專(zhuān)利名稱(chēng)：用于輔助裝置的測(cè)量測(cè)試儀表和相關(guān)的電壓管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及測(cè)量測(cè)試儀表，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及用于一個(gè)或多個(gè)輔助裝置的具有電壓管理系統(tǒng)的測(cè)量測(cè)試儀表。
高頻測(cè)量探頭要求高輸入電阻以及低輸入電容。一般地，這類(lèi)探頭具有用于低電路負(fù)載的有源FET輸入以及具有大到4GHz以上的頻帶寬度。此類(lèi)探頭的例子是P6245有源FET探頭，由Tektronix，Inc.，Beaverton，Oregon和本申請(qǐng)受讓人制造和出售。如USP 4,708,661所述，P6245具有由一系列電壓、時(shí)鐘和信號(hào)插腳圍繞的BNC公型信號(hào)連接器。電壓插腳向探測(cè)頭和配置在終端盒中的終端盒電路和存儲(chǔ)裝置提供±5v和±15v。存儲(chǔ)裝置包含有與特定探頭相關(guān)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如探頭類(lèi)型、校正因數(shù)值和偏心值。經(jīng)由時(shí)鐘插腳向存儲(chǔ)裝置提供時(shí)鐘信號(hào)，而存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)插腳讀出，提供給測(cè)量?jī)x表。
柔性或硬性印刷電路圍繞測(cè)量測(cè)試儀表面板上匹配的BNC母型連接器。印刷電路具有多個(gè)結(jié)束于端點(diǎn)的電路通道。測(cè)量探頭的插腳與柔性印刷電路上的端點(diǎn)接合。電路通道連接到儀表內(nèi)部的電壓源、時(shí)鐘電路和數(shù)據(jù)線，并提供全部信號(hào)和電源線以便給有源探頭供電并操作有源探頭。當(dāng)測(cè)量探頭連接到測(cè)量測(cè)試儀表時(shí)，立即給探頭提供電源。
計(jì)算機(jī)業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于向通電的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)添加和從其中去除插件或外圍裝置的方法，稱(chēng)作″熱交換″。如該術(shù)語(yǔ)所暗示的，插件或外圍裝置插入的連接器的電壓插腳上具有電源電壓。各種技術(shù)用來(lái)為插件或外圍裝置上電而不產(chǎn)生涌流或增加系統(tǒng)電源的負(fù)荷。一種技術(shù)在插件或外圍裝置使用可變長(zhǎng)度觸點(diǎn)以便最初將連接器上的電壓電源連接到RC斜坡電路和相關(guān)的控制回路。該RC電路和相關(guān)的電路在將電壓提供給插件上電路的其余部分之前，使插件上的電源電壓傾斜上升直到達(dá)到期望電平。另一種技術(shù)需要用戶使一個(gè)特別的連接器插槽掉電，插入插件或外圍裝置，然后對(duì)連接器插槽加電。
″熱交換″現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)是在系統(tǒng)確定插件或外圍裝置的類(lèi)型和配置它用于該系統(tǒng)之前加電。系統(tǒng)不知道該插件或外圍裝置是否兼容，是否它會(huì)提取過(guò)度的電流量，或增加的插件或外圍裝置是否會(huì)使全部所連接的裝置提取的電流總量超過(guò)一個(gè)或多個(gè)電源的最大電流額定值。另外，大部分″熱交換″技術(shù)需要在插件或外圍裝置上配置RC網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)關(guān)電路。在測(cè)量探頭提供這樣的電路會(huì)增加終端盒的尺寸和增加探頭成本。
需要有一種測(cè)量測(cè)試儀表電壓管理系統(tǒng)用于輔助裝置，如測(cè)量探頭，在該裝置接通電源之前檢驗(yàn)所連接的裝置是有效的配套裝置。該電壓管理系統(tǒng)還將監(jiān)控每一個(gè)所連接的裝置以便確定新連接的裝置是否導(dǎo)致從一個(gè)或多個(gè)電源提取過(guò)量的電流。此外，該電壓管理系統(tǒng)將提供無(wú)效或不被支持的裝置和新連接的裝置是否使電源過(guò)載的指示。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，電壓切換電路具有多個(gè)輸出電壓，后者經(jīng)由輔助裝置接口的各個(gè)電壓電源輸入線連接到輔助裝置。對(duì)于多通道測(cè)量測(cè)試儀表，電壓管理系統(tǒng)多個(gè)輔助裝置接口，后者各自具有能夠接受輔助裝置的接口。各裝置產(chǎn)生輸送到讀出電路的讀出信號(hào)，用于產(chǎn)生中斷信號(hào)輸送到控制器?？刂破鲉?dòng)各輔助裝置的時(shí)鐘信號(hào)以便檢索來(lái)自各裝置的各自的輔助數(shù)據(jù)，確定該連接的輔助裝置是否是有效的裝置并且能夠被測(cè)量測(cè)試儀表支持。