一种示波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种示波器，包括：作为示波器信号参考端、装有可充电电池的可充电表笔，作为示波器信号采集端、组装有示波器的电路模块的主控/通信表笔以及连接可充电表笔和主控/通信表笔的线缆；主控/通信表笔通过USB接口或无线方式与外部终端通信连接，由此可不用重复更换电池，减少频繁更换电池所造成的环境污染，经济环保，而且还可大幅度缩小示波器体积，携带方便；并可将测量数据通过WIFI实时传输至PC、平板电脑、手机、笔记本电脑，体现更直观的测量结果；另外，采用双体组合式结构，组合时可隐藏表笔尖端，避免现有示波器尖端的误伤可能。
【专利说明】一种示波器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测量仪器【技术领域】，尤其涉及一种示波器。
【背景技术】
[0002]传统的台式示波器是一个构造复杂的一体式结构，其电源部分、模拟信号采集部分和处理显示部分组合在一个结构体内。其存在的缺陷是:示波器体积大，功耗大，不便于携带。此外，示波器的外部有大量的开关、按钮、旋钮，导致操作复杂，不便于使用，而且故障多发，成本造价极高；另外，现有的示波器只能通过交流电提供电源。
[0003]还有一种传统的虚拟示波器利用USB接口连接计算机，虽然其利用了计算机强大的计算处理能力和显示能力，但由于计算机的体积大，不便于携带，也是的这种示波器设计成为一种鸡肋。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种体积小、功耗小、避免频繁更换电池且可将测量结果对外输出以直观显示的示波器。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型提出一种示波器，包括:一作为示波器信号参考端、装有可充电电池的可充电表笔，一作为示波器信号采集端、组装有示波器的电路模块的主控/通信表笔以及连接所述可充电表笔和主控/通信表笔的线缆；所述主控/通信表笔通过USB接口或无线方式与外部终端通信连接。
[0006]优选地，所述无线方式至少为WIFI ;所述外部终端至少为PC、平板电脑、手机、笔记本电脑。
[0007]优选地,所述可充电表笔包括:第一表笔壳体，设置在所述第一表笔壳体内的所述可充电电池、第一电路板、第一连接器，以及设置在所述第一表笔壳体前端的可拆卸第一表笔头部，其中:
[0008]所述可充电电池、第一连接器以及第一表笔头部分别与所述第一电路板电连接；
[0009]所述线缆连接至所述第一表笔壳体的尾端并与所述第一连接器电连接。
[0010]优选地，所述主控/通信表笔包括第二表笔壳体，设置在所述第二表笔壳体内的第二电路板、第二连接器、第三连接器，以及设置在所述第二表笔壳体前端的可拆卸第二表笔头部，其中:
[0011]所述第二连接器、第三连接器以及第二表笔头部分别与所述第二电路板电连接；所述电路模块集成在所述第二电路板上；
[0012]所述线缆连接至所述第二表笔壳体的尾端并与所述第二连接器电连接；
[0013]所述第二连接器设有USB接口，通过USB数据线与所述外部终端通信连接。
[0014]优选地,所述电路模块包括:模拟前端、ADC转换单元、FPGA数据处理单元、ARM控制单元以及WIFI模块；其中:
[0015]所述模拟前端经所述ADC转换单元与所述FPGA数据处理单元电相连；[0016]所述ADC转换单元与所述FPGA数据处理单元还分别与所述ARM控制单元电连接；
[0017]所述ARM控制单元还与所述WIFI模块电连接。
[0018]