，测量前先把档位旋钮置于某一档位，表示动噪声的最大允许值，测量时通过超限指示灯的亮暗表明动噪声是否合格，如动噪声在最大允许值之内，则绿灯亮，超过最大允许值红灯亮。该型电位器动噪声检测装置的不足之处在于:不能测出动噪声的准确值，只能对动噪声指标作出粗略的判断，检测精度较低；而且通常不具备检测电位器的总阻、零位电阻值功能，性价比不高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是:克服现有技术的不足，提供一种成本较低、动噪声检测精度较高且同时具备电位器的总阻和零阻值检测功能、使用时动噪声指标显示直观的数码显示的电位器动噪声检测仪。
[0004]本实用新型的技术方案是:本实用新型的数码显示的电位器动噪声检测仪，其结构特点是:包括动噪声检测单元、总阻检测单元、零阻检测单元、A/D转换器、单片机、按键模块、数码显示模块、指示灯组、蜂鸣器、第一开关、第二开关和通道控制开关；
[0005]第一开关和第二开关均分别具有输入端、输出端和控制端；通道控制开关具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和控制端；动噪声检测单元、总阻检测单元和零阻检测单元分别设有信号输入端和信号输出端；A/D转换器设有第一信号输入端、第二信号输入端和通信端；单片机设有动噪声信号输入端、通信端、按键信号输入端、显示信号输出端、指示灯控制信号输出端、蜂鸣器控制信号输出端、第一开关控制信号输出端、第二开关控制信号输出端和第三开关控制信号输出端；按键模块设有信号输出端；数码显示模块设有显示信号输入端；指示灯组和蜂鸣器分别设有控制信号输入端；
[0006]动噪声检测单元的信号输入端以及第二开关的输入端使用时与被测电位器Rw的滑动端电连接；动噪声检测单元的信号输出端与单片机的动噪声信号输入端信号电连接；总阻检测单元的信号输入端与第一开关的输出端电连接；第一开关的输入端使用时与被测电位器Rw的一个固定端电连接；零阻检测单元的信号输入端与第二开关的输出端电连接；通道控制开关的第一输入端和第二输入端分别对应与总阻检测单元的信号输出端以及零阻检测单元的信号输出端电连接；A/D转换器的第一信号输入端和第二信号输入端分别对应与通道控制开关的第一输出端和第二输出端电连接；单片机的通信端与A/D转换器的通信端双向信号电连接；第一开关的控制端、第二开关的控制端和通道控制开关的控制端分别对应与单片机的第一开关控制信号输出端、第二开关控制信号输出端和第三开关控制信号输出端电连接；单片机的按键信号输入端与按键模块的信号输出端信号电连接；数码显示模块的显示信号输入端与单片机的显示信号输出端信号电连接；指示灯组的控制信号输入端与单片机的指示灯控制信号输出端电连接；蜂鸣器的控制信号输入端单片机的蜂鸣器控制信号输出端电连接。
[0007]进一步的方案是:上述的动噪声检测单元包括前置放大电路、滤波电路、中置放大电路、峰值检波电路、噪声取样电路、功放和喇叭；
[0008]上述的前置放大电路、滤波电路、中置放大电路、峰值检波电路、噪声取样电路和功放均分别设有信号输入端和信号输出端；喇叭设有信号输入端；
[0009]前置放大电路的信号输入端即为上述的动噪声检测单元的信号输入端；滤波电路的信号输入端与前置放大电路的信号输出端电连接；中置放大电路的信号输入端与滤波电路的信号输出端电连接；峰值检波电路和噪声取样电路的信号输入端均与中置放大电路的信号输出端电连接；峰值检波电路的信号输出端即为上述的动噪声检测单元的信号输出端；功放的信号输入端与噪声取样电路的信号输出端电连接；喇叭的信号输入端与功放的信号输出端电连接。
[0010]进一步的方案是:上述的A/D转换器为A/D574型号的模数转换器；单片机为STC12C5A60S2型号的微控制器。
