电参数测量仪的制作方法

文档序号:11591149阅读:429来源:国知局

本实用新型涉及测试与检测领域,特别是目前基层部队对装备进行保障、维护、维修领域,尤其涉及一种电参数测量仪。



背景技术:

基层部队在进行保障、维护、维修时,通常使用常规万用表、示波器、信号源等功能单一的测量仪器对装备进行测量,装备信号种类繁多,所需基础测量仪器繁多,尤其在野外情况下,携带很不方便;另外,当对装备进行故障检测时,检测过程所产生的测试数据未能保留下来,但将这些测试数据通过长期的积累,用于统计和分析装备产生故障的规律,从而可以进一步改善装备的性能,可大幅度提高装备的可靠性和稳定性。有些基层部队采用PXI/PXIe的虚拟仪器平台以实现多种基础测量仪器的集成,但基于PXI/PXIe的虚拟仪器平台笨重不方便携带。

而且,由于这些设备使用环境恶劣,现有技术中的产品在这种恶劣的使用环境下,可靠性不高。



技术实现要素:

本实用新型目的是提供一种电参数测量仪,其体积小巧、重量轻、携带方便、操作简单。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:一种电参数测量仪,其包括壳体、X形固定手带和电路组件;

所述壳体为采用铝合金制备的框架式壳体,在所述壳体两端套设有橡胶保护套;

所述X形固定手带的左侧两个固定带分别固定于位于左侧的橡胶保护套的上端部和下端部,同时所述X形固定手带的右侧的两个固定带分别固定于位于右侧的橡胶保护套的上端部和下端部;

所述电路组件设置于所述壳体内;所述电路组件包括处理器、存储器、触摸显示屏、外部接口和扩展模块;

所述存储器与所述处理器信号连接;

所述触摸显示屏包括10.1吋显示屏和电容触摸屏,所述处理器通过显示控制电路以及LVDS接口与所述10.1吋显示屏信号连接;并且所述处理器通过触摸屏电路以及SPI接口与所述电容触摸屏信号连接;

所述外部接口电路连接于所述处理器;所述扩展模块与所述处理器信号连接;

所述扩展模块为万用表模块或数据收发模块。

可选的,所述X形固定手带还包括连接片;所述连接片的形状为四个角部均为圆角的矩形,且所述矩形的四个边均为内凹的圆弧状;所述四个固定带的一端分别固定于四个角部,另一端分别固定于所述橡胶保护套。

可选的,所述万用表模块包括输入保护模块、模数转换模块、MCU控制器和继电器;

模数转换模块电路连接于所述输入保护模块,所述MCU控制器信号连接于所述模数转换模块,所述MCU控制器通过扩展接口与所述处理器;所述继电器信号连接于所述MCU控制器,所述继电器还电路连接于所述模数转换模块。

可选的,所述模数转换模块包括集成采样芯片、RMS-to-DC转换器和取样电阻;

所述取样电阻电路连接于所述RMS-to-DC转换器,所述RMS-to-DC转换器信号连接于所述集成采样芯片。

可选的,所述数据收发模块包括第一信号调理模块、模数转换器、FPGA控制器、第一数模转换器、第二信号调理模块、第二数模转换器和第三信号调理模块;

所述第一信号调理模块与所述模数转换器信号连接,所述模数转换器与所述FPGA控制器信号连接,所述FPGA控制器通过扩展接口与所述处理器信号连接,所述FPGA控制器还信号连接于所述第一数模转换器和第二数模转换器,所述第一数模转换器与所述第二信号调理模块信号连接,所述第二数模转换器与所述第三信号调理模块信号连接。

可选的,所述壳体的前侧壁上开设有开口,所述触摸显示屏设置于所述开口内。

本实用新型具有如下有益效果:本实施例的电参数测量仪基于虚拟仪器思想,通过可以更换的扩展模块来实现不同的测试测量功能,同时电参数测量仪兼具平板电脑的功能,因此便携、扩展、使用等方面具备很强的灵活性;而且,通过所述橡胶保护套,能有效地提高所述电参数测量仪的减震能力,从而使得所述电参数测量仪满足军标的振动、冲击要求,并且通过所述X形固定手带能防止所述橡胶保护套从所述壳体上脱落,进一步增强了所述电参数测量仪的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的电参数测量仪的结构示意图;

