[其他]多功能在线电路检测仪表

说明书

本发明属于电计量仪表中电性能和故障的测试 设备，具体地说，是涉及到一种多功能的在线电路检 测仪。

在线测试技术是最近几年发展起来的一种测试 技术。以往检测印刷电路板上的元件参数和各种电 参数时，需要把元件焊下来以防止并联效应；检测电 流时需要割断电路以串联电流表。现在采用在线测 试技术可以在印刷电路板上，用表笔直接测得元件参 数，也可以在印刷电路板上用表笔接触被测电路测得 所流过的电流值或其它电参数等。显然，这种测试技 术既方便又不易损坏电路板和电气元件，更为自动测 试打下了基础。

国外Weston公司制造出一种用于印刷电路板 在线测试的万用表，并在《加拿大控制和仪表》杂志中 作了介绍(CANAD IAN CONTROLS & INSTRUMENTATION JUNE 1974.P14-15)。 该万用表采用电流反馈法，这样就可以在不割断电路 的情况下用并联的方法测得导体中的直流电流值。 该万用表所用的放大器为运算放大器，具有高的放大 倍数，高共模抑制比和电流驱动源。测量时，先用双 探针表笔I和II测得电流在导体中的电压降，此时运 算放大器输出一个反馈电流以抵消被测电流，反馈电 流在反馈回路上的电阻R上形成的电压降通过测量 放大器放大，并驱动电表显示出电流值，该万用表的 电流挡均为直流，分3毫安，10毫安，30毫安，100毫 安和300毫安五挡。该万用表的电压挡分八挡，测量 范围从0.1伏到300伏。此外电阻挡分七挡，测量范 围从1欧姆到10欧姆。

但是该万用表只能测交直流电压值和在线直流 电流值，但不能测在线交流电流值。从目前国内外使 用的同类万用表或其它文献来看，也没有发现具备这 种功能。但是，在线测试交流电流值在工业和科研中 都是需要解决的问题。

其次，使用Weston公司制造的万用表还不能用 在线测试的方法来确定印刷电路板或其它电气装置 的短路位置。众所周知，在印刷电路板的蚀刻或焊接 过程中，由于工艺的不完善，二条印刷电路板的铜箔 之间可能会有细丝相连，肉眼很难发现，如果是由于 印刷电路板上的元件损坏而导致短路则更难发现，以 往采用低阻表检查，效果不好。

再其次，在自动化装置之间的讯号传递往往采用 直流电流(0-10毫安或4-20毫安)。例如，从传 感器输出的毫伏信号经过DDZ系列变送单元，变成 直流电流信号，然后再进行比例，微分，积分运算，其 运算结果又以直流电流输入执行机构，使其动作。 但是Weston公司的万用表只能对发生故障的部位 进行一般的在线测试，不能给发生故障的部件输入一 个可变的标准电流或毫伏信号，因此也就无法测出故 障部件的实际工作状态，给检测和维修带来不便。

因此，本发明的任务就是为了要设计出一种能解 决上述三方面问题的多功能的用于在线电路测试的 检测仪表，以克服原有同类仪表的不足。也就是说， 本发明的目的首先是要使原有的万用表可用于在线 电路中的交流电流的测试，其次要使原有的对印刷电 路板进行在线电路测试的万用表可用来检测和判定 印刷电路板中的短路位置，再其次，可将这类万用表 用于测试自动化装置的工作状态及发现故障位置，特 别是使其可适用于化工现场。

本发明的任务是通过下述方法实现的，即在 Weston公司的万用表中的电子线路中增加了以下四 个方面的电路和部件：

第一、将上述Weston公司的万用表中运算放大 器改为宽频带低漂移放大器，并在运算放大器输出端 后串接一个双向电流驱动器，在测量放大器输出端与 直流电表之间再串接一个交直流转换开关和交直流 转换器。该交直流转换开关装在万用表的表壳上。 这部分电路工作原理如附图1所示。