控制器為各個(gè)有效的配套裝置產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)并將該信號(hào)連接到各個(gè)裝置的各自的電壓切換電路。存儲(chǔ)在每一個(gè)輔助裝置的輔助數(shù)據(jù)包括每一個(gè)輸出電壓的輸出電壓電流提取值，該值被控制器檢索?？刂破骶哂杏糜趯⒏鱾€(gè)附裝的輔助裝置的每一輸出電壓的電流提取值相加的裝置和用于比較總電流提取值與最高輸出電壓電流提取值的裝置。當(dāng)總電流提取值小于最大輸出電壓電流提取值時(shí)，把啟動(dòng)信號(hào)提供給最后連接的輔助裝置的電壓切換電路。當(dāng)響應(yīng)從讀出電路取消讀出信號(hào)而取消中斷信號(hào)時(shí)，為了對(duì)控制器取消電壓切換電路的啟動(dòng)信號(hào)作出響應(yīng)，來(lái)自電壓切換電路的輸出電壓或多個(gè)輸出電壓從電壓電源輸入線或多根電壓電源輸入線被取消。
測(cè)量測(cè)試儀表可以裝備有顯示裝置和控制器，該控制器具有用于當(dāng)無(wú)效和不被支持的輔助裝置連接到裝置接口時(shí)產(chǎn)生顯示在顯示裝置上的警告信息的裝置。警告信息產(chǎn)生裝置也可以在輔助裝置連接到測(cè)量測(cè)試儀表并且總電流提取值大于最大輸出電壓電流提取值時(shí)產(chǎn)生警告信息。
從以下的詳細(xì)描述、連同閱讀所附的權(quán)利要求書(shū)和附圖
，將明白本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和新特征。
圖2是包括根據(jù)本發(fā)明的輔助裝置電壓管理系統(tǒng)的測(cè)量測(cè)試儀表的典型的方框圖。
圖3是包括根據(jù)本發(fā)明的輔助裝置電壓管理系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的更詳述的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的電壓管理系統(tǒng)內(nèi)的讀出電路的典型的電路圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的電壓管理系統(tǒng)內(nèi)的電壓切換電路的典型的示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的電壓管理系統(tǒng)內(nèi)的電壓切換電路的電壓輸出電平的圖解表示。
圖2的方框圖顯示一個(gè)或多個(gè)輔助裝置12，能夠連接到測(cè)量測(cè)試儀表10的一個(gè)或多個(gè)輔助接口16。輔助裝置12具有信號(hào)輸入接頭20，如BNC連接器、BMA連接器等的一半。輔助裝置12還具有存儲(chǔ)裝置22，如EPROM，后者包含輔助裝置的特定數(shù)據(jù)，如裝置類(lèi)型、校準(zhǔn)因子、偏移值、電流提取值等等。輔助裝置12具有連接到輔助接口16中的相應(yīng)的觸點(diǎn)或插腳的連接器插腳或觸點(diǎn)，以便與該裝置進(jìn)行信號(hào)和電壓電源連接。
輔助接口16具有信號(hào)輸入連接器20的另一半和插腳或觸點(diǎn)，用于連接該輔助裝置。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，輔助接口16具有連接到輔助裝置12的接觸焊盤(pán)的鍍金彈簧單高蹺型(pogo)插腳。各接口16具有連接到讀出電路26的讀出線24。各接口16還具有連接到向輔助裝置12提供電壓電源的相應(yīng)的電壓切換電路30的一個(gè)或多個(gè)電壓電源線28。電壓線32連接到各接口16，以便對(duì)所連接的裝置12的存儲(chǔ)裝置22提供電壓電源。每個(gè)接口還具有連接到存儲(chǔ)裝置22的時(shí)鐘/數(shù)據(jù)線34，用于存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的定時(shí)輸出(clockingout)。中斷線36將讀出電路26連接到控制器38。來(lái)自輔助接口16的時(shí)鐘/數(shù)據(jù)線34也連接到控制器38。各電壓切換電路30經(jīng)由啟動(dòng)線40連接到控制器38。
控制器38，如Intel，Corp.，Santa Clara，CA，生產(chǎn)和銷(xiāo)售的CELERON或PENTIUM微處理器，經(jīng)由系統(tǒng)總線44連接到內(nèi)存42。內(nèi)存42既代表RAM、ROM又代表具有存儲(chǔ)易失數(shù)據(jù)、如由采集系統(tǒng)(未顯示)產(chǎn)生的輸入信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣值等的RAM內(nèi)存的高速緩沖存儲(chǔ)器。系統(tǒng)總線44同時(shí)連接到顯示裝置14，如液晶顯示器、陰極射線管等，并且連接到控制面板18，后者可以包括控制輸入設(shè)施，如鍵盤(pán)和/或鼠標(biāo)以及旋鈕和按鈕。