[0011]进一步的方案是:上述的按键模块包括测试按钮、设置按钮、个位加I按钮、十位加I按钮、百位加I按钮和千位加I按钮；数码显示模块包括3位数的动噪声显示数码管组、4位数的零阻显示数码管组和总阻显示数码管组；指示灯组包括动噪声红灯、零阻红灯、总阻红灯和合格绿灯。
[0012]进一步的方案还有:还包括外壳，外壳具有壳体前端面板；壳体前端面板上设有电位器夹具插座；上述的按键模块的各按钮、数码显示模块的各数码管组、指示灯组的各指示灯以及蜂鸣器均设置在壳体前端面板上。
[0013]本实用新型具有积极的效果:(1)本实用新型的数码显示的电位器动噪声检测仪，测量电位器的动噪声性能指标的精度较高，而且检测的动噪声指标直接通过数码管用数字显示，使用方便直观。(2)本实用新型的数码显示的电位器动噪声检测仪，除动噪声检测功能外，同时还具备检测电位器的总阻、零阻功能，性价比高，降低企业购置设备的成本。
(3)本实用新型的数码显示的电位器动噪声检测仪，使用时将被检测的电位器的动噪声指标通过喇叭声音输出，有经验的工人听声音即可知道电位器的动噪声性能是否合格，从而可有效提高劳动生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电路构成示意框图，图中还显示了其使用时与被检测的电位器Rw的电连接关系；
[0015]图2为图1中的动噪声检测单元的电路构成示意框图；[0016]图3为图1中的总阻检测单元的电路构成示意框图；
[0017]图4为图1中的零阻检测单元的电路构成示意框图；图中还显示了其与图1中的第二开关K2的电连接关系；
[0018]图5为本实用新型的壳体前端面板的结构示意图。
[0019]上述附图中的附图标记如下:
[0020]壳体前端面板100，电位器夹具插座100-1 ；
[0021]动噪声检测单元I,前置放大电路11,滤波电路12，中置放大电路13，峰值检波电路14，噪声取样电路15，功放16，喇叭17 ；
[0022]总阻检测单元2，恒压源21，精密电压源22，取样电阻模块23，恒压测电流模块24，
[0023]零阻检测单元3，恒流源31，恒流测电压模块32，
[0024]A/D 转换器 4，
[0025]单片机5，
[0026]按键模块6，测试按钮61，设置按钮62，个位加I按钮63，十位加I按钮64，百位加I按钮65，千位加I按钮66，
[0027]数码显示模块7，动噪声显示数码管组71，零阻显示数码管组72，总阻显示数码管组73，
[0028]指示灯组8，动噪声红灯81，零阻红灯82，总阻红灯83，合格绿灯84，
[0029]蜂鸣器9，
[0030]第一开关K1，第二开关K2，通道控制开关K3 ;
[0031]被测电位器Rw。
【具体实施方式】
[0032]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。
[0033](实施例1)
[0034]见图1和图5，本实施例的数码显示的电位器动噪声检测仪，主要由外壳和电路装置组成。外壳具有壳体前端面板100,壳体前端面板100上设有电位器夹具插座100-1。电路装置主要由动噪声检测单元1、总阻检测单元2、零阻检测单元3、A/D转换器4、单片机5、按键模块6、数码显示模块7、指示灯组8、蜂鸣器9、第一开关K1、第二开关K2和通道控制开关K3组成。
