[發明專利]一種數字化多功能表

在審

• 申請號: 201410435793.X
• 申請日: 2014-08-31
• 公開（公告）號: CN105467183A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 由國峰
• 申請（專利權）人: 由國峰
• 主分類號: G01R15/12
• 分類號: G01R15/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電學領域，具體的是涉及一種數字化多功能表。

背景技術

多功能數字表是針對電力系統、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的。它能測量所有的常用電力參數，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度、諧波等。由于該電力儀表還具備完善的通信聯網功能，所以我們稱之為網絡電力儀表。它非常適合于實時電力監控系統。電子測量儀器儀表是目前電子學較為成熟且不斷發展的研究領域，具有多年的研究積淀。但隨著電子技術的進步，電子測量儀器朝著智能化、多功能化、使用方便、節能環保的方向發展。這不但電測和儀器本身的變革，而且使它們增加了很多新的增長點。而現有的數字化多功能表測量功能還不全面，不能適應多種測量要求的場合，并且操作復雜。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種測量功能全面且操作簡單的一種數字化多功能表。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括交/直流電壓測量模塊、電阻測量模塊、電容測量模塊、晶體管放大倍數β測量模塊、頻率可調信號發生模塊、液晶顯示模塊和功能選擇及頻率輸入模塊，其特征在于，所示的。交/直流電壓測量模塊通過多路轉換開關與電阻測量模塊一端相連，電阻測量模塊另一端與電容測量模塊相連，電容測量模塊的另一端與直流電壓測量點和交流電壓測量點相連，晶體管放大倍數β測量模塊與頻率可調信號發生模塊、液晶顯示模塊和功能選擇及頻率輸入模塊依次相連。

作為本發明的一種優選方案，在電阻檢測摸塊一端連接有頻率可調波形信號發生器。

本發明有益效果。

本發明只要一分鐘內無任何操作,系統將進入休眠模式,等待用戶按鍵喚醒。除此之外，為了最大限度的降低功耗延長電池的供電時間，在一個模塊處在測量狀態時，系統將對其他的測量模塊斷電。因此能耗低。另外本發明測量功能全面且操作簡單。

附圖說明

圖1是本發明的電路原理圖。

具體實施方式

如圖所示，本發明包括交/直流電壓測量模塊、電阻測量模塊、電容測量模塊、晶體管放大倍數β測量模塊、頻率可調信號發生模塊、液晶顯示模塊和功能選擇及頻率輸入模塊，其特征在于，所示的。交/直流電壓測量模塊通過多路轉換開關與電阻測量模塊一端相連，電阻測量模塊另一端與電容測量模塊相連，電容測量模塊的另一端與直流電壓測量點和交流電壓測量點相連，晶體管放大倍數β測量模塊與頻率可調信號發生模塊、液晶顯示模塊和功能選擇及頻率輸入模塊依次相連。

作為本發明的一種優選方案，在電阻檢測摸塊一端連接有頻率可調波形信號發生器。

該電路分為三個部分第一部分是量程選擇，第二部分是OP07運算放大電路，第三部分是精密整流電路。對于交流電壓，由多路轉換開關控制選擇量程，被測交流電壓由精密電阻分壓得到與輸入被測電壓成比例的交流電壓，經運算放大器OP07信號放大10倍，后經整流濾波得到與輸入電壓成正比的直流電壓。將此直流電壓值采集到MSP430F157的ADC某一通道，進而通過軟件處理可得到較精確的交流電壓數值。對于直流電壓，則可以跳過第三部分的整流電路直接將經過OP07放大了的信號交由MSP430F157來處理。該電路使用了一個壓控電流源，控制量為MSP430F157內部的DAC輸出電壓。量程選定后，DAC輸出電壓不再變化，受控的電流源恒流，Rx上的電壓就和待測電阻的大小成線性關系，將這個電壓采集到MSP430F157的ADC某一通道，經過相應軟件處理可得待測電阻值。

電路具體來講，當需要測量電容Cx時，由MSP430F157的某個引腳向該電路提供200ms以上的高電平，三極管導通，保證待測電容完全放電。當該引腳為低電平時，電容開始充電，同時定時器開始計數，并進入捕獲模式。隨著電容充電的進行，比較器反相輸入端的電壓逐漸升高，當比較器反相輸入端電壓大于同相輸入端的電壓時，比較器輸出電平發生跳變，MSP430內部的TimerA停止計數，軟件處理后可得這段時長，也就是時間常數τ。進而可以根據不同量程的電阻值求得電容值。為了系統設計方便，該設計使用了DDS（直接數字式頻率合成器）模塊，并在DDS模塊的方波和正弦波的輸出端分別設計了濾波及放大電路以提高信號質量。頻率的調節是由用戶通過一個矩陣鍵盤輸入需要的信號頻率，然后由MSP430F157單片機進行處理，并控制DDS產生相應頻率的信號。