图2为本实用新型的电参数测量仪的立体结构示意图;

图3为本实用新型的电路组件的结构示意图;

图4为本实用新型的万用表模块的结构示意图;

图5为本实用新型的数据收发模块的结构示意图;

图中标记示意为:1-壳体;2-橡胶保护套;3-连接片;4-固定带;5-触摸显示屏。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种电参数测量仪,其包括壳体和电路组件。

所述壳体采用铝合金制备的框架式壳体,即所述壳体呈立方体状,从而使得所述壳体具有重量轻和强度大的特点。本实施例中,在所述壳体两端套设有橡胶保护套,以通过所述橡胶保护套提高所述电参数测量仪的减震能力,从而使得所述电参数测量仪满足军标的振动、冲击要求。

而且,所述电参数测量仪还包括连接两个橡胶保护套的X形固定手带,所述X形固定手带的左侧两个固定带分别固定于位于左侧的橡胶保护套的上端部和下端部,同时所述X形固定手带的右侧的两个固定带分别固定于位于右侧的橡胶保护套的上端部和下端部,从而可以通过所述X形手带将两个橡胶保护套进行连接,以防止所述橡胶保护套从所述壳体上脱落。

所述X形固定手带包括连接片和四个固定带,所述连接片的形状为四个角部均为圆角的矩形,且所述矩形的四个边均为内凹的圆弧状;所述四个固定带的一端分别固定于四个角部,另一端分别固定于所述橡胶保护套。

所述电路组件设置于所述壳体内,本实施例中,所述电路组件包括处理器、存储器、触摸显示屏、外部接口和扩展模块;

所述处理器为飞思卡尔i.MX6系列处理器,所述存储器与所述处理器信号连接,所述存储器的型号为128GB mSATA硬盘,以在所述存储器内存储本电参数测量仪的操作系统和数据。

所述处理器与所述触摸显示屏信号连接,以使得所述处理器能够控制所述触摸显示屏显示相应的内容,并通过触摸显示屏接收输入的信息,本实施例中,所述壳体的前侧壁上开设有开口,所述触摸显示屏设置于所述开口内,从而当触摸显示屏显示内容时,可以通过所述壳体的开口展示给使用者。

所述触摸显示屏包括10.1吋显示屏和电容触摸屏,所述处理器通过显示控制电路以及LVDS接口与所述10.1吋显示屏信号连接,以控制所述10.1吋显示屏的显示内容;并且所述处理器通过触摸屏电路以及SPI接口与所述电容触摸屏信号连接,以通过所述电容触摸屏实现信息的输入;本实施例中,优选地,所述10.1吋显示屏可以选用工业级高分辨率的显示屏。

本实施例中,所述外部接口电路连接于所述处理器,以对内置电池充电及存储数据导入导出。

所述扩展模块与所述处理器信号连接,以在所述扩展模块连接其他设备时,例如可以在扩展模块插入万用表模块,所述处理器能够与该设备进行通讯,并能与万用表模块进行通信,以向扩展模块发出测量指令并读取测量值。

所述电源通过电池管理电路向所述处理器、存储器、显示控制电路、触摸屏控制电路、外部接口以及扩展模块进行供电。

本实施例中,所述外部接口可以为USB接口或者以太网接口,以使得本电参数测量仪能够外接USB外设或者通过以太网与其他设备连接。

本实施例中,所述扩展模块为万用表模块和数据收发模块,所述万用表模块具有万用表功能,所述数据收发模块具有两路信号输出功能。本实施例中,所述扩展模块通过扩展接口与所述处理器信号连接,从而使得所述扩展模块具有热插拔的功能。

所述扩展接口采用具有屏蔽效果的高密度板对板接口来实现,以方便所述扩展模块的插拔和更换。

本实施例中,所述万用表模块为60000计数4/5/6数位、手动量程的真有效值万用表模块。所述万用表模块以集成电路实现的模数转换模块为核心,全量程的过载保护,可用于测量交直流电压、交直流电流、电阻、电容、二极管等参数,并可以通过USB进行数据传输。