大容量存儲(chǔ)器單元(一個(gè)或多個(gè))46，如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、CD ROM驅(qū)動(dòng)器、磁帶機(jī)、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等等，從適當(dāng)?shù)拇笕萘看鎯?chǔ)器媒體讀出和/或?qū)懭?，也可以連接到系統(tǒng)總線44。用于控制測(cè)量測(cè)試儀表10、實(shí)施電壓管理系統(tǒng)的程序指令可以存儲(chǔ)在ROM內(nèi)存42或大容量存儲(chǔ)單元46的大容量存儲(chǔ)媒體中并對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)。測(cè)量測(cè)試儀表最好使用由Microsoft，Corp.，Redmond，WA生產(chǎn)和銷(xiāo)售的WINDOWS98或類(lèi)似的操作系統(tǒng)控制的PC機(jī)系統(tǒng)。上述測(cè)量測(cè)試儀表的控制器38也可以使用多個(gè)控制器和數(shù)字信號(hào)處理裝置實(shí)現(xiàn)。例如，可以包括第二控制器，如Motorola，Inc.，Schaumburg，IL，制造和出售的Power PC微處理器，以便控制輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的采集和處理。顯示裝置14可以通過(guò)顯示控制器接收來(lái)自主控制器的顯示指令和接收來(lái)自數(shù)字信號(hào)處理裝置的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。也可以包括總線控制器，以便監(jiān)控用于所連接的輔助裝置12的輔助接口16，提供輔助接口16、讀出電路26和控制器38之間的通信。
具有電壓管理系統(tǒng)的測(cè)量測(cè)試儀表10的一般操作開(kāi)始于把輔助裝置12連接到輔助接口之一。輔助裝置12的連接導(dǎo)致通過(guò)連接到讀出電路26的讀出線產(chǎn)生讀出信號(hào)。讀出電路26響應(yīng)該讀出信號(hào)，通過(guò)中斷線36產(chǎn)生中斷信號(hào)。中斷信號(hào)連接到控制器38，控制器38在程序控制下處理中斷并產(chǎn)生經(jīng)由輔助接口16連接到輔助裝置12的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)將存儲(chǔ)在內(nèi)存22的輔助裝置數(shù)據(jù)定時(shí)輸出到控制器38?？刂破鹘邮蛰o助裝置數(shù)據(jù)并且根據(jù)數(shù)據(jù)確定輔助裝置是否是有效的裝置并且得到測(cè)量測(cè)試儀表10的支持。例如，如果輔助裝置執(zhí)行不被測(cè)量測(cè)試儀表支持的輔助特征或需要比來(lái)自儀表的有效電流更大的電流，則控制器38將該裝置12視為不被支持的探頭。控制器38響應(yīng)有效的配套輔助裝置，產(chǎn)生經(jīng)由啟動(dòng)線40連接到電壓切換電路30的啟動(dòng)信號(hào)。電壓切換電路30經(jīng)由電壓線28產(chǎn)生輸出供電電壓以便為輔助裝置12供電。如果無(wú)效或不被支持的輔助裝置12連接到輔助接口16，則控制器38不產(chǎn)生輸出到電壓切換電路30的啟動(dòng)信息，因而不向輔助裝置12提供電源。另外，控制器38也可以產(chǎn)生顯示在顯示裝置14上的錯(cuò)誤信息，表明所連接的裝置12是無(wú)效或不被支持的裝置。
此外，存儲(chǔ)在輔助裝置內(nèi)存22的數(shù)據(jù)可以包括電流提取值，表明裝置會(huì)從儀表電源得到多少電流。內(nèi)存42包含有最大電流提取值，表明輔助裝置12的任何結(jié)構(gòu)可以從儀表電源得到的最大電流量。在程序控制操作下的控制器，將連接的輔助裝置12的電流提取值相加，并將總值與最大電流提取值比較。如果最后連接的輔助裝置的電流提取值使總電流提取值超過(guò)最大電流提取值，則控制器38不產(chǎn)生輸出到所連接的裝置的啟動(dòng)信號(hào)?？刂破?8也可以產(chǎn)生顯示在顯示裝置上的錯(cuò)誤信息，表明最后連接的輔助裝置12由于從電源提取過(guò)量的電流而不能供電。
從輔助接口16去掉輔助裝置12會(huì)取消讀出線24上的讀出信號(hào)，導(dǎo)致產(chǎn)生經(jīng)由中斷線36連接到控制器38的中斷?？刂破?8取消啟動(dòng)線40上的啟動(dòng)信號(hào)導(dǎo)致電壓切換電路30從接口16取消電壓電源。
