(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 101846698 A (43)申请公布日 2010.09.29 |
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(21)申请号 CN200910061282.5
(22)申请日 2009.03.26
(71)申请人 周筠杰
地址 430017 湖北省武汉市中山大道980-702
(72)发明人 周筠杰
(74)专利代理机构 武汉楚天专利事务所
代理人 雷速
(51)Int.CI
G01R15/12
G01R15/08
G01R15/09
(54)发明名称
(57)摘要
一种用于多功能测量的拓扑结构及方法，其信号输入端A、B通过隔离电阻RX与信号缓冲电路(12)的输入端连接，(12)的输出端与比较器(17)及滤波器(20)的输入端连接，(20)的输出端与A/D转换器(21)的输入端连接，(16)的输出端与显示设备(19)的输入端连接，信号缓冲电路的输出端与分别与信号极性判别电路(13)及信号反相电路(14)的输入端连接，信号极性判别电路(13)的输出端与微控制器的输入端连接，信号反相电路的输出端与电子开关KX的(15-2)端连接；本发明免去了转换表笔插孔位置的麻烦，可去掉表盘旋钮开关，直接用按键控制，还具备了减少保险丝熔断可能性的特点，为使用者提供了极大的方便。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种用于多功能测量的拓扑结构，包括滤波器、A/D转换器、微控制器、显示设备、按键选择开关，其特征在于：所述拓扑结构设有用于多种测量功能的信号输入端A、B(1、2)、隔离电阻RX(7)、信号缓冲电路(12)、信号极性判别电路(13)、信号反相电路(14)、比较器(17)、参考电压D(18)、继电器KI、KR(3、5)、电子开关KU、KX(11、15)、参考电阻RI、RR、RU(4、6、10)；所述信号输入端A(1)通过隔离电阻RX(7)与信号缓冲电路(12)的输入端连接，信号缓冲电路(12)的输出端通过电子开关KX(15)输出端与比较器(17)及滤波器(20)的输入端连接，滤波器(20)的输出端与A/D转换器(21)的输入端连接，A/D转换器(21)的输出端与微控制器(16)的输入端连接，微控制器(16)的输出端与显示设备(19)的输入端连接，比较器(17)的输出端与微控制器的输入端连接，信号缓冲电路(12)的输出端与分别与信号极性判别
电路(13)及信号反相电路(14)的输入端连接，信号极性判别电路(13)的输出端与微控制器(16)的输入端连接，信号反相电路(14)的输出端与电子开关KX的第二输入端(15-2)连接；继电器KI(3)与参考电阻RI(4)串联后再与信号输入端A、B(1、2)并联，信号极性判别电路(13)及信号反相电路(14)的另一输入端均与输入端B(2)连接，继电器KR(5)与参考电阻RR(6)及测试电压(8)串联后也与信号输入端A、B(1、2)并联，电子开关KU(11)与参考电阻RU(10)串联后通过隔离电阻RX(7)与信号输入端A、B(1、2)并联，继电器KI、KR(3、5)及电子开关KU、KX(11、15)的控制端分别与微控制器(16)的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的用于多功能测量的拓扑结构，其特征在于：所述信号输入端A(1)与继电器KI、KR及隔离电阻RX的一端连接，所述信号输入端B与参考电阻RI、测试电压(8)、电子开关KU、参考电压D的一端连接，信号输入端B还与信号极性判别电路(13)的一个输入端、信号反相电路的一个输入端及滤波器(20)的地端连接，参考电阻RI的另一端C端与继电器KI的另一端连接，测试电压(8)的另一端与参考电阻RR串联后再与继电器KR的另一端连接，所述隔离电阻RX的另一端与参考电阻RU串联后再与电子开关KU的另一端连接，隔离电阻RX的另一端还与信号缓冲电路(12)的输入端连接，所述信号缓冲电路(12)的输出端与电子开关KX的第一输入端(15-1)、信号极性判别电路的一个输入端及信号反相电路的一个输入端
连接，所述信号极性判别电路(13)的输出端与微控制器(16)的输出端连接，所述信号反相电路(14)的输出端与电子开关KX的第二输入端(15-2)连接，电子开关KX(15)的输出端与比较器(17)、滤波器(20)及微控制器(16)的输入端连接，所述滤波器(20)的输出端与A/D转换器(23)输入端连接，A/D转换器(23)的输出端与微控制器(16)的输入端连接，比较器(17)的另一个输入端与参考电压(18)的另一端连接，其输出端与微控制器(16)的输入端连接，所述继电器KI、KR(3、5)、电子开关KU、KX(11、15)的控制端分别与微控制器(16)的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的用于多功能测量的拓扑结构，其特征在于：在参考电阻RI(4)两端并联有由继电器KI1(28)与参考电阻RI1(4-1)组成的串联结构，在参考电阻RR(6)两端并联有由电子开关KR1(29)与参考电阻RR1(6-1)组成的串联结构，在参考电阻RU(10)两端并联有由电子开关KU1(30)与参考电阻RU1(10-1)组成的串联结构，继电器KI1(28)、电子开关KR1(29)及KU1(30)的控制端分别与微控制器(16)的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的用于多功能测量的拓扑结构，其特征在于：参考电阻RI(4)两端还设有第一、第二过流控制检测电路(23、26)，所述第一、第二过流控制检测电路(23、26)的输入端均通过保护电阻(22)与参考电阻RI(4)的C端(9)连接，其另一个输入端分别通过参考电压E、F(24、25)与信号输入端B(2)连接，其输出端分别与微控制器(16)的输入端连接。
5.一种用于多功能测量的拓扑结构的测量方法，其特征在于：
a.当用于测量电压时，断开继电器KI、KR(3、5)，被测电压由信号输入端A、B(1、2)输入，微控制器(16)根据信号极性判别电路(13)的输出控制电子开关KX(15)方向，再与上次的输出作比较，如发生了变化，此时定时器记录了交流信号半个周期的时间，用定时器的值计算出信号频率，如未发生变化则判断为直流电，微控制器(16)根据A/D转换器(21)的输出值和对应量程计算出输入电压的实际值并在显示设备(19)上显示，然后根据频率值判断信号是交流还是直流并在显示设备(19)上显示；
b.用于测量电流时，断开继电器KR(5)，闭合继电器KI(3)，被测电流由信号输入端A、B(1、2)输入经过继电器KI(3)、参考电阻RI(4)并在信号输入端A、B(1、2)上形成代表被测电流的电压，微控制器(16)根据前述a测量电压的方法测量此电压，然后计算出实际电流值并在显示设备(19)上显示，当被测电流超过量程时，断开继电器KI(3)；
c.用于测量电阻时，断开继电器KI(3)，闭合继电器KR(5)，被测电阻通过信号输入端A、B两端与参考电阻RR串联并对测试电压(8)分压，在信号输入端A、B得到代表被测电阻的电压，按照前述a测量电压基本的方法得出结果并在显示设备(19)上显示，当测量出信号输入端A、
B两端的电压大于测试电压(8)时，断开继电器KR(5)；
d.用于测量二极管时，与测量电阻的方式基本相同，只是直接以信号输入端A、B(1、2)两端的实际电压作为二极管档的输出值在显示设备(19)上显示，保护过程与测量电阻步骤c相同；
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