[实用新型]一种高精度低功耗的测试仪表

说明书

本实用新型提供的一种高精度低功耗的测试仪表，利用单片机控制继电器以及模拟开关的通断，当测量需要耐受高压时利用继电器，在不需要耐受高压时，运用模拟开关，这样可以在最大程度上减小功耗以及提高测量精度。因此本实用新型实施例提供的测试仪表精度高，功耗低。

技术领域

本实用新型属于测试仪表技术领域，具体涉及一种高精度低功耗的测试仪表。

背景技术

在当今社会中，很多设计工程中都需要器件的测量，因此对仪表的要求就体现出来了，而且随着电子技术的发展，传统的测试仪表因体积庞大、测试功能单一逐渐被袖珍型、多功能的现代仪表而代替。在节约能源的大背景下，功耗越低，仪表的使用时间越长。

传统仪表的量程使用模拟开关或者继电器实现量程的自动转化，以缩小测试仪表的体积，但是由于模拟开关内部是由MOS管作为开关，MOS管在导通时源极和漏极之间会存在一个导电沟道，这个导电沟道由电子(NMOS)或空穴(PMOS)堆积而成，其电阻也会随着栅极所加电压的升高而降低，由于该传统仪表的供电电压的限制，因此模拟开关内部MOS管肯定不能处于饱和导通状态，会产生比较大的导通电阻，影响仪器测量精度。

继电器本身也有缺点，一是导通关断时间太长；由于是机械设备，因此就算高速继电器，其导通也需要1～5ms左右，这便使得一些突变信号可能无法迅速测量。二是继电器需要一个比较大的导通电流，使功耗大大增加；一般的国产5V继电器大概需要300mA左右电流，而进口优质5V继电器大概需要20～30mA左右，其功耗也达到了上百毫瓦，对于仅用电池供电的设备来说使用继电器会大大降低其测试仪器的使用寿命。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种高精度低功耗的测试仪表。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供的一种高精度低功耗的测试仪表，包括：输入模块、模拟开关、继电器、运算放大器、单片机、整形电路以及显示模块，所述输入模块包括电阻测量输入端、电压测量输入端、电流测量输入端以及交流有效采集输入端，所述模拟开关的输出连接所述输入模块的输入，所述输入模块的输出连接所述继电器的输入，所述继电器的输出分别连接所述运算放大器的输入以及所述整形电路的输入，所述运算放大器的输出以及所述整形电路的输出连接所述单片机的输入，所述单片机的输出分别连接所述显示模块的输入以及所述模拟开关的输入，用于控制所述显示模块以及所述模拟开关的通断完成量程的自动切换。

可选的，所述低功耗测试仪表还包括：选档模块，所述选档模块的输出连接所述单片机的输入。

可选的，所述低功耗测试仪表还包括：键盘输入模块，所述键盘输入模块的输出连接所述单片机的输入。

可选，所述模拟开关包括：非门、与非门S1以及S2、NMOS管VT1以及VT2，所述非门的选通端(E)输入选通信号，所述非门的输出端分别与S1的第一输入端以及S2的第一输入端相连，所述S1的第二输入端分别与所述S2的输出端、VT2的栅极相连，所述S2的第二输入端(A)输入信号，所述S1的输出端与VT1的栅极相连，所述VT1的漏极连接电源电压(VDD)，所述VT1的源极与所述VT2的漏极相连，所述VT1的源极与所述模拟开关的输入。

可选的，所述继电器包括：运放U1、U2，电阻R1-R9，NMOS管Q1、Q2，所述U1的负输入端分别与所述R2的一端以及R4的一端相连，R2的另一端与输入模块的输出相连，所述U1的正输入端分别与R1的一端以及R3的一端相连，R1的另一端与输入模块的输出相连，R3的另一端与电源地相连，所述U1的输出端分别与R4的另一端、R5的一端连接后接入U1的供电电压相连，R5的另一端分别连接R6的一端、U2的正输入端，U2的负输出端分别连接R8的一端以及R9的一端，R8的另一端接电源地，R9的另一端接电源电压，R6的另一端分别与R7的一端以及Q1的漏极相连，R7的另一端与Q2的漏极相连，Q1的源极以及Q2的源极接电源地，单片机的输出连接Q1的栅极以及Q2的栅极，控制Q1以及Q2的开通，以此实现量程的自动切换。