參考圖3，圖中示出說(shuō)明本發(fā)明最佳實(shí)施例的具有輔助裝置電壓管理系統(tǒng)的測(cè)量測(cè)試儀表10的更詳細(xì)的方框圖。與上述圖中相同的元件標(biāo)號(hào)也相同。每個(gè)輔助裝置12具有存儲(chǔ)裝置22，后者當(dāng)輔助裝置12連接到輔助接口16時(shí)經(jīng)由電壓線32接收電壓電源。每個(gè)裝置可以具有電路50，后者經(jīng)由電壓輸出線28從與輔助接口16關(guān)聯(lián)的電壓切換電路30接收電壓電源。在最佳實(shí)施例中，電壓切換電路提供±5伏和±15伏、以便給輔助裝置12中的電路50供電。經(jīng)由連接到每一個(gè)輔助接口16的接地線52配置向每一個(gè)輔助裝置12提供儀表接地線。每一個(gè)輔助裝置12具有連接到讀出線24的傳感輸出連接線54。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，傳感輸出連接54連接到接地線，該地線通過(guò)讀出線24產(chǎn)生有效的低電平輸出。每個(gè)接口具有時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線56和58，對(duì)應(yīng)于圖2中連接到存儲(chǔ)裝置22的時(shí)鐘/數(shù)據(jù)線路34。為了使主控制器66免于不斷地監(jiān)控和與輔助接口16以及讀出電路26通信，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線56和58連接到總線控制器60，后者通過(guò)時(shí)鐘線58產(chǎn)生同步脈沖輸出信號(hào)并且通過(guò)數(shù)據(jù)線56從輔助裝置的內(nèi)存22接收數(shù)據(jù)。讀出電路26經(jīng)由包括中斷線、時(shí)鐘線以及數(shù)據(jù)線的三線通信總線62連接到總線控制器60，對(duì)應(yīng)于圖2的中斷線36?？偩€控制器60通過(guò)另一串行總線64、如具有TTL邏輯電平的R5232型總線，連接到主控制器66?；蛘?，來(lái)自讀出電路的中斷線可以直接地連接到控制器66。最佳實(shí)施例中的啟動(dòng)線40從讀出電路28連接到電壓切換電路30?？刂破?6經(jīng)由系統(tǒng)總線44連接到先前描述的外圍裝置14，18，42以及48。
參考圖4，圖中示出讀出電路28的典型的示意圖，該圖連同圖3和5將用于描述測(cè)量測(cè)試儀表10中的電壓管理系統(tǒng)。每個(gè)輔助接口16具有連接到讀出電路26的讀出線24。讀出電路通過(guò)經(jīng)由電阻器70在線路24上施加正電壓，將每一讀出線24設(shè)置為有效高電平狀態(tài)。通過(guò)二極管72提供用于線路24的過(guò)電壓保護(hù)裝置。輔助裝置12到輔助接口16的連接將讀出線24連接到產(chǎn)生輸出到讀出電路26的有效低電平信號(hào)的接地的傳感輸出連接54。或者，可以把讀出線24設(shè)置為有效低電平狀態(tài)，而輔助裝置12利用內(nèi)存電壓電源產(chǎn)生有效高電平信號(hào)。讀出線24連接到I/O擴(kuò)展器集成電路74，如Philips SemiconductorProducts，Sunnyvale，CA制造、零件號(hào)碼PCF8574A的I/O擴(kuò)展器集成電路。I/O擴(kuò)展器74經(jīng)由具有時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線的通信總線62的雙線串聯(lián)的雙向總線，提供用于總線控制器60的遠(yuǎn)程I/O擴(kuò)展。擴(kuò)展器74還具有經(jīng)由通信總線62的中斷線連接到控制器60中的中斷邏輯電路的中斷輸出。通過(guò)經(jīng)由所述線路讀出中斷信號(hào)，遠(yuǎn)程I/O擴(kuò)展器74可以通知總線控制器60是否有通過(guò)它的端口而不必經(jīng)由串聯(lián)的雙向總線通信的輸入數(shù)據(jù)。
如上所述，輔助裝置12到輔助接口16之一的連接在讀出線24上產(chǎn)生有效低電平信號(hào)，導(dǎo)致I/O擴(kuò)展器74產(chǎn)生經(jīng)由通信總線中斷線62連接到總線控制器60的有效低電平中斷信號(hào)。如果讀出電路中斷線連接到所述控制器，則該控制器60或控制器66作出回應(yīng)，輪詢讀出線24以便確定哪個(gè)線路已經(jīng)轉(zhuǎn)換為有效低電平?？偩€控制器60經(jīng)由串行總線64將讀出線信息傳遞到控制器66?？刂破?6作出回應(yīng)，指示總線控制器60啟動(dòng)經(jīng)由時(shí)鐘線58連接到連接的輔助裝置12的時(shí)鐘信號(hào)。該時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)線56將內(nèi)存22中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)定時(shí)輸出到總線控制器60，總線控制器60經(jīng)由串行總線64依次將數(shù)據(jù)連接到控制器66。輔助裝置數(shù)據(jù)通過(guò)存儲(chǔ)于內(nèi)存42的程序控制下的控制器66進(jìn)行處理，以便檢驗(yàn)所連接的輔助裝置12是否是有效的并受到測(cè)量測(cè)試儀表10支持。一旦處理器66確定輔助裝置是有效的并受到支持，則它發(fā)信號(hào)到總線控制器60以便啟動(dòng)連接到輔助接口16的電壓切換電路30。總線控制器60運(yùn)用存儲(chǔ)的協(xié)議經(jīng)由通信總線62的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)定時(shí)輸入I/O擴(kuò)展器54，以便把各種值裝入多個(gè)輸出鎖存器，每個(gè)輸出鎖存器連接到啟動(dòng)線40之一。有源輔助接口連接器的輸出鎖存器提供連接到與該有源接口連接的電壓切換電路30的有效低電平啟動(dòng)信號(hào)。
