一種相位測量儀的制作方法
【專利說明】一種相位測量儀
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于環(huán)保行業(yè)智能電子儀器領(lǐng)域，具體涉及一種簡單實用的相位測量儀。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]市場上相位測量儀種類繁多，但大多數(shù)相位測量儀的測量精度、測量范圍和價格之間的矛盾未得到很好地解決，測量精度高、范圍廣的價格也較高，因此需要尋求一種測量范圍廣、精度較高且成本較低的相位測量儀。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種測量范圍廣、精度較高且成本較低的相位測量儀。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種相位測量儀，其特征在于：包括自動量程控制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、主控電路、顯示電路、繼電器驅(qū)動電路、相位測量電路和電源電路；所述的自動量程控制電路的輸出端與所述的相位測量電路輸入端相連，所述的相位測量電路輸出端與所述的主控電路相連；所述的繼電器驅(qū)動電路輸入端與所述的主控電路相連，輸出端與所述的自動量程控制電路的第一輸入端相連；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示電路和電源電路分別與所述的主控電路相連；輸入信號通過待測網(wǎng)絡(luò)的輸入端、輸出端，形成了兩路同頻相同、相位不同的正弦交流信號，待測網(wǎng)絡(luò)將其輸出端輸出的一路正弦信號傳送給所述的自動量程控制電路、另一路正弦信號傳送給所述的A/D轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳送給所述的主控電路處理，所述的主控電路將處理結(jié)果傳送給所述的繼電器驅(qū)動電路，所述的繼電器驅(qū)動電路采用的主要器件是繼電器和光電耦合器，所述的繼電器電路在所述的主控電路的控制下，對繼電器觸點實行吸合與釋放操作，從而控制所述的自動量程控制電路的檔位選擇；所述的自動量程控制電路采用純電阻電路降壓法，完成信號量程的選擇，并將兩路正弦信號傳送給所述的相位測量電路處理；所述的相位測量電路首先對兩路信號進行整形，接著由鑒相器處理得到相位差信號，最后將相位差信號送給所述的主控電路處理；所述的主控電路對傳送來的相位差信號進行處理后，將結(jié)果傳送給所述的顯示電路顯示，所述的顯示電路將結(jié)果在顯示器上顯示。
[0008]作為優(yōu)選，所述的相位測量儀還包括復(fù)位電路，與所述的主控電路連接，用于電路復(fù)位。
[0009]作為優(yōu)選，所述的相位測量儀還包括晶振電路，與所述的主控電路連接，為所述的相位測量儀提供基本的時鐘信號。
[0010]作為優(yōu)選，所述的相位測量儀還包括報警電路，與所述的主控電路連接，用于輸入信號超限時發(fā)出警報聲。
[0011]作為優(yōu)選，所述的自動量程控制電路，待測網(wǎng)絡(luò)U4的一條輸出支路通過電阻R22和繼電器觸點簧片J2B接在端口 VS上，電阻R20和繼電器觸點簧片J3B支路并聯(lián)在電阻R22和繼電器觸點簧片J2B支路兩端，電阻R14和繼電器觸點簧片J4B支路并聯(lián)在電阻R22和繼電器觸點簧片J2B支路兩端，待測網(wǎng)絡(luò)U4的另一條輸出支路通過電阻R15接在端口 VS上，端口 VS通過電阻R15接地；待測網(wǎng)絡(luò)U4的一條輸入支路通過電阻R23和繼電器觸點簧片J2C接在端口 VF上，電阻R21和繼電器觸點簧片J3C支路并聯(lián)在電阻R23和繼電器觸點簧片J2C支路兩端，電阻R17和繼電器觸點簧片J4C支路并聯(lián)在電阻R23和繼電器觸點簧片J2C支路兩端，端口 VF通過電阻R18接地。
[0012]作為優(yōu)選，所述的相位檢測電路的核心器件是觸發(fā)器74LS113和電壓比較器LM339 ;異或電路U7輸出端打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號P32 ;非門電路U8輸出端打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號P33 ;異或電路U7輸出端接在非門電路U8輸入端上；兩觸發(fā)器74LS113的引腳5分別接在異或電路U7輸入端上；第一觸發(fā)器74LS113 (U5)的引腳2、3接VCC，引腳3、4通過電阻R28相連，引腳4通過電容ClO接地，引腳I通過電阻R34接VCC ;第二觸發(fā)器74LS113 (U6)的引腳2、3接VCC，引腳3、4通過電阻R33相連，引腳4通過電容Cll接地，引腳I通過電阻R35接VCC ;三極管Q5的集電極通過電阻R34接VCC，發(fā)射極接地，基極接在電阻R16上，發(fā)射極和基極通過二極管Vl相連；三極管Q6的集電極通過電阻R35接VCC，發(fā)射極接地，基極接在電阻R19上，發(fā)射極和基極通過二極管V2相連；電壓比較器LM339的引腳3接VCC，引腳I接電阻R16，引腳2接電阻R19，引腳12接地，引腳1、12通過電阻R27相連，引腳2、12通過電阻R32相連，引腳6接在滑動變阻器ICl的3端上，引腳4接在滑動變阻器IC2的3端上，引腳7接電阻R24，引腳5接電阻R29 ;滑動變阻器ICl的I端通過電阻R25接地，2端通過電阻R26接VCC ;滑動變阻器IC2的I端通過電阻R30接地，2端通過電阻R31接VCC ；電阻R24通過開關(guān)SI接端口 VS ;電阻R29接端口 VF。
[0013]作為優(yōu)選，所述的主控電路是協(xié)調(diào)各個電路正常工作的核心電路，其核心器件是單片機STC12C5A60S2 ;單片機STC12C5A60S2的引腳1、2、3、4、5、6、7、8分別打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號D00、DOU D02、D03、D04、D05、D06、D07 ;引腳 9 打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號 RST ;引腳 10、11、12、13、14、15、16、18、19 分別打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號 P30、CLK、ST、P32、P33、E0C、0E、X2、X1 ;引腳 20 接地；引腳21、22、23、24、25、26、27、28 分別打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號 CSU CS2、RS、Rff, E、P25、P26、P27 ;引腳 31通過電阻R9接VCC ;引腳32、33、34、35、36、37、38、39分別打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0 ;引腳40接VCC，引腳40通過電容C2接地，極性電容C3并聯(lián)在電容C2兩端；單片機引腳32、33、34、35、36、37、38、39分別接在連接器PRl的引腳9、8、7、6、5、4、3、2上；連接器PRl的引腳I接VCC。
[0014]作為優(yōu)選，所述的繼電器驅(qū)動電路的核心器件是光電耦合器和繼電器；第一光電耦合器U2的引腳I接VCC，引腳2接電阻R4，引腳4接+12V電壓，引腳3接電阻R7 ;電阻R4的另一端打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號P25 ；電阻R7通過電阻R8接地；三極管Q2的發(fā)射極接地，基極通過電阻R8接地，集電極通過第一繼電器J2A接+12V電壓，二極管Dl并聯(lián)在第一繼電器J2A線圈兩端；第二光電耦合器U3的引腳I接VCC，引腳2接電阻R5，引腳4接+12V電壓，引腳3接電阻RlO ;電阻R5的另一端打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號P26 ;電阻RlO通過電阻R12接地；三極管Q3的發(fā)射極接地，基極通過電阻R12接地，集電極通過第二繼電器J3A接+12V電壓；二極管D2并聯(lián)在第二繼電器J3A線圈兩端；第三光電耦合器U4的引腳I接VCC，引腳2接電阻R6，引腳4接+12V電壓，引腳3接電阻Rll ;電阻R6的另一端打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號P27 ；電阻Rll通過電阻R13接地；三極管Q4的發(fā)射極接地，基極通過電阻R13接地，集電極通過第三繼電器J4A接+12V電壓，二極管D3并聯(lián)在第三繼電器J4A線圈兩端。
[0015]作為優(yōu)選，所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的核心器件是轉(zhuǎn)換器ADC0809 ;轉(zhuǎn)換器ADC0809的引腳10、6、9、7分別打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號CLK、ST、OE、EOC ;引腳22打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號ST ;引腳22和引腳6相連；引腳23、24、25接地；引腳17、14、15、8、18、19、20、21分別打上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07 ;