智能数字万用表研制_秦辉

智能数字万用表研制

秦　辉,韩　冰,马术才,刘　钰,马艳丽

(河北北方学院信息科学与工程学院,河北张家口　075000)

摘　要:现有的数字万用表存在测量时间长、自动化水平低、操作不便等问题。针对这些问题,提出了自动测试的设计方法,介绍了自动测试系统的软件和硬件组成,阐述了自动测试系统完成测试的过程,并据此研制了一种新型智能数字万用表。该表能够自动识别电压、电流、电阻等被测物理量并进行自动测量,其测量精度符合国家标准,并具有测量时间短、数据准确、自动化程度高、实用性强、可靠性高、体积小等优点,是现代化的智能仪器。与传统数字万用表相比,提高了测试效率和测试结果的准确性,避免了人为因素的影响,保证了测试精度。该表造价低、使用方便,具有广泛的应用前景。关键词:数字万用表;单片机;自动测量

中图分类号:T M 933 文献标志码:B 文章编号:1002-4956(2010)07-0064-04

Research of intelligent digital multimeters

Qin H ui ,H an Bing ,M a Shucai ,Liu Yu ,Ma Yanli

(Co llege of Info rmation Scie nce and Eng ineering ,Hebei No r th Univ ersity ,Zhangjiakou 075000,China )A bstract :Currently some o bvio us defects can be found in e xisting dig ita l multimeter sush as long time measur -ing ,insufficient automatizatio n ,complicated operation ,etc .T o solv e problems ,an automatic test scheme w as put fo rw ard ,the so ftwa re and hardwa re co mpo sitio n wa s described and the te sting pr ocess wa s elebor ated .A n intelligent digital multimeter is desig ned based on it ,w hich can achieve full auto matic measuring fo r resister ,voltage and cur rent witho ut cho osing type and changing range .T he measurement precisio n of this instrument can meet the requirements of the natio n standa rds ,and the instr ument also show s its supe rio rity in measuring time ,accuracy ,automa tic deg ree ,utility ,reliability and size aspects .I n comparison with co nv entional dig ital multimeter ,this instrume nt can impr ove the testing efficiency and accuracy ,and it ca n avoid the interference o f artificial facto rs ,and guarantee the testing precision .I t ca n be ex pected tha t this instrument will be used br oadly because o f its lo w price a nd easy use .

Key words :dig ital multime te r ;sing le -chip co mputer ;automatic measurement

收稿日期:2009-08-25

作者简介:秦辉(1962—),男,河北省定兴县人,学士,高级工程师,主要

从事电子电路的教学与研究工作.

E -mail :hb zjkqh @

1　智能数字万用表研制意义

目前的数字万用表虽然具有很高的灵敏度和准确度,但仍存在不足之处,主要表现在以下几个方面:(1)没有实现自动化测量,最突出的问题是在使用中需要经常旋转功能/量程转换开关,操作不便,测量速度慢。(2)经常被烧毁。数字万用表被烧毁的主要原因是操作者误操作。例如:测量电压的时候,误将功能转换开关置于电阻档或置于电流档等。发生这些情况时,数字万用表很容易被烧毁。虽然在数字万用表电路中增加了保护电路,但保护电路只对误测较低电压有效,当

误测较高电压时,一些测量电路和保护电路将同时被烧毁。所以各种数字万用表使用说明书中均强调“不要用数字万用表电阻档测量电压,否则将损坏仪表”,

但因数字万用表本身对“误测”缺乏严格的防范措施,此种现象时有发生。(3)触点接触不良。功能/量程选择开关属于机械开关,在测量过程中需要人工转动,其弹簧片容易被氧化、损坏和变形而造成弹簧片触点与电路板接触不良,导致数字万用表测量准确度下降,严重时甚至引起失灵[1]

。革除这些弊端一直是设计者苦苦探索但始终未能很好解决的难题。

电子技术特别是检测和控制技术的飞速发展,使数字万用表的自动化水平的提高成为可能,能识别测量功能的数字万用表取代手动操作的数字万用表是必然趋势。将测控技术的发展成果应用到数字万用表设计中,对传统数字万用表的结构进行改造,用先进的计

ISS N 1002-4956CN11-2034/T 实　验　技　术　与　管　理E xperim ental Technology and M anagem ent 第27卷　第7期　2010年7月

Vol .27　No .7　Ju l .2010