圖5是電壓切換電路30的典型的示意圖，電壓切換電路30產(chǎn)生經(jīng)由電壓線路28加到輔助接口的輸出電壓。在最佳實(shí)施例中，電壓切換電路30產(chǎn)生±5伏和±15伏的輸出電壓。但是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，電壓切換電路28可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)到任意多個(gè)輸出電壓。有效低電平啟動(dòng)信號(hào)連接到各自的雙極晶體管80和82的基極，驅(qū)動(dòng)各自的場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET 84和86。該啟動(dòng)信號(hào)還通過(guò)換向器88連接到雙極晶體管90和92各自的基極，驅(qū)動(dòng)各自的FET晶體管94和96。FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管84、86、94和96是大電流器件，具有四根源極連接線、三根漏極連接線、和一根柵極連接線，如Fairchild SemiconductorCorp.，South Portland，Maine，制造的，其中FET晶體管84和86以零件號(hào)碼FD56690A銷(xiāo)售，F(xiàn)ET晶體管94和96以零件號(hào)碼FD59435A銷(xiāo)售。積分電容器90、100、102和104分別連接于各FET晶體管84、86、94和96的柵極和漏極之間。各FET晶體管84、86、94和96的電壓輸出通過(guò)各自的多保險(xiǎn)絲(poly fuses)106、108、110和112，經(jīng)由連接到電壓切換電路30的電壓電源線28，連接到各自的輔助接口16。
激勵(lì)晶體管80、82上的有效高電平信號(hào)和激勵(lì)晶體管90和92的有效低電平信號(hào)將晶體管偏置成不導(dǎo)通的截止?fàn)顟B(tài)。通過(guò)在晶體管80和82的基極施加有效低電平啟動(dòng)信號(hào)以及在晶體管90和92的基極施加本發(fā)明的啟動(dòng)信號(hào)而將所述晶體管偏置成導(dǎo)通狀態(tài)。激勵(lì)晶體管80以及90的集電極具有串聯(lián)的電阻器120和122、以及124和126，它們形成分壓網(wǎng)絡(luò)。分壓網(wǎng)絡(luò)的中間抽頭連接到FET晶體管84和94的柵極。激勵(lì)晶體管82和92的集電極通過(guò)電阻器128和130連接到各自的負(fù)的和正的電壓源。FET晶體管86和96的柵極被通過(guò)激勵(lì)晶體管82和92連接到各自的正的和負(fù)的電源的偏置電阻132和134偏置。FET晶體管柵極上的電壓驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在每一FET晶體管上的積分電容器98、100、102和104控制每個(gè)器件的電壓輸出以便產(chǎn)生如圖6所示的斜坡電壓輸出。如圖所示，來(lái)自FET晶體管82、84、94和96的斜坡電壓輸出大體上同時(shí)達(dá)到工作電平。為了實(shí)現(xiàn)這種大體上同時(shí)的電壓輸出，用于±5伏電源的積分電容器必須不同于用于±15伏電源的積分電容器。在最佳實(shí)施例中，橫跨FET86和96的積分電容器100和104具有0.1μf范圍內(nèi)的數(shù)值，而橫跨FET84和94的積分電容器98和102具有0.047μf范圍內(nèi)的數(shù)值。雖然是以輸出電壓大體上同時(shí)達(dá)到工作電平的形式描述本發(fā)明的，但是各輸出電壓可以順序地提供給輔助裝置12。由于輔助裝置電路50的加電啟動(dòng)的需要，例如閉鎖問(wèn)題等，本發(fā)明可以以輸出電壓以連續(xù)的方式達(dá)到工作電平的方式實(shí)現(xiàn)。
如上所述，在測(cè)量測(cè)試儀表10的電壓開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的一般操作中，控制器38具有當(dāng)連接的輔助裝置不是有效的或不被測(cè)量測(cè)試儀表10支持時(shí)產(chǎn)生信息的裝置。此外，輔助裝置具有用于每一電壓電源的存儲(chǔ)的電流提取值?？刂破?8還具有將每一電流提取值相加的裝置和將每一總量值與存儲(chǔ)的各電壓電源的最大電流提取值比較的裝置。
