专利名称：具有光学码盘和无接触开关的万用表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有光学码盘和无接触开关的万用表，属于自动化测量仪表技术。
背景技术：
万用表的种类主要是指针和数字两种，应用量最大的普通数字式万用表。普通的数字万用表在切换功能、测量形式时，码盘旋转主要利用电路板敷铜薄和铜簧片构成开关组件，进行切换，靠的是机械摩擦接触，这样开关组件的使用寿命就比较短。利用无接触式的开关是普通万用表部件的发展方向。目前，存在的主要问题是(1)普通万用表利用电路板敷铜薄和铜簧片构成开关组进行切换，可靠性比较差；(2)万用表的使用寿命短；(3)万用表的使用成本高。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术中存在的技术问题，提供一种具有光学码盘、无接触转换和功能译码的具有光学码盘和无接触开关的万用表。
本发明的具有光学码盘和无接触开关的万用表由输入电路、三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路、交流/直流转换电路、A/D转换电路、液晶显示器、光学码盘及电路、译码电路共同连接构成，其相互连接关系为输入电路的输出线分别与三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路的输入线相互连接；三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路的输出线共同与A/D转换电路的输入线相互连接；电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路的输出线与交流/直流转换电路的输入线相互连接；A/D转换电路的输出线与液晶显示器的输入线相互连接；光学码盘及电路的输出线与译码电路的输入线相互连接；译码电路的输出线分别与三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路、交流/直流转换电路相互连接。
电容测量电路由电阻R1～R13、运算放大器IC1～IC2、电容C1～C3、高速低电压CMOS开关S1～S4、输入插座P3～P4(Cx)共同电气连接构成，电阻和电压测量电路由电阻R20～R27、三极管Q1、高速低电压CMOS开关S5、S6、输入插座P5共同电气连接构成，电流测量电路由电阻R14～R18、保险丝FUSE、插座P1～P2共同电器连接构成，频率测量电路由输入插座P7、电容C3～C5、电阻R28～R31、计数电路IC4、高速低电压CMOS开关S7～S8共同电器连接构成，三极管测量电路由电阻R32～R41、运算放大器IC3、逻辑门电路IC5、输入插座P6共同电气连接构成，交流/直流转换电路由S9～S19、运算放大器IC3、电阻R42～R46、电容C7～C10、二极管D1～D3共同电气连接构成，A/D转换电路由A/D转换器IC6、开关电路IC8共同电气连接构成，液晶显示器LCD，光学码盘及电路由电阻R47～R110、发光二极管D4～D35、三极管Q2～Q33共同电气连接构成，译码电路由可编程逻辑器件IC7构成。
本发明的工作作用原理及其电路工作原理如下打开电源，旋转光学码盘到指定的测量功能和量限，码盘中该量限的发光二极管发出的光通过反光片反射到接收二极管中并有信号输出，进入到译码电路中，经过功能译码输出信号控制液晶显示器，以及控制A/D转换器电路及对应的测量电路的开关打开和关闭，当万用表有信号输入时，对应的开关已经开通，经过相应的测量电路输出到A/D转换器电路，经过A/D转换后输出到液晶显示器。
本发明与现有技术相比具有如下的优点和效果本发明选用了光学码盘及其电路、高速低电压CMOS开关电路，选用可编程逻辑器件作为译码电路，可以通过VHDL语言、原理图编程方法进行编程；结构简单，可靠性高，性能稳定，寿命长。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的光学码盘结构示意图；图3是本发明的电路原理结构图；图4是本发明的译码电路程序图；图5是本发明的电压、电流、电容测量电路图；
图6是本发明的三极管和频率测量、交流/直流转换电路图；图7是本发明的光学码盘、译码、A/D转换、显示电路图。
具体的实施方式在图1中，1是机壳，2是液晶显示器，3是电源开关，4是三极管测量插座，5是光学码盘和功能和量限符号，6是电容测量插座，7是电压、电流测量插座。
在图2中，8是光学码盘固定部分，9是光学码盘活动部分，10是光学码盘标志线，11是反光片，12是光学码盘活动中心轴，13是反射光，14是反射光，15是发光和接受光二极管。
在图3中，具有光学码盘和无接触开关的万用表由输入电路、三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路、交流/直流转换电路、A/D转换电路、液晶显示器、光学码盘及电路、译码电路共同连接构成，其相互连接关系为输入电路的输出线分别与三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路的输入线相互连接；三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路的输出线共同与A/D转换电路的输入线相互连接；电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路的输出线与交流/直流转换电路的输入线相互连接；A/D转换电路的输出线与液晶显示器的输入线相互连接；光学码盘及电路的输出线与译码电路的输入线相互连接；译码电路的输出线分别与三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路、交流/直流转换电路相互连接。
