[发明专利]一种组合智能万用表

权利要求书

1.一种组合智能万用表，包括模拟前端单元（1）、RLC电桥前端单元（2）、信号调理单元（3）、A/D转换单元（4）、计数器前端单元（5）、CPU控制单元（6）和电源变换管理单元（7）等电路组成，其特征是：所述模拟前端单元（1）设置有插口（CH1 –CH4），插口切换继电器（101），RC衰减器（102），量程切换继电器（103），500mA电流取样电路（107），10A电流取样电路（108）；所述RLC电桥前端单元（2）设置有时钟发生器（208），定时器TIM1（207），定时器TIM8（209），DMA控制器（206），D/A转换器DAC2（204），D/A转换器DAC1（205），有源低通滤波器（201），电流/电压变换器（202）, 5：1衰减器（203）；所述信号调理单元（3）设置有 放大器（302），多路输入可编程放大器PGA（301），单刀双掷开关（SPDT）（303），反相器（304），单刀双掷开关（SPDT）鉴相器（305），有源低通滤波器（306），电平移位电路（307），ADC驱动器（308）；所述A/D转换单元（4）设置有直流A/D转换电路（401）和交流A/D转换电路ADC1（404）、ADC2（403），DMA控制器（405），电压基准原（409）；所述计数器前端单元（5）设置有插口（CH5，CH６）,分频器（501），宽带放大器（502），超高速比较器（503），单刀双掷开关（SPDT）（505），施密特整形器（506），4位计数器（504）；所述CPU控制单元（6）设置有100脚以上封装的32位ARM数模混合单片机（604）及其配套软件，LCD显示器（601），轻触按键矩阵（602），串行通信口（603）；所述电源变换管理单元（7）设置有DC/DC正电源（701），DC/DC负电源（702），LDO电源（703），供电开关（704）。

2. 根据权利要求1所述的组合智能万用表，其特征在于：所述模拟前端单元（1）电路包括：

插口切换继电器（101），RC衰减器（102），量程切换继电器（103），10A电流取样电路（108），500mA电流取样电路（107）；

A、插口切换继电器（101）之继电器（JDQ1）的3脚连接插口(CH1)，继电器（JDQ1）的8脚通过保险管连接插口(CH3)，二极管(DP4、DP1)正向串联接于继电器（JDQ1）的8脚与地之间，二极管(DP2、DP3)反向串联接于继电器（JDQ1）的8脚与地之间，继电器（JDQ1）的2脚接正弦波电路低通滤波电路（501）之输出电阻PTC1的一端，继电器（JDQ1）的4脚接RC衰减器（102），继电器（JDQ1）的7脚接500mA电流取样电路之取样电阻(RJ9)的一端，继电器（JDQ1）的9脚接电流/电压变换器（502）的运放（U6）的2脚反向输入端，继电器（JDQ1）的（5、6）脚相连接接电源VCC端，继电器（JDQ1）的1脚接场效应三极管（N2）的漏极D，继电器（JDQ1）的10脚接场效应三极管（N3）的漏极D，场效应三极管（N2）的源极S接场效应三极管（N1）的漏极D，场效应三极管（N3）的源极S接场效应三极管（N1）的漏极D，场效应三极管（N1）的源极S接地，场效应三极管（N2）的柵极G接单片机(U10)的65脚PC8端，场效应三极管（N3）的柵极G接单片机(U10)的66脚PC9端，场效应三极管（N1）的柵极G接单片机(U10)的71脚PA12端，场效应三极管（N1）的柵极G与地之间还接入电阻（R87）；

B、RC衰减器（102）之高压分压电阻（RH1-RH4）串联连接，其两端并联高压分压电容（CHV），高压分压电阻（RH1）的一端连接插口切换继电器（JDQ1）的4脚，高压分压电阻（RH4）的一端连接电阻（R26）的一端，电阻（R26）的另一端连接CMOS开关(U15)的13脚，CMOS开关(U15)的14、5脚相连，低压分压电阻（RL2）与低压分压电容（CL4）并联，一端与CMOS开关(U15)的14、5脚相连，另一端接地，CMOS开关(U15)的15、2脚相连，低压分压电阻（RL3）与低压分压电容（CL1）并联，一端与CMOS开关(U15)的15、2脚相连，另一端接地，CMOS开关(U15)的11、4脚相连，低压分压电阻（RL1）与低压分压电容（CL3）并联，一端与CMOS开关(U15)的11、4脚相连，另一端接地，CMOS开关(U15)的12、1脚相连接地，CMOS开关(U15)的输出端3脚与地之间接入正反向连接的发光二极管（BL2、BL3），CMOS开关（U15）的控制端9脚经串联电阻（R71）连接到单片机(U10)的79脚PC11端，CMOS开关（U15）的控制端10脚经串联电阻（R79）连接到单片机(U10)的31脚PA6端；

C、量程切换继电器（103）之继电器（JDQ2）的2脚连接CMOS开关(U15)的3脚，继电器（JDQ2）的4脚经并联电阻（RPV）、电容（CPV）连接插口切换继电器（JDQ1）的4脚，继电器（JDQ2）的3脚之输出信号经串联电阻（R23）接入信号调理单元（3）电路，继电器（JDQ2）的7脚经电阻（RJ4）连接运放（U6）的反向输入端2脚，继电器（JDQ2）的9脚经电阻（RJ3）连接运放（U6）的反向输入端2脚，继电器（JDQ2）的8脚连接运放（U6）的输出端6脚，继电器（JDQ2）的（5、6）脚相连接接电源VCC端，继电器（JDQ2）的1脚接场效应三极管（N5）的漏极D，继电器（JDQ2）的10脚接场效应三极管（N6）的漏极D，场效应三极管（N5）的源极S接场效应三极管（N4）的漏极D，场效应三极管（N6）的源极S接场效应三极管（N4）的漏极D，场效应三极管（N4）的源极S接地，场效应三极管（N5）的柵极G接单片机(U10)的65脚PC8端，场效应三极管（N6）的柵极G接单片机(U10)的66脚PC9端，场效应三极管（N4）的柵极G接单片机(U10)的15脚PC0端，场效应三极管（N4）的柵极G与地之间还接入电阻（R86）；

D、10A电流取样电路（108）之取样电阻(FL)接于插口(CH4)与接地插口(CH2)之间；

E、500mA电流取样电路（107）之取样电阻（RJ9）接于插口(CH4)与插口切换继电器（JDQ1）的7脚之间。