已經(jīng)描述了具有一個(gè)或多個(gè)接納輔助裝置的輔助裝置接口的測(cè)量測(cè)試儀表和相關(guān)的電壓管理系統(tǒng)。每個(gè)輔助裝置具有連接到電壓管理系統(tǒng)、用于經(jīng)由電壓管理系統(tǒng)的電壓輸入線接收電壓的存儲(chǔ)裝置。輔助裝置接口具有讀出線、電壓輸入線、時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線，以及至少一個(gè)第一電壓電源輸入線。當(dāng)輔助裝置連接到輔助接口時(shí)，讀出電路經(jīng)由接口讀出線從輔助裝置接收讀出信號(hào)。讀出電路響應(yīng)該讀出信號(hào)，產(chǎn)生連接到控制器的中斷信號(hào)。控制器響應(yīng)該中斷信號(hào)，經(jīng)由接口時(shí)鐘線啟動(dòng)輸出到輔助裝置的時(shí)鐘信號(hào)，以便經(jīng)由數(shù)據(jù)線檢索存儲(chǔ)在輔助裝置的存儲(chǔ)裝置上的輔助數(shù)據(jù)。控制器根據(jù)檢索的輔助數(shù)據(jù)確定連接的輔助裝置是否是有效的裝置并且能夠得到測(cè)量測(cè)試儀表的支持?？刂破鳟a(chǎn)生用于連接到電壓切換電路的有效的配套裝置的啟動(dòng)信號(hào)。電壓切換電路響應(yīng)該啟動(dòng)信號(hào)，至少產(chǎn)生第一輸出電壓，后者經(jīng)由輔助裝置接口的電壓電源輸入線連接到輔助裝置。
在本發(fā)明最佳實(shí)施例中，控制器可以包括用于執(zhí)行并行程序的多個(gè)控制器。這樣配置總線控制器，使得它連接到讀出電路、輔助裝置接口以及主控制器?？偩€控制器從讀出電路接收中斷信號(hào)并將其傳送到主控制器。所述控制器使總線控制器輪詢讀出電路以便確定哪個(gè)輔助接口已經(jīng)連接有輔助裝置。然后該控制器啟動(dòng)總線控制器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，以便檢索來(lái)自輔助接口的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。該主控制器處理該檢索數(shù)據(jù)以便確定所連接的裝置是否是有效的配套裝置并發(fā)出啟動(dòng)命令到總線控制器?？偩€控制器輸出存儲(chǔ)的協(xié)議到讀出電路以便產(chǎn)生輸出到電壓切換電路的啟動(dòng)信號(hào)。
測(cè)量測(cè)試儀表可以裝備有顯示裝置，同時(shí)控制器具有當(dāng)無(wú)效與不被支持的輔助裝置連接到裝置接口時(shí)產(chǎn)生顯示在顯示裝置上的警告信息的裝置。警告信息產(chǎn)生裝置還可以在輔助裝置連接到測(cè)量測(cè)試儀表并且總電流提取值大于最大輸出電壓電流提取值時(shí)產(chǎn)生警告信息。
顯然，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員了解，上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)在不脫離本發(fā)明的原則的情況下可以有許多變化。所以本發(fā)明的范圍將僅僅由下列權(quán)利要求書(shū)確定。
權(quán)利要求
1.一種用于輔助裝置的測(cè)量測(cè)試儀表電壓管理系統(tǒng)，它包括配置在測(cè)量測(cè)試儀表上的至少一個(gè)第一輔助裝置接口，它具有讀出線、電壓輸入線、時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線，以及至少一個(gè)第一電壓電源輸入線，其中，所述電壓輸入線向配置在所述輔助裝置的存儲(chǔ)裝置提供電壓；讀出電路，當(dāng)輔助裝置連接到所述測(cè)量測(cè)試儀表的輔助接口時(shí)，它經(jīng)由所述接口讀出線從所述輔助裝置接收讀出信號(hào)，同時(shí)，所述讀出電路響應(yīng)所述讀出信號(hào)而產(chǎn)生中斷信號(hào)；控制器，它接收所述中斷信號(hào)，并且經(jīng)由所述接口時(shí)鐘線啟動(dòng)輸出到所述輔助裝置的時(shí)鐘信號(hào)，以便經(jīng)由所述數(shù)據(jù)線檢索存儲(chǔ)在所述輔助裝置的存儲(chǔ)裝置中的輔助數(shù)據(jù)，確定連接的所述輔助裝置是否是有效的裝置并且能夠得到所述測(cè)量測(cè)試儀表的支持，所述控制器啟動(dòng)用于有效的配套裝置的啟動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生；以及至少一個(gè)第一電壓開(kāi)關(guān)電路，它連接成接收所述啟動(dòng)信號(hào)并且產(chǎn)生至少一個(gè)第一輸出電壓，后者經(jīng)由所述輔助裝置接口的所述電壓電源輸入線連接到所述輔助裝置。