在图4中，译码电路开始工作，电路复位，接收光学码盘输出的功能和测量信号，对信号进行译码，判断测量功能是电压？是，进行电压控制，跳转到测量功能控制；否，判断是电流？是，进行电流控制，跳转到测量功能控制；否，判断频率？是，进行频率控制，跳转到测量功能控制；否，判断三极管？是，进行三极管控制，跳转到测量功能控制；判断电容？是，进行电容控制，跳转到测量功能控制；否，判断电阻？是，进行电阻控制，跳转到测量功能控制；否，测量功能控制，测量结束，返回继续测量。
在图5中，电容测量电路由电阻R1～R13、运算放大器IC1～IC2、电容C1～C3、高速低电压CMOS开关S1～S4、输入插座P3～P4(Cx)共同电气连接构成，电阻和电压测量电路由电阻R20～R27、三极管Q1、高速低电压CMOS开关S5、S6、输入插座P5共同电气连接构成，电流测量电路由电阻R14～R18、保险丝FUSE、插座P1～P2共同电器连接构成在图6中，频率测量电路由输入插座P7、电容C3～C5、电阻R28～R31、计数电路IC4、高速低电压CMOS开关S7～S8共同电器连接构成，三极管测量电路由电阻R32～R41、运算放大器IC3、逻辑门电路IC5、输入插座P6共同电气连接构成，交流/直流转换电路由图5由S9～S19、运算放大器IC3、电阻R42～R46、电容C7～C10、二极管D1～D3共同电气连接构成在图7中，A/D转换电路由A/D转换器IC6、开关电路IC8共同电气连接构成，液晶显示器LCD，光学码盘及电路由电阻R47～R110、发光二极管D4～D35、三极管Q2～Q33共同电气连接构成，译码电路由可编程逻辑器件IC7构成。
本发明的制作以及各元器件要求如下(1)装置按图1所示结构进行设计和机械加工机箱，或者购买成型的机箱；(2)按图1和图2所示结构加工光学码盘；(4)按图3、图5、图6、图7设计加工电路及电路板，完成设计和加工。主要元件和器件的选择模拟/数字转换器IC6可以选ICL7106型号，可编程逻辑器件IC7可以选XC2C384型，运算放大器IC1～IC3可以选LM353型号，开关S1～S24可以选高速低电压CMOS开关器件MAX4644型号。
权利要求
1.一种具有光学码盘和无接触开关的万用表，其特征在于由输入电路、三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路、交流/直流转换电路、A/D转换电路、液晶显示器、光学码盘及电路、译码电路共同连接构成，其相互连接关系为输入电路的输出线分别与三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路的输入线相互连接；三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路的输出线共同与A/D转换电路的输入线相互连接；电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路的输出线与交流/直流转换电路的输入线相互连接；A/D转换电路的输出线与液晶显示器的输入线相互连接；光学码盘及电路的输出线与译码电路的输入线相互连接；译码电路的输出线分别与三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路、交流/直流转换电路相互连接。
2.根据权利要求1所述的具有光学码盘和无接触开关的万用表，其特征在于电容测量电路由电阻(R1～R13)、运算放大器IC1～IC2)、电容(C1～C3)、高速低电压开关(S1～S4)、输入插座(P3～P4(Cx))共同电气连接构成，电阻和电压测量电路由电阻(R20～R27)、三极管(Q1)、高速低电压开关(S5、S6)、输入插座P5共同电气连接构成，电流测量电路由电阻(R14～R18)、保险丝、插座(P1～P2)共同电器连接构成，频率测量电路由输入插座(P7)、电容(C3～C5)、电阻(R28～R31)、计数电路(IC4)、高速低电压开关(S7～S8)共同电器连接构成，三极管测量电路由电阻(R32～R41)、运算放大器(IC3)、逻辑门电路(IC5)、输入插座(P6)共同电气连接构成，交流/直流转换电路由(S9～S19)、运算放大器(IC3)、电阻(R42～R46)、电容(C7～C10)、二极管(D1～D3)共同电气连接构成，A/D转换电路由A/D转换器(IC6)、开关电路(IC8)共同电气连接构成，液晶显示器，光学码盘及电路由电阻(R47～R110)、发光二极管(D4～D35)、三极管(Q2～Q33)共同电气连接构成，译码电路由可编程逻辑器件(IC7)构成。
全文摘要
本发明涉及一种具有光学码盘和无接触开关的万用表，其特征在于由输入电路、三极管测量电路、电容测量电路、频率测量电路、电压测量电路、电流测量电路、电阻测量电路、交流/直流转换电路、A/D转换电路、液晶显示器、光学码盘及电路、译码电路共同连接构成。本发明选用了光学码盘及其电路、高速低电压CMOS开关电路，选用可编程逻辑器件作为译码电路，可以通过VHDL语言、原理图编程方法进行编程；结构简单，可靠性高，性能稳定，寿命长。
文档编号G01R15/12GK1595176SQ200410027990
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月8日 优先权日2004年7月8日
发明者郭志友, 孙慧卿 申请人:华南师范大学