[发明专利]高内阻交直流通用电压表

说明书

技术领域

本发明涉及数字式电压表，具体涉及一种高内阻交直流通用电压表。

背景技术

电力系统变电运维专业及其他一些行业，日常工作需要测量设备和电气回路电压，当使用万用表时错误选择电流档或电阻档，会导致设备跳闸或损坏蓄电池等设备。而目前市场上并无专用的交直流电压表，使用万用表时，必须进行档位切换，然后进行量程选择。否则严重影响测量精度，严重时可能会烧毁仪表。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高内阻交直流通用电压表，无需档位和量程选择，使电压测量简单化，电压表易用化，不会造成电压表及设备的损坏。

    本发明的技术解决方案是：该电压表的电路由高阻分压电路、量程自动选择电路、交直流自动切换电路、AC-DC转换采样电路、MCU控制电路、LCD液晶显示电路和电源电路依电回路方式相连；所述的高阻分压电路接入测量信号，输出端与量程自动选择电路相连；所述量程自动选择电路与交直流自动切换电路相连，其控制端与MCU控制电路相连；所述交直流自动切换电路与AC-DC转换采样电路相连，其控制端与MCU控制电路相连；所述AC-DC转换采样电路与MCU控制电路相连；LCD液晶显示电路与MCU控制电路相连；所述的MCU控制电路采用MCU 微型处理器，是STM8S系列STM8S005K3T6芯片，AC-DC转换采样电路采用MCP3421芯片，量程自动选择电路采用CD4066芯片，LCD液晶显示电路采用HT1621液晶驱动芯片。

本发明的优点是：1、该电压表进行交流和直流电压的测量，除表棒外仅有一个开关按钮，无需进行档位和量程选择，测量时对被测回路呈高阻状态；2、电压表采用高内阻数字化测量电路，电压表对测量回路呈高阻状态，在测量范围内任何电压数值下，电压表的测量电流不大于10毫安；3、通过内置多路开关自动选择交直流调理电路和量程，并在屏幕上显示交直流字样；4、实现测量蓄电池、直流电源、所用电和保护出口电压等测量的“一表通”，避免因测量引起的短路和保护出口误动；5、测量时自动识别交直流电压信号，根据所测量电压范围自动选择量程，无需人工选择交直流档和量程范围。

附图说明

图1是高内阻交直流通用电压表的原理框图。

图2是高阻分压电路图。

图3是量程自动选择电路图。

图4是交流直流自动切换电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

    如图1-4所示，该电压表的电路由高阻分压电路、量程自动选择电路、交直流自动切换电路、AC-DC转换采样电路、MCU控制电路、LCD液晶显示电路和电源电路依电回路方式相连；所述的高阻分压电路接入测量信号，输出端与量程自动选择电路相连；所述量程自动选择电路与交直流自动切换电路相连，其控制端与MCU控制电路相连；所述交直流自动切换电路与AC-DC转换采样电路相连，其控制端与MCU控制电路相连；所述AC-DC转换采样电路与MCU控制电路相连；LCD液晶显示电路与MCU控制电路相连；所述的MCU控制电路采用MCU 微型处理器，是STM8S系列STM8S005K3T6芯片，AC-DC转换采样电路采用MCP3421芯片，量程自动选择电路采用CD4066芯片，LCD液晶显示电路采用HT1621液晶驱动芯片。

其中，所述的高内阻交直流通用电压表的量程分为四档，1V、10V、100V、1000V；上电默认为直流档，量程为1V档；输入信号经过高阻分压电路后，直接送入AD芯片进行采样，AD采样芯片MCP3421测量±2.048V电压；如果多次采样值，基本相等，则保持直流档；如果多次采样值出现有正负变化，则切换为交流档；根据采样计算出的电压值，如果大于1V则自动切换为10V档，大于10V则自动切换为100V档，大于100V则自动切换为1000V档；电压降低则反之；最终再次进行AD采样；将计算出来的电压值送入LCD液晶显示电路。

其中，所述的高阻分压电路，如图2所示，R1位10MΩ，R2为分压电阻，通过量程换挡电路选择；1V档时为10MΩ，10V档时为510kΩ，100V档时为51 kΩ，1000V档位5.1 kΩ；D1，D2为两2.4V稳压二极管，R3为1 kΩ电阻；D1,D2,R3形成过电压保护电路；当分压之后电压大于3V时，D1，D2导通，电压经过 R1、D1、D2、R3分压，分压输入电压不大于3V；然后经过带调零功能的运算放大器OP07组成的电压跟随器；最终再经过1/5小电阻分压，输出±200mV的小信号电压输出。