2.權(quán)利要求1的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于還包括連接在所述讀出電路和所述電壓開(kāi)關(guān)電路之間的啟動(dòng)線，同時(shí)，所述讀出電路具有連接到所述啟動(dòng)線的啟動(dòng)信號(hào)鎖存器，后者響應(yīng)所述控制器發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)命令，產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)。
3.權(quán)利要求2的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于所述控制器是主控制器，它還包括經(jīng)由所述總線和時(shí)鐘線連接到所述輔助接口的總線控制器，并具有包括連接到所述讀出電路的中斷線、數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線的通信總線和連接到所述主控制器的串行總線，同時(shí)，所述總線控制器響應(yīng)所述主控制器發(fā)出的時(shí)鐘啟動(dòng)命令，將所述中斷信號(hào)從所述讀出電路連接到所述主控制器、并產(chǎn)生輸出到所述輔助裝置的時(shí)鐘信號(hào)，并且響應(yīng)所述主控制器發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)命令，將輔助裝置數(shù)據(jù)傳送到所述主控制器、并將啟動(dòng)信號(hào)傳送到所述讀出電路。
4.權(quán)利要求1的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于所述測(cè)量測(cè)試儀表具有顯示裝置，并且所述控制器還包括用于當(dāng)無(wú)效和不被支持的輔助裝置連接到所述裝置接口時(shí)產(chǎn)生顯示在所述顯示裝置上的警告信息的裝置。
5.權(quán)利要求1的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)響應(yīng)取消來(lái)自所述讀出電路的所述讀出信號(hào)而取消所述中斷信號(hào)時(shí)，為了響應(yīng)所述控制器啟動(dòng)消除輸出到所述電壓開(kāi)關(guān)電路的所述啟動(dòng)信號(hào)，從所述電壓電源輸入線消除來(lái)自所述電壓開(kāi)關(guān)電路的輸出電壓。
6.權(quán)利要求1的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于所述電壓開(kāi)關(guān)電路還包括多個(gè)輸出電壓，它們經(jīng)由所述輔助裝置接口的多根電壓電源輸入線連接到所述輔助裝置。
7.權(quán)利要求1的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)響應(yīng)取消來(lái)自所述讀出電路的所述讀出信號(hào)而取消所述中斷信號(hào)時(shí)，為了響應(yīng)所述控制器啟動(dòng)消除輸出到所述電壓開(kāi)關(guān)電路的所述啟動(dòng)信號(hào)，從所述多根電壓電源輸入線消除來(lái)自所述電壓開(kāi)關(guān)電路的多個(gè)輸出電壓。
8.權(quán)利要求4的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于還包括多個(gè)輔助裝置接口，每個(gè)接口能夠接受輔助裝置，后者產(chǎn)生輸出到所述讀出電路的讀出信號(hào)，所述讀出電路產(chǎn)生輸出到所述控制器的中斷信號(hào)，同時(shí)，所述控制器啟動(dòng)每個(gè)輔助裝置的時(shí)鐘信號(hào)以便檢索來(lái)自每個(gè)裝置的各自的輔助數(shù)據(jù)，確定所述連接的輔助裝置是否是有效的裝置并且能夠得到所述測(cè)量測(cè)試儀表的支持，同時(shí)，所述控制器啟動(dòng)用于有效的配套裝置的啟動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生；以及多個(gè)電壓開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)電路連接成接收來(lái)自所述控制器、用于具有所述連接的輔助裝置并且產(chǎn)生至少一個(gè)第一輸出電壓的所述輔助裝置接口的所述啟動(dòng)信號(hào)，所述第一輸出電壓經(jīng)由所述輔助裝置接口的所述電壓電源輸入線連接到所述輔助裝置。
9.權(quán)利要求8的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于還包括多根啟動(dòng)線，每根啟動(dòng)線連接于所述讀出電路和所述多個(gè)電壓開(kāi)關(guān)電路之一之間，同時(shí)，所述讀出電路具有多個(gè)啟動(dòng)信號(hào)鎖存器，每個(gè)鎖存器連接到所述啟動(dòng)線之一，以便響應(yīng)所述控制器發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)命令而產(chǎn)生所述啟動(dòng)信號(hào)。
