[实用新型]袖珍数字电位差计

说明书

一种袖珍数字电位差计，其功能、精度和量程与电位差计UJ33a完全相同，而其他方面性能均优于UJ33a，如由    手动变为自动快速测量与校验、无机械磨损误差、保证精度的环境温度从15～35℃扩展到0～55℃、校验时不需要另备毫伏电源、体积小巧。重量只有UJ33a的5％，携带使用方便，更主要的是消除了主观误差，这就更有利于管理人员严格地用实测数据来管理生产。

CNZL86208667公开了“测量、检验两用数字毫伏表”，它是袖珍数字电位差计的雏形，量程和分辨率都不够。本实用新型已是Ⅱ型袖珍数字电位差计，已完全可替代精度为0.05级的常规电位差计。

图1是袖珍数字电位差计组成方框图，由带隙稳压管1、五档电阻分压器4，前置放大器5、衰减器6，单片3 1/2 位A／D转换器7和LCD显示板8组成“测量”电路；输出调节电位器2、跟随器3和“测量输出”选择开关K₁组成“输出”电路，输出电势的大小仍由处于图1下部的“测量”电路测量，并在LCD板上显示。K₂是“低程高程”选择开关，低程为0～100.00mv，高程为0～1000.0mv。

图2是袖珍数字电位差计电路图，下面说明工作原理，当处于“测量”工作状态，见图1，开关K₁打开，若量程选择高程，开关K_{2 1}合向右侧，A／D转换器的输入V_1N＝Vx－nVo，其中nVo是五档电阻分压器4的输出，V₀为每档电阻的分压，为定值200.0mv，n是档数n＝0～4，则nVo最大值为4×200.0＝800.0mv。所以高程时最大量程Vxm为800.0＋200.0＝1000.0mv，分辨率0.1mv。实现这一要求，电路的连接见图2，电阻R₁、R₂、R₃、R₄上分档电压nvo经5×1开关K₃直接接单片A／D转换器负输入端30。A／D片的正输入端经选择开关K₂₁和袖珍数字电位差计“＋”端连接，其“－”端直接接模拟地。

若量程置于低程，选择开关K₂₁合方左侧，被测值Vx放大10倍后再与nv₀相减，差值输入A／D片，对A／D片工作来说与高程时完全相同。此时点亮小数点dp₂，这样量程就缩小10倍，对应每档分压归算到被测值也缩小10倍，为20.00mv，所以低程时量程最大值为80.00＋20.00＝100.00mv，为此A／D片的正输入端31经选择开关K₂₁和10倍运放5接到袖珍数字电位差计“＋”端。

为防止输入端漏电对运放工作引入误差，运放3、5的两个输入端加环形铜箔圈9、10，并将环圈短接到等电位点，使运放输入端和外界隔离，尤其可防止电源引脚的漏电。这一措施对袖珍数字电位差计复零有重要的作用。

制成的袖珍数字电位差计显示稳定，精度为0.05级。所以本实用新型的特征是：

1、电阻R₁、R₂、R₃、R₄上分档电压nv₀径5×1开关K₃接到单片A／D转换器的负输入端30；A／D片的正输入端31经选择开关K₂₁后直接接到或先经运放5后再接到袖珍数字电位差计的“＋”端；袖珍数字电位差计“－”端接模拟地32。

2作为输出跟随器的运放3和作为前置放大的运放5，它们的输入端用环形铜箔圈隔离。

图2中作为实施例的A／D片是不带保持的，如7106，带保持的7116同样可采用，只需改一下1、35两脚的连接，这是已有技术。