專利名稱：數(shù)字多用表的保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測量儀器領(lǐng)域，涉及一種數(shù)字多用表的保護(hù)電 路，用于保護(hù)數(shù)字多用表避免因錯(cuò)誤操作導(dǎo)致?lián)p壞。
技術(shù)背景 目前數(shù)字多用表的保護(hù)電路都是在輸入回路串接高阻值電阻R并 用晶體二極管D1、 D2構(gòu)成放電回路。當(dāng)輸入端誤接高電壓時(shí)，該電壓經(jīng)電阻R 和晶體二極管D1、 D2注入電源，絕大部分電壓都降在電壓R上，輸入放大器上 得到的電壓近似等于電源電壓，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)字多用表的保護(hù)(見圖l)。但是， 若高電壓接入時(shí)間過長，電阻R發(fā)熱，溫度過高也將導(dǎo)致儀器損壞。以上保護(hù) 方法僅適用于直流電壓和交流電壓功能。而數(shù)字多用表的損壞最多卻發(fā)生在測 量電阻時(shí)誤測高電壓。數(shù)字多用表測量電阻的原理圖如圖2所示。被測電阻RX 直接接在輸入放大器的輸入端和輸出端之間?；鶞?zhǔn)電壓源通過基準(zhǔn)電阻R1向被 測電阻供給電流。該電流流經(jīng)被測電阻RX后流入輸入放大器的輸出端，同時(shí)產(chǎn) 生與被測電阻RX的阻值成正比的電壓VOUT。顯然，輸入放大器的輸出端和基準(zhǔn) 電壓源的輸出端不能再串接任何電阻， 一旦誤測高電壓(即高電壓代替了被測 電阻RX)將燒毀輸入放大器的輸出電路和基準(zhǔn)電壓源。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種 數(shù)字多用表的保護(hù)電路，全面保護(hù)數(shù)字多用表，避免因錯(cuò)誤操作導(dǎo)致?lián)p壞。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-依據(jù)本實(shí)用新型提供的一種數(shù)字多用表的保護(hù)電路，包括繼電器K、鑒別電 路、或門電路H和執(zhí)行電路，數(shù)字多用表內(nèi)每個(gè)可能與輸入端直接相接或通過 電阻相接的點(diǎn)都分別連接一個(gè)鑒別電路，所有鑒別電路的輸出連接或門電路H 的輸入端，或門電路H的輸出連接執(zhí)行電路的輸入，執(zhí)行電路的輸出連接繼電 器K的激勵(lì)線圈。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn) 前述的數(shù)字多用表的輸入端經(jīng)繼電器K的觸點(diǎn)與表內(nèi)電路連接。 這是通過如下措施來達(dá)到
1，數(shù)字多用表的輸入端經(jīng)繼電器K的常開觸點(diǎn)與表內(nèi)的測量電路連接。數(shù) 字多用表有幾個(gè)輸入端就需要幾組常開觸點(diǎn)。通常，繼電器被執(zhí)行電路激勵(lì)， 觸點(diǎn)閉合，數(shù)字多用表正常工作。執(zhí)行電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)繼電器斷電，觸點(diǎn)打開。 數(shù)字多用表的輸入端與表內(nèi)測量電路切斷，數(shù)字多用表處于被保護(hù)狀態(tài)。
2，在所有測量功能和量程下，每個(gè)可能與輸入端直接相接或通過電阻相接 的點(diǎn)都連接一個(gè)鑒別電路。當(dāng)某點(diǎn)的電壓發(fā)生反常變化時(shí)(例如比正電源電壓 還高或比負(fù)電源電壓還低)對應(yīng)的鑒別電路將給出報(bào)警信號(hào)。
3，所有的鑒別電路的報(bào)警信號(hào)輸入或門電路H，或門電路H的輸出信號(hào)觸
發(fā)執(zhí)行電路使執(zhí)行電路翻轉(zhuǎn)，數(shù)字多用表立即處于被保護(hù)狀態(tài)。只要有一個(gè)鑒 別電路發(fā)現(xiàn)異常數(shù)字多用表的輸入端與內(nèi)部測量電路就將完全隔離。
由于鑒別電路反應(yīng)靈敏(反應(yīng)時(shí)間僅幾毫秒)，誤接的高電壓在數(shù)字多用表 內(nèi)尚未建立起來即被切斷，從而達(dá)到全面保護(hù)數(shù)字多用表的目的。同時(shí)，誤接 的高壓源也不會(huì)由于大量輸出電流而損壞。
執(zhí)行電路觸發(fā)后，數(shù)字多用表的顯示窗口立即給出報(bào)警提示，操作者應(yīng)仔 細(xì)檢査排除外來故障，不需更換元器件只要手動(dòng)復(fù)原執(zhí)行電路，數(shù)字多用表即 可正常工作。

圖1是目前常用的數(shù)字多用表輸入放大器保護(hù)電路。
圖2是數(shù)字多用表測量電阻的原理圖。該電路完成電阻電壓轉(zhuǎn)換，即輸入 放大器的輸出電壓VOUT與被測電阻RX的阻值成正比。