10.權(quán)利要求9的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于所述控制器是主控制器，它還包括經(jīng)由所述總線和時(shí)鐘線連接到多個(gè)所述輔助接口的總線控制器，并具有包括連接到所述讀出電路的中斷線、數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線的通信總線和連接到所述主控制器的串行總線，同時(shí)，所述總線控制器響應(yīng)所述主控制器發(fā)出的時(shí)鐘啟動(dòng)命令，將所述中斷信號(hào)從所述讀出電路連接到所述主控制器、并產(chǎn)生輸出到所述多個(gè)輔助裝置的時(shí)鐘信號(hào)，并且響應(yīng)所述主控制器發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)命令，將輔助裝置數(shù)據(jù)傳送到所述主控制器、并將啟動(dòng)信號(hào)傳送到所述讀出電路。
11.權(quán)利要求8的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)電壓開(kāi)關(guān)電路中的每一個(gè)還包括多個(gè)輸出電壓，它們經(jīng)由多個(gè)輔助裝置接口的多根電壓電源輸入線連接到輔助裝置。
12.權(quán)利要求8的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于存儲(chǔ)在每一個(gè)所述輔助裝置中的所述輔助數(shù)據(jù)包括輸出電壓電流提取值，所述控制器還包括用于將各個(gè)附裝的所述輔助裝置的電流提取值相加的裝置和用于比較總電流提取值與最高輸出電壓電流提取值的裝置，當(dāng)所述總電流提取值小于所述最大輸出電壓電流提取值時(shí)，產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)。
13.權(quán)利要求12的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于所述控制器還包括產(chǎn)生警告信息的裝置，當(dāng)所述輔助裝置連接到所述測(cè)量測(cè)試儀表并且所述總電流提取值大于所述最大輸出電壓電流提取值時(shí)，所述產(chǎn)生警告信息的裝置產(chǎn)生顯示在所述顯示裝置上的警告信息。
14.權(quán)利要求11的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于存儲(chǔ)在每一個(gè)所述輔助裝置的輔助數(shù)據(jù)包括多個(gè)輸出電壓中每一個(gè)輸出電壓的輸出電壓電流提取值，所述控制器還包括用于將各個(gè)附裝的所述輔助裝置的每一個(gè)所述輸出電壓的電流提取值相加的裝置和用于比較每一個(gè)所述輸出電壓的總電流提取值與每一個(gè)輸出電壓的最高輸出電壓電流提取值的裝置，當(dāng)所述每一個(gè)輸出電壓的總電流提取值小于所述最大輸出電壓電流提取值時(shí)，產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)。
15.權(quán)利要求14的電壓管理系統(tǒng)，其特征在于所述控制器還包括產(chǎn)生警告信息的裝置，當(dāng)所述輔助裝置連接到所述測(cè)量測(cè)試儀表并且所述每一輸出電壓的總電流提取值大于所述最大輸出電壓電流提取值時(shí)，所述產(chǎn)生警告信息的裝置產(chǎn)生顯示在所述顯示裝置上的警告信息。
全文摘要
用于輔助裝置的測(cè)量測(cè)試儀表電壓管理系統(tǒng)具有向配置在輔助裝置上的存儲(chǔ)裝置提供電壓的輔助裝置接口。當(dāng)輔助裝置連接到接口時(shí),讀出電路從輔助裝置接收讀出信號(hào)。讀出電路產(chǎn)生輸出到控制器的中斷信號(hào)?？刂破鲉?dòng)經(jīng)由接口輸出到輔助裝置的時(shí)鐘信號(hào),以便檢索存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置的輔助裝置數(shù)據(jù)?？刂破鞔_定所連接的輔助裝置是否是有效的裝置并且能夠得到測(cè)量測(cè)試儀表支持?？刂破鳟a(chǎn)生用于輸出到電壓切換電路的有效的配套裝置的啟動(dòng)信號(hào)。電壓切換電路產(chǎn)生至少一個(gè)第一輸出電壓,經(jīng)由接口輸出到輔助裝置以便向輔助裝置提供電源。
文檔編號(hào)G01D18/00GK1354366SQ0113945
公開(kāi)日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2001年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月20日
發(fā)明者W·Q·勞, K·A·泰勒, B·E·羅德弗, M·E·拉沃伊, B·T·希克曼 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司