所述万用表模块包括输入保护模块、模数转换模块、MCU控制器和继电器。

输入保护模块有过压保护和过流保护功能,对输入的电压信号采用过压保护,对输入的电流信号采用过压和过流保护,防止高电压和大电流对整个电路模块造成不可逆的损坏。

模数转换模块电路连接于所述输入保护模块,并实现模数转换的功能,本实施例中,所述模数转换模块包括集成采样芯片ES51998、RMS-to-DC转换器和取样电阻;所述取样电阻用来对输入的信号进行衰减,RMS-to-DC转换器将经过所述取样电阻取样的交流电压/电流信号转换成真有效值,并通过所述集成采样芯片进行采样。

所述MCU控制器信号连接于所述模数转换模块,并将经过其转换而生成的数字信号读取到MCU控制器,并对所述数字信号进行处理,以得到相应的测量值。

本实施例中,所述MCU控制器通过扩展接口与所述处理器,以将其计算得到的测量值发送给所处处理器,并在所述处理器的控制下,在所述触摸显示屏上显示。

所述继电器信号连接于所述MCU控制器,以控制所述继电器的开启或者关闭,本实施例中,所述继电器还电路连接于所述模数转换模块,由两路继电器组成,一路用来切换电压档和电阻/电容档,一路用来切换电流的mA档和A档。

本实施例中,所述万用表模块交流/直流电压档分4个档位,分别为600mV档、6V档、60V档和300V档。根据测量范围选择不同档位,其中直流电压档的精度可达±(0.03%+5)。交流/直流电流档分3各档位,分别为60mA、600mA、1A。电阻档有6个档位,分别为600Ω、6KΩ、60KΩ、600KΩ、6MΩ以及30MΩ。电容档有7个档位,分别为6nF、60nF、600nF、6uF、60uF、600uF、6mF。二极管档的开路电压约为3V,当短路压降≤0.0300V,蜂鸣器启动,并连续发声。

所述数据收发模块是集示数字波器和信号源为一个整体的功能模块。可作为信号源输出直流电压、正弦波、三角波、方波等波形,也可作为示波器测量一定范围的模拟信号,通过USB进行数据传输。

所述数据收发模块包括第一信号调理模块、模数转换器、FPGA控制器、第一数模转换器、第二信号调理模块、第二数模转换器和第三信号调理模块。

所述第一信号调理模块与所述模数转换器信号连接,当输入信号通过所述第一信号调理模块,并通过所述第一信号调理模块调理后,进入模数转换器进行模数转换,即将输入的模拟信号转换为数字信号,所述模数转换器与所述FPGA控制器信号连接,以将所述数字信号输入至所述FPGA控制器,所述FPGA控制器对所述数字信号进行处理,所述FPGA控制器通过扩展接口与所述处理器信号连接,以将所述FPGA控制器处理之后的信号发送至所述处理器,在所述处理器的控制下,对输入的模拟信号的波形进行显示;本实施例中,所述FPGA控制器还信号连接于所述第一数模转换器和第二数模转换器,所述第一数模转换器与所述第二信号调理模块信号连接,所述第二数模转换器与所述第三信号调理模块信号连接,以在所述FPGA控制器的控制下,实现两路波形输出,其中输出的波形可以为直流电压、正弦波、三角波、方波。其中直流电压档的精度可达±5mv,正弦波、三角波、方波输出频误差小于1%。

本实施例的电参数测量仪基于虚拟仪器思想,通过可以更换的扩展模块来实现不同的测试测量功能,同时电参数测量仪兼具平板电脑的功能,因此便携、扩展、使用等方面具备很强的灵活性。手持式保障管理终端主要具备以下功能特点:

(1)支持万用表、示波器、信号源等常用测量仪器功能,用电参数测量仪一种设备代替种类繁多的基础仪器;

(2)本电参数测量仪体积小、重量轻、便于携带,且适用于任何装备维修场合;

(3)本电参数测量仪支持将测试数据自动保存,并具备常规的故障判断功能;

(4)本电参数测量仪支持测试数据的分析存放、数据统计、分析、处理等功能;

(5)通过本电参数测量仪可以实现装备保障对象的信息化管理;并且本电参数测量仪具有灵活的扩展性。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述,不代表实施例的优劣。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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