[0035]第一开关Kl、第二开关K2和通道控制开关K3均为可控的电子开关。第一开关Kl和第二开关K2均分别具有输入端、输出端和控制端；通道控制开关K3具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和控制端；动噪声检测单元1、总阻检测单元2和零阻检测单元3分别设有信号输入端和信号输出端；A/D转换器4设有第一信号输入端、第二信号输入端和通信端；单片机5设有动噪声信号输入端、通信端、按键信号输入端、显示信号输出端、指示灯控制信号输出端、蜂鸣器控制信号输出端、第一开关控制信号输出端、第二开关控制信号输出端和第三开关控制信号输出端；按键模块6设有信号输出端；数码显示模块7设有显示信号输入端；指示灯组8和蜂鸣器9分别设有控制信号输入端。
[0036]动噪声检测单元I的信号输入端以及第二开关K2的输入端使用时与被测电位器Rw的滑动端电连接；动噪声检测单元I的信号输出端与单片机5的动噪声信号输入端信号电连接；总阻检测单元2的信号输入端与第一开关Kl的输出端电连接；第一开关Kl的输入端使用时与被测电位器Rw的一个固定端电连接；零阻检测单元3的信号输入端与第二开关K2的输出端电连接；通道控制开关K3的第一输入端和第二输入端分别对应与总阻检测单元2的信号输出端以及零阻检测单元3的信号输出端电连接；A/D转换器4的第一信号输入端和第二信号输入端分别对应与通道控制开关K3的第一输出端和第二输出端电连接；单片机5的通信端与A/D转换器4的通信端双向信号电连接；第一开关Kl的控制端、第二开关K2的控制端和通道控制开关K3的控制端分别对应与单片机5的第一开关控制信号输出端、第二开关控制信号输出端和第三开关控制信号输出端电连接；单片机5的按键信号输入端与按键模块6的信号输出端信号电连接；数码显示模块7的显示信号输入端与单片机5的显示信号输出端信号电连接；指示灯组8的控制信号输入端与单片机5的指示灯控制信号输出端电连接；蜂鸣器9的控制信号输入端单片机5的蜂鸣器控制信号输出端电连接。
[0037]见图2，动噪声检测单元I主要由前置放大电路11、滤波电路12、中置放大电路13、峰值检波电路14、噪声取样电路15、功放16和喇叭17组成。
[0038]前置放大电路11、滤波电路12、中置放大电路13、峰值检波电路14、噪声取样电路15和功放16均分别设有信号输入端和信号输出端；喇机17设有信号输入端。
[0039]前置放大电路11的信号输入端即为前述的动噪声检测单元I的信号输入端；滤波电路12的信号输入端与前置放大电路11的信号输出端电连接；中置放大电路13的信号输入端与滤波电路12的信号输出端电连接；峰值检波电路14和噪声取样电路15的信号输入端均与中置放大电路13的信号输出端电连接；峰值检波电路14的信号输出端即为前述的动噪声检测单兀I的信号输出端；功放16的信号输入端与噪声取样电路15的信号输出端电连接；喇叭17的信号输入端与功放16的信号输出端电连接。
[0040]见图3，总阻检测单元2主要由恒压源21、精密电压源22、取样电阻模块23和恒压测电流模块24组成。本实施例中，恒压源21输出+IOV的恒压；取样电阻模块23包括三个取样电阻，三个取样电阻的阻值分别为200Ω、2ΚΩ、20ΚΩ。
[0041]零阻检测单元3主要由恒流源31和恒流测电压模块32组成。
[0042]A/D转换器4本实施例中优选采用12位高速高精度的A/D574型号的模数转换器。
[0043]单片机5本实施例中优选采用型号为STC12C5A60S2的高速微控制器，该型单片机的指令代码完全兼容传统的8051，但速度却快8-12倍，具有60Κ用户应用程序空间，片上集成1280字节RAM，有EEPROM功能，能方便实现设置允许值的掉电保存。
[0044]见图5，按键模块6包括测试按钮61、设置按钮62、个位加I按钮63、十位加I按钮64、百位加I按钮65和千位加I按钮66。
[0045]数码显示模块7包括3位数的动噪声显示数码管组71、4位数的零阻显示数码管组72和总阻显示数码管组73。
[0046]指示灯组8包括动噪声红灯81、零阻红灯82、总阻红灯83和合格绿灯84。
