專利名稱：具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表，屬于自動化測量儀表技術(shù)。
背景技術(shù)：
萬用表的種類主要是指針和數(shù)字兩種，應(yīng)用量最大的普通數(shù)字式萬用表。普通的數(shù)字萬用表在切換功能、測量形式時，碼盤旋轉(zhuǎn)主要利用電路板敷銅薄和銅簧片構(gòu)成開關(guān)組件，進(jìn)行切換，靠的是機(jī)械摩擦接觸，這樣開關(guān)組件的使用壽命就比較短。利用無接觸式的開關(guān)是普通萬用表部件的發(fā)展方向。目前，存在的主要問題是(1)普通萬用表利用電路板敷銅薄和銅簧片構(gòu)成開關(guān)組進(jìn)行切換，可靠性比較差；(2)萬用表的使用壽命短；(3)萬用表的使用成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種具有光學(xué)碼盤、無接觸轉(zhuǎn)換和功能譯碼的具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表。
本發(fā)明的具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表由輸入電路、三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、交流/直流轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示器、光學(xué)碼盤及電路、譯碼電路共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為輸入電路的輸出線分別與三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路的輸入線相互連接；三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路的輸出線共同與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入線相互連接；電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路的輸出線與交流/直流轉(zhuǎn)換電路的輸入線相互連接；A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出線與液晶顯示器的輸入線相互連接；光學(xué)碼盤及電路的輸出線與譯碼電路的輸入線相互連接；譯碼電路的輸出線分別與三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、交流/直流轉(zhuǎn)換電路相互連接。
電容測量電路由電阻R1～R13、運(yùn)算放大器IC1～I(xiàn)C2、電容C1～C3、高速低電壓CMOS開關(guān)S1～S4、輸入插座P3～P4(Cx)共同電氣連接構(gòu)成，電阻和電壓測量電路由電阻R20～R27、三極管Q1、高速低電壓CMOS開關(guān)S5、S6、輸入插座P5共同電氣連接構(gòu)成，電流測量電路由電阻R14～R18、保險絲FUSE、插座P1～P2共同電器連接構(gòu)成，頻率測量電路由輸入插座P7、電容C3～C5、電阻R28～R31、計數(shù)電路IC4、高速低電壓CMOS開關(guān)S7～S8共同電器連接構(gòu)成，三極管測量電路由電阻R32～R41、運(yùn)算放大器IC3、邏輯門電路IC5、輸入插座P6共同電氣連接構(gòu)成，交流/直流轉(zhuǎn)換電路由S9～S19、運(yùn)算放大器IC3、電阻R42～R46、電容C7～C10、二極管D1～D3共同電氣連接構(gòu)成，A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換器IC6、開關(guān)電路IC8共同電氣連接構(gòu)成，液晶顯示器LCD，光學(xué)碼盤及電路由電阻R47～R110、發(fā)光二極管D4～D35、三極管Q2～Q33共同電氣連接構(gòu)成，譯碼電路由可編程邏輯器件IC7構(gòu)成。
本發(fā)明的工作作用原理及其電路工作原理如下打開電源，旋轉(zhuǎn)光學(xué)碼盤到指定的測量功能和量限，碼盤中該量限的發(fā)光二極管發(fā)出的光通過反光片反射到接收二極管中并有信號輸出，進(jìn)入到譯碼電路中，經(jīng)過功能譯碼輸出信號控制液晶顯示器，以及控制A/D轉(zhuǎn)換器電路及對應(yīng)的測量電路的開關(guān)打開和關(guān)閉，當(dāng)萬用表有信號輸入時，對應(yīng)的開關(guān)已經(jīng)開通，經(jīng)過相應(yīng)的測量電路輸出到A/D轉(zhuǎn)換器電路，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸出到液晶顯示器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點和效果本發(fā)明選用了光學(xué)碼盤及其電路、高速低電壓CMOS開關(guān)電路，選用可編程邏輯器件作為譯碼電路，可以通過VHDL語言、原理圖編程方法進(jìn)行編程；結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，性能穩(wěn)定，壽命長。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的光學(xué)碼盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的電路原理結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明的譯碼電路程序圖；圖5是本發(fā)明的電壓、電流、電容測量電路圖；
圖6是本發(fā)明的三極管和頻率測量、交流/直流轉(zhuǎn)換電路圖；圖7是本發(fā)明的光學(xué)碼盤、譯碼、A/D轉(zhuǎn)換、顯示電路圖。
具體的實施方式在圖1中，1是機(jī)殼，2是液晶顯示器，3是電源開關(guān)，4是三極管測量插座，5是光學(xué)碼盤和功能和量限符號，6是電容測量插座，7是電壓、電流測量插座。
在圖2中，8是光學(xué)碼盤固定部分，9是光學(xué)碼盤活動部分，10是光學(xué)碼盤標(biāo)志線，11是反光片，12是光學(xué)碼盤活動中心軸，13是反射光，14是反射光，15是發(fā)光和接受光二極管。
在圖3中，具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表由輸入電路、三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、交流/直流轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示器、光學(xué)碼盤及電路、譯碼電路共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為輸入電路的輸出線分別與三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路的輸入線相互連接；三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路的輸出線共同與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入線相互連接；電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路的輸出線與交流/直流轉(zhuǎn)換電路的輸入線相互連接；A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出線與液晶顯示器的輸入線相互連接；光學(xué)碼盤及電路的輸出線與譯碼電路的輸入線相互連接；譯碼電路的輸出線分別與三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、交流/直流轉(zhuǎn)換電路相互連接。
