[發(fā)明專利]一種交直流通用毫伏表電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310081608.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN103226163A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙洪;劉國(guó)美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利屬于電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種可以在交流與直流電通用測(cè)量的電子毫伏表電路。?

背景技術(shù)

在眾多的電氣參數(shù)中電壓是一個(gè)很重要的參數(shù)，電壓的數(shù)值范圍寬又分為直流與交流電壓，交流模擬電壓又存在著頻率范圍寬的問題；如何準(zhǔn)確測(cè)量模擬信號(hào)的電壓值一直是電氣測(cè)量研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容之一。對(duì)于測(cè)量數(shù)值較小處于毫伏級(jí)、微伏級(jí)的電壓信號(hào)，通常運(yùn)用毫伏表來完成。毫伏表要求能夠測(cè)量微伏或毫伏級(jí)的電壓，必須具備2mV、20mV等小量程電壓檔，為了擴(kuò)大儀表的應(yīng)用范圍又常有高電壓測(cè)量檔如100V、300V等檔位以滿足測(cè)量數(shù)百伏電壓的需求，交流測(cè)量的頻率范圍至少應(yīng)能滿足音頻范圍電信號(hào)的測(cè)量需求。?

為了能夠滿足上述需求，典型的毫伏表電路采用兩級(jí)衰減網(wǎng)絡(luò)、兩級(jí)放大電路形式設(shè)計(jì)，如圖1就是這種結(jié)構(gòu)形式的毫伏表電路。信號(hào)從輸入端1輸入后首先經(jīng)第一個(gè)衰減網(wǎng)絡(luò)2統(tǒng)一衰減成毫伏級(jí)小電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)前置放大模塊3放大后再送到第二級(jí)衰減網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再次衰減實(shí)現(xiàn)電壓的檔位轉(zhuǎn)換，電壓信號(hào)還要經(jīng)電壓放大模塊5放大到足夠強(qiáng)信號(hào)才由整流變換模塊變換后由表頭指示出來完成測(cè)量過程。由于整個(gè)過程放大增益數(shù)過大，電路極易產(chǎn)生自激振蕩。為此放大器電路均參照經(jīng)典的反饋放大理論設(shè)計(jì)加入深度負(fù)反饋，例如我國(guó)最經(jīng)典的DA-16、MF-20型毫伏表等均是如此。為了保證測(cè)量精度檢測(cè)信號(hào)與放大器輸出電流之間應(yīng)有嚴(yán)格的線性關(guān)系，放大器各個(gè)放大元件須選擇在特性曲線最佳線性區(qū)域，這就限定了放大器必然采用多級(jí)放大電路形式。造成元件?多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、各元件之間相互干擾，由于所有的電壓信號(hào)統(tǒng)一衰減成弱信號(hào)再放大至規(guī)定的信號(hào)強(qiáng)度，這個(gè)過程必然引入了放大器自身的噪聲，嚴(yán)重影響了毫伏表的測(cè)量精度。?

1985年6月8日公布的發(fā)明專利號(hào)85104346《單級(jí)復(fù)合管放大式交流毫伏表》提供了一種運(yùn)用復(fù)合晶體管放大式電路結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)運(yùn)用復(fù)合管放大提高單級(jí)放大電路增益，但由于晶體管放大倍數(shù)的離散性很大，電路精度受到了嚴(yán)重影響，且只能應(yīng)用于交流毫伏表電路，無法用于測(cè)量直流毫伏信號(hào)。?

1987年5月13日國(guó)家專利局公布了一種《校驗(yàn)、量?jī)捎脭?shù)字毫伏表》專利號(hào)86208667，它提供了一種運(yùn)用單電池供電、用TSC7106配合A/D轉(zhuǎn)換器等組成的表頭測(cè)量，該基本表僅能測(cè)量200mV的電壓范圍遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際測(cè)量要求。?

2005年3月30日國(guó)家專利局公布的實(shí)新型專利《智能交流數(shù)字毫伏表》專利號(hào)ZL200420035648.4，提供了一種由衰減器、放大電路、單片機(jī)、真有效值直流變換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成的交流毫伏表電路。這個(gè)專利毫伏表的結(jié)構(gòu)與后來公布的專利號(hào)ZL201020588646.3《一種交流電子毫伏表》、專利號(hào)ZL201120045380.2《一種基于電壓測(cè)量的智能數(shù)字交流毫伏表》結(jié)構(gòu)與原理基本相同，所不同的只是應(yīng)用的集成芯片與單片機(jī)芯片型號(hào)不同。專利ZL200820228356.0《一種直流毫伏表》則提供了一種通過V/F轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)直流電測(cè)量的毫伏表不能測(cè)量交流毫伏參數(shù)。?

上述毫伏表電路存在著一些共同問題就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高，而且僅限于單一測(cè)量交流或直流電毫伏參數(shù)，無法實(shí)現(xiàn)交直流電測(cè)量共用，受單片機(jī)運(yùn)算速度的影響測(cè)量的頻率范圍較小。表內(nèi)的單片機(jī)芯片基本提供數(shù)字顯示驅(qū)動(dòng)，其性價(jià)比己遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如直接采用專用數(shù)字表頭高。?

雖然電表數(shù)字化顯示是當(dāng)前發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，但數(shù)字在動(dòng)態(tài)測(cè)量等許多情?況下不如指針式直觀，很多應(yīng)用者仍對(duì)指針式有個(gè)人愛好，上述專利技術(shù)也不能解決指針式與數(shù)字式共同顯示的技術(shù)問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利所要解決的技術(shù)問題是：提供一種能夠?qū)涣髋c直流毫伏信號(hào)測(cè)量的交直流通用型毫伏表，并且能夠任意選擇指針式或數(shù)學(xué)式顯示也可以兩者共同顯示，電路采用通用元器件組成，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單測(cè)量準(zhǔn)確，降低電路成本提高儀表的通用性。?

本發(fā)明專利所要解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：如圖2調(diào)零模塊1與第一高阻輸入20dB放大模塊連接，第一高阻輸入20dB放大模塊再連接第二高阻輸入20dB放大模塊，第二高阻輸入20dB放大模塊后面連接交直流變換模塊，交直流變換模塊后面連接顯示單元，毫伏表輸入端口6接到檔位開關(guān)7，檔位開關(guān)7將2mV檔連接到第一高阻輸入20dB放大模塊，20mV檔連接第二高阻輸入20dB放大模塊，200mV、2V、20V、200V四個(gè)電壓檔分別連接電壓衰減網(wǎng)絡(luò)，電壓衰減網(wǎng)絡(luò)后面連接交直流變換模塊，電源模塊連接各放大模塊及交直流變換模塊。?

使用本發(fā)明專利可取得的有益之處：?