圖3以電阻測量功能為例畫出了本實(shí)用新型的原理圖。在輸入放大器的輸 入端和輸出端各接了一個(gè)鑒別電路，基準(zhǔn)電壓源的輸出端也接了一個(gè)鑒別電路。 三個(gè)鑒別電路分別對這三點(diǎn)的電壓進(jìn)行鑒別。鑒別電路的鑒別標(biāo)準(zhǔn)是被鑒別的 電壓是否處在正負(fù)電源電壓之間，當(dāng)該電壓處在正負(fù)電源電壓之間時(shí)鑒別電路 無輸出信號(hào)，當(dāng)該電壓比正電源電壓還高或比負(fù)電源電壓還低時(shí)鑒別電路有輸 出信號(hào)。三個(gè)鑒別電路的輸出加到同一個(gè)或門電路H，或門電路H的輸出驅(qū)動(dòng)執(zhí) 行電路，執(zhí)行電路直接控制輸入繼電器。因此，只要有一個(gè)或一個(gè)以上的鑒別 電路有輸出信號(hào)或門電路就會(huì)有輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路，使繼電器斷電，切斷 外來的高電壓輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)字多用表的保護(hù)。執(zhí)行電路可手動(dòng)復(fù)原。
圖4是一個(gè)保護(hù)電路的實(shí)例，詳細(xì)畫出了鑒別電路、或門和執(zhí)行電路的電 原理圖。
具體實(shí)施方式圖4是一個(gè)具體的保護(hù)電路的實(shí)例。圖中詳細(xì)畫出了一路鑒 別電路的原理圖。其他每一路鑒別電路與此全同，圖中只以方框代替。更多的 鑒別電路在圖中未畫出。運(yùn)算放大器A1構(gòu)成隔離電路，運(yùn)算放大器A2和A3構(gòu) 成絕對值放大器，放大器A4為比較器，二極管D1、 D2、 D3等和結(jié)型場效應(yīng)管 VI構(gòu)成或門。D型觸發(fā)器和功率放大器構(gòu)成執(zhí)行電路驅(qū)動(dòng)繼電器。平時(shí)D型觸 發(fā)器處于0狀態(tài)，經(jīng)功率放大器使繼電器激勵(lì)。
運(yùn)算放大器Al提供了高輸入阻抗和低偏置電流，由它連接各被檢測點(diǎn)可以不影 響數(shù)字多用表輸入放大器和其他內(nèi)部測量電路的正常工作。運(yùn)算放大器A2和A3 構(gòu)成絕對值放大器。被檢測點(diǎn)的電壓值為正時(shí)，放大器A3輸出負(fù)電壓，但與被 檢測點(diǎn)的電壓值相差一個(gè)比例系數(shù)。被檢測點(diǎn)的電壓值為負(fù)時(shí)，放大器A3還輸 出負(fù)電壓，比例系數(shù)的絕對值不變。選擇不同的電阻值可以決定比例系數(shù)的大
小。放大器A4為比較器，比較電平由負(fù)電壓源-VS及分壓電阻決定。當(dāng)被鑒別 電壓處在安全范圍時(shí)放大器A3的輸出電壓在零電壓和-VS之間，放大器A4輸出 正電源電壓。當(dāng)被鑒別電壓處在報(bào)警范圍時(shí)放大器A3的輸出電壓將低于-VS， 放大器A4輸出負(fù)電源電壓。二極管D1、 D2、 D3等和結(jié)型場效應(yīng)管V1構(gòu)成或門。 任意一路(或多路)鑒別電路報(bào)警輸出負(fù)電源電壓時(shí)對應(yīng)二極管導(dǎo)通，場效應(yīng) 管V1夾斷，場效應(yīng)管的漏極輸出正電源電壓VDD， D型觸發(fā)器置1，繼電器斷電， 數(shù)字多用表的輸入回路切斷。經(jīng)手動(dòng)復(fù)原后，D型觸發(fā)器置0，繼電器激勵(lì)，數(shù) 字多用表的輸入回路接通。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字多用表的保護(hù)電路，包括繼電器K、鑒別電路、或門電路H和執(zhí)行電路，其特征在于數(shù)字多用表內(nèi)每個(gè)可能與輸入端直接相接或通過電阻相接的點(diǎn)都分別連接一個(gè)鑒別電路，所有鑒別電路的輸出連接或門電路H的輸入端，或門電路H的輸出連接執(zhí)行電路的輸入，執(zhí)行電路的輸出連接繼電器K的激勵(lì)線圈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字多用表的保護(hù)電路，其特征在于數(shù)字多用 表的輸入端經(jīng)繼電器K的觸點(diǎn)與表內(nèi)電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于測量儀器領(lǐng)域，涉及一種數(shù)字多用表的保護(hù)電路，包括繼電器K、鑒別電路、或門電路H和執(zhí)行電路，數(shù)字多用表內(nèi)每個(gè)可能與輸入端直接相接或通過電阻相接的點(diǎn)都分別連接一個(gè)鑒別電路，所有鑒別電路的輸出連接或門電路H的輸入端，或門電路H的輸出連接執(zhí)行電路的輸入，執(zhí)行電路的輸出連接繼電器K的激勵(lì)線圈，數(shù)字多用表的輸入端經(jīng)繼電器K的觸點(diǎn)與表內(nèi)電路連接。本實(shí)用新型鑒別電路反應(yīng)靈敏，誤接的高電壓在數(shù)字多用表內(nèi)尚未建立即被切斷，達(dá)到保護(hù)數(shù)字多用表的目的。執(zhí)行電路觸發(fā)后，數(shù)字多用表給出報(bào)警提示，排除故障后手動(dòng)復(fù)原執(zhí)行電路，數(shù)字多用表即可正常工作。本實(shí)用新型用于保護(hù)數(shù)字多用表避免因錯(cuò)誤操作導(dǎo)致?lián)p壞。
文檔編號(hào)G01R1/00GK201069449SQ20062015009
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者顧慰君 申請人:天津市微儀電子儀器科技有限公司