[0047]前述的按键模块6的各按钮、数码显示模块7的各数码管组、指示灯组8的各指示灯以及蜂鸣器9均设置在壳体前端面板100上。动噪声检测单元I的喇叭17设置在壳体的后端面上。
[0048](应用例)[0049] 前述实施例1的数码显示的电位器动噪声检测仪(后述简称本检测仪)，有“设置”和“测试”两种工作状态，可通过按键模块6的测试按钮61和设置按钮62方便地进行状态切换。在“设置”状态下，可根据被测电位器Rw的大小，通过个位加I按钮63、十位加I按钮64、百位加I按钮65和千位加I按钮66四个按钮对被测电位器Rw的动噪声最大允许值、总阻、总阻允许正超、负超、零阻允许值的进行预设置，设置完成后按下测试按钮61，一方面将设置值存入单片机5自带的EEPROM中，以作为下次预设置的基础；另一方面使本检测仪进入“测试”状态，总阻显示数码管组73显示被测电位器Rw的总阻，若总阻合格则蜂鸣器9发出“嘟”提示音，若正、负向有一项超差则无提示音且总阻红灯83点亮，指示总阻不合格；将被测电位器Rw逆时针旋转到头，本检测仪的4位数的零阻显示数码管组72中的2位数码显示被测电位器Rw的前零阻值，若合格则蜂鸣器9发出“嘟”提示音，若超过前零阻允许值则无提示音且零阻红灯82点亮，指示前零阻不合格；再将被测电位器Rw顺时针旋转到头的过程中对动噪声进行检测，测试人员可以通过喇叭17发出的声音凭经验来大致判断出动噪声是否在预设范围内，同时在动噪声显示数码管组71上能看到3位数码显示的动噪声实测数字量，若超出允许值则动噪声红灯81点亮，指示动噪声指标不合格；将被测电位器Rw顺时针旋转到头，本检测仪的4位数的零阻显示数码管组72中的另外2位数码显示被测电位器Rw的后零阻值，若合格则蜂鸣器9发出“嘟”提示音，若超过后零阻允许值则无提示音且零阻红灯82点亮，指示后零阻不合格；。一个测试周期完毕，如被测电位器Rw需检测的指标均合格，则蜂鸣器9发出“嘟-嘟-嘟”提示音且合格绿灯84点亮，其中如有一项不合格则无提示音且合格绿灯84不亮。
[0050]使用时，本检测仪的单片机5内设置有3种检测程序:1.总阻——动噪声；2.总阻——前零阻——动噪声；3.总阻——前零阻——后零阻一一动噪声。程序的选择通过设置按钮62实现，使得本检测仪能够满足电位器的不同的检测需要。
[0051]单片机5由现有的内置程序按照公式:
[0052]
【权利要求】
1.一种数码显示的电位器动噪声检测仪，其特征在于:包括动噪声检测单元(I)、总阻检测单元(2)、零阻检测单元(3)、A/D转换器(4)、单片机(5)、按键模块(6)、数码显示模块(7)、指示灯组(8)、蜂鸣器(9)、第一开关(K1)、第二开关(K2)和通道控制开关(K3)； 第一开关(Kl)和第二开关(K2)均分别具有输入端、输出端和控制端；通道控制开关(K3)具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和控制端；动噪声检测单兀(1)、总阻检测单元(2)和零阻检测单元(3)分别设有信号输入端和信号输出端；A/D转换器(4)设有第一信号输入端、第二信号输入端和通信端；单片机(5)设有动噪声信号输入端、 通信端、按键信号输入端、显示信号输出端、指示灯控制信号输出端、蜂鸣器控制信号输出端、第一开关控制信号输出端、第二开关控制信号输出端和第三开关控制信号输出端；按键模块(6)设有信号输出端；数码显示模块(7)设有显示信号输入端；指示灯组(8)和蜂鸣器(9)分别设有控制信号输入端； 