在圖4中，譯碼電路開始工作，電路復(fù)位，接收光學(xué)碼盤輸出的功能和測量信號，對信號進(jìn)行譯碼，判斷測量功能是電壓？是，進(jìn)行電壓控制，跳轉(zhuǎn)到測量功能控制；否，判斷是電流？是，進(jìn)行電流控制，跳轉(zhuǎn)到測量功能控制；否，判斷頻率？是，進(jìn)行頻率控制，跳轉(zhuǎn)到測量功能控制；否，判斷三極管？是，進(jìn)行三極管控制，跳轉(zhuǎn)到測量功能控制；判斷電容？是，進(jìn)行電容控制，跳轉(zhuǎn)到測量功能控制；否，判斷電阻？是，進(jìn)行電阻控制，跳轉(zhuǎn)到測量功能控制；否，測量功能控制，測量結(jié)束，返回繼續(xù)測量。
在圖5中，電容測量電路由電阻R1～R13、運(yùn)算放大器IC1～I(xiàn)C2、電容C1～C3、高速低電壓CMOS開關(guān)S1～S4、輸入插座P3～P4(Cx)共同電氣連接構(gòu)成，電阻和電壓測量電路由電阻R20～R27、三極管Q1、高速低電壓CMOS開關(guān)S5、S6、輸入插座P5共同電氣連接構(gòu)成，電流測量電路由電阻R14～R18、保險絲FUSE、插座P1～P2共同電器連接構(gòu)成在圖6中，頻率測量電路由輸入插座P7、電容C3～C5、電阻R28～R31、計數(shù)電路IC4、高速低電壓CMOS開關(guān)S7～S8共同電器連接構(gòu)成，三極管測量電路由電阻R32～R41、運(yùn)算放大器IC3、邏輯門電路IC5、輸入插座P6共同電氣連接構(gòu)成，交流/直流轉(zhuǎn)換電路由圖5由S9～S19、運(yùn)算放大器IC3、電阻R42～R46、電容C7～C10、二極管D1～D3共同電氣連接構(gòu)成在圖7中，A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換器IC6、開關(guān)電路IC8共同電氣連接構(gòu)成，液晶顯示器LCD，光學(xué)碼盤及電路由電阻R47～R110、發(fā)光二極管D4～D35、三極管Q2～Q33共同電氣連接構(gòu)成，譯碼電路由可編程邏輯器件IC7構(gòu)成。
本發(fā)明的制作以及各元器件要求如下(1)裝置按圖1所示結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和機(jī)械加工機(jī)箱，或者購買成型的機(jī)箱；(2)按圖1和圖2所示結(jié)構(gòu)加工光學(xué)碼盤；(4)按圖3、圖5、圖6、圖7設(shè)計加工電路及電路板，完成設(shè)計和加工。主要元件和器件的選擇模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器IC6可以選ICL7106型號，可編程邏輯器件IC7可以選XC2C384型，運(yùn)算放大器IC1～I(xiàn)C3可以選LM353型號，開關(guān)S1～S24可以選高速低電壓CMOS開關(guān)器件MAX4644型號。
權(quán)利要求
1.一種具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表，其特征在于由輸入電路、三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、交流/直流轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示器、光學(xué)碼盤及電路、譯碼電路共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為輸入電路的輸出線分別與三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路的輸入線相互連接；三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路的輸出線共同與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入線相互連接；電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路的輸出線與交流/直流轉(zhuǎn)換電路的輸入線相互連接；A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出線與液晶顯示器的輸入線相互連接；光學(xué)碼盤及電路的輸出線與譯碼電路的輸入線相互連接；譯碼電路的輸出線分別與三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、交流/直流轉(zhuǎn)換電路相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表，其特征在于電容測量電路由電阻(R1～R13)、運(yùn)算放大器IC1～I(xiàn)C2)、電容(C1～C3)、高速低電壓開關(guān)(S1～S4)、輸入插座(P3～P4(Cx))共同電氣連接構(gòu)成，電阻和電壓測量電路由電阻(R20～R27)、三極管(Q1)、高速低電壓開關(guān)(S5、S6)、輸入插座P5共同電氣連接構(gòu)成，電流測量電路由電阻(R14～R18)、保險絲、插座(P1～P2)共同電器連接構(gòu)成，頻率測量電路由輸入插座(P7)、電容(C3～C5)、電阻(R28～R31)、計數(shù)電路(IC4)、高速低電壓開關(guān)(S7～S8)共同電器連接構(gòu)成，三極管測量電路由電阻(R32～R41)、運(yùn)算放大器(IC3)、邏輯門電路(IC5)、輸入插座(P6)共同電氣連接構(gòu)成，交流/直流轉(zhuǎn)換電路由(S9～S19)、運(yùn)算放大器(IC3)、電阻(R42～R46)、電容(C7～C10)、二極管(D1～D3)共同電氣連接構(gòu)成，A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換器(IC6)、開關(guān)電路(IC8)共同電氣連接構(gòu)成，液晶顯示器，光學(xué)碼盤及電路由電阻(R47～R110)、發(fā)光二極管(D4～D35)、三極管(Q2～Q33)共同電氣連接構(gòu)成，譯碼電路由可編程邏輯器件(IC7)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有光學(xué)碼盤和無接觸開關(guān)的萬用表，其特征在于由輸入電路、三極管測量電路、電容測量電路、頻率測量電路、電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、交流/直流轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示器、光學(xué)碼盤及電路、譯碼電路共同連接構(gòu)成。本發(fā)明選用了光學(xué)碼盤及其電路、高速低電壓CMOS開關(guān)電路，選用可編程邏輯器件作為譯碼電路，可以通過VHDL語言、原理圖編程方法進(jìn)行編程；結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，性能穩(wěn)定，壽命長。
文檔編號G01R15/12GK1595176SQ200410027990
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者郭志友, 孫慧卿 申請人:華南師范大學(xué)