[实用新型]多功能测量仪

说明书

本实用新型涉及一种多功能测量仪，适用于直流电压、交流电压、频率、周期电信号的测量，对被测结果可进行处理、显示和打印。

一般带微机的插件式电压、频率和周期参量的多功能测量设备，测量不同参量，制作对应不同的插件，测量时，通过微机调用相应插件电路。这种测量设备，进行电压、频率和周期测量时不能共用一套插件，使电路复杂，体积大，价格贵。

本实用新型的目的是以CPU、计数定时控制器、程序控制数字开关、门电路等子电路组成多功能测量仪，测量时通过微机调用所需的子电路组成电压、或频率、或周期测量通道，实现一台仪器对直流电压、交流电压、频率、周期等多种电参量的测量，使得仪器结构简单，体积小，成本低。

本实用新型是这样实现的：以CPU、计数定时控制器、程控数字开关、门电路以及电压信号输入电路、频率及周期信号输入电路组成电压、频率和周期电参量的测量装置。

在测量电压时，由电压测量输入电路、计数定时控制器、数控开关、D触发器、门电路及CPU组成电压测量通道。在频率测量时，由频率测量输入电路、计数定时控制器、数控开关、门电路及CPU组成频率测量通道。在周期测量时，也是利用频率测量通道。

本实用新型的特征在于利用计数定时控制器、程控开关、门电路和CPU等少量硬件和编程控制的手段，在一台仪器上实现电压、频率和周期等多种电参量的测量。上述的这些功能是借助于CPU、计数定时控制器和程控数字开关等硬件在软件的控制下得到实现的。如果配以相应的转换电路或传感器，本测量仪可实现直流电流、交流电压、交流电流等电参量的测量，并可通过CPU进行误差修正。

本实用新型的附图有四个：

图1多功能测量仪方框图。

图2多功能测量仪电压测量信号输入电路

图3多功能测量仪频率、周期测量信号输入电路

图4多功能测量仪测量信号处理电路

本实用新型实施例的多功能测量仪包括三部分（如图1所示），第一部分是电压测量输入电路，由电压衰减器（1）、程控继电器（2）、跟随器（3）、放大器（4）、程控继电器（5）、积分器（6）、基准电压电路（7）和鉴零器（8）组成；第二部分是频率、周期测量输入电路，即放大整形电路（9）；第三部分是测量信号处理电路，由CPU（10）、显示器（11）和程序控制测量信号处理电路组成，程序控制测量信号处理电路除所述的程控继电器（2）和（5）、CPU（10）、显示器（11）外，还包括程控锁存器（12）和（13）、程控输入输出接口（14）、计数定时控制器（15）、程控数字开关（16）和（17）、D触发器（18）以及与非门（19）和（20）、或门（21）、倒相器（22）和十分频器（23）等。其中，电压测量通道由电压衰减器（1）、程控继电器（2）和（5）、跟随器（3）、放大器（4）、积分器（6）、基准电压电路（7）、鉴零器（8）、放大整形电路（9）、CPU（10）、显示器（11）、程控锁存器（12）和（13）、程控输入输出接口（14）、计数定时控制器（15）、程控数字开关（16）和（17）、和倒相器（22）组成；频率测量通道由放大整形电路（9）、CPU（10）、显示器（11）、程控输入输出接口（14）、计数定时控制器（15）、程控数字开关（16）和（17）、D触发器（18）、与非门（19）、或门（21）和十分频器（23）组成；周期测量通道由放大整形电路（9）、CPU（10）、显示器（11）、D触发器（18）、与非门（20）、或门（21）组成。

直流电压的测量是利用二次积分原理，第一次积分是对被测直流电压信号进行定时积分，定时积分的时间由计数定时控制器（15）确定，在确定的时间内积分器（6）的电荷积分量与被测电压大小成正比，第二次积分利用与被测电压反极性的基准电压值对第一次积分实施反积分，即对积分器进行放电积分，积分器（6）放电到零电位时，第二次积分终止，放电积分时，在反极性基准电压值确定的情况下放电积分的速度是不变的，这样一来第一次积分值越大，第二次放电积分时间越长。利用计数定时控制器（15）计数第二次放电时间，经CPU（10）处理，即可得到被测电压值。