动噪声检测单元(I)的信号输入端以及第二开关(K2)的输入端使用时与被测电位器Rw的滑动端电连接；动噪声检测单元(I)的信号输出端与单片机(5)的动噪声信号输入端电连接；总阻检测单元(2)的信号输入端与第一开关(Kl)的输出端电连接；第一开关(Kl)的输入端使用时与被测电位器(Rw)的一个固定端电连接；零阻检测单元(3)的信号输入端与第二开关(K2)的输出端电连接；通道控制开关(K3)的第一输入端和第二输入端分别对应与总阻检测单元(2)的信号输出端以及零阻检测单元(3)的信号输出端电连接；A/D转换器(4)的第一信号输入端和第二信号输入端分别对应与通道控制开关(K3)的第一输出端和第二输出端电连接；单片机(5)的通信端与A/D转换器(4)的通信端双向信号电连接；第一开关(Kl)的控制端、第二开关(K2)的控制端和通道控制开关(K3)的控制端分别对应与单片机(5)的第一开关控制信号输出端、第二开关控制信号输出端和第三开关控制信号输出端电连接；单片机(5)的按键信号输入端与按键模块(6)的信号输出端信号电连接；数码显示模块(7)的显示信号输入端与单片机(5)的显示信号输出端信号电连接；指示灯组(8)的控制信号输入端与单片机(5)的指示灯控制信号输出端电连接；蜂鸣器(9)的控制信号输入端单片机(5)的蜂鸣器控制信号输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的数码显示的电位器动噪声检测仪，其特征在于:所述的动噪声检测单元(I)包括前置放大电路(11)、滤波电路(12 )、中置放大电路(13 )、峰值检波电路(14)、噪声取样电路(15)、功放(16)和喇叭(17)； 所述的前置放大电路(11)、滤波电路(12)、中置放大电路(13)、峰值检波电路(14 )、噪声取样电路(15)和功放(16)均分别设有信号输入端和信号输出端；喇机(17)设有信号输入端; 前置放大电路(11)的信号输入端即为所述的动噪声检测单元(I)的信号输入端；滤波电路(12)的信号输入端与前置放大电路(11)的信号输出端电连接；中置放大电路(13)的信号输入端与滤波电路(12)的信号输出端电连接；峰值检波电路(14)和噪声取样电路(15)的信号输入端均与中置放大电路(13)的信号输出端电连接；峰值检波电路(14)的信号输出端即为所述的动噪声检测单兀(I)的信号输出端；功放(16)的信号输入端与噪声取样电路(15)的信号输出端电连接；喇叭(17)的信号输入端与功放(16)的信号输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的数码显示的电位器动噪声检测仪，其特征在于:所述的A/D转换器(4)为AD574型号的模数转换器；单片机(5)为STC12C5A60S2型号的微控制器。
4.根据权利要求1所述的数码显示的电位器动噪声检测仪，其特征在于:所述的按键模块(6)包括测试按钮(61)、设置按钮(62)、个位加I按钮(63)、十位加I按钮(64)、百位加I按钮(65)和千位加I按钮(66);数码显示模块(7)包括3位数的动噪声显示数码管组(71)、4位数的零阻显示数码管组(72)和总阻显示数码管组(73);指示灯组(8)包括动噪声红灯(81)、零阻红灯(82 )、总阻红灯(83 )和合格绿灯(84 )。
5.根据权利要求4所述的数码显示的电位器动噪声检测仪，其特征在于:还包括外壳，外壳具有壳体前端面板(100);壳体前端面板(100)上设有电位器夹具插座(100-1);所述的按键模块(6)的各按钮、数码显示模块(7)的各数码管组、指示灯组(8)的各指示灯以及蜂鸣器(9 )均 设置在壳体前端面板(100 )上。
【文档编号】G01R29/26GK203705563SQ201420051344
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】袁静萍, 过幼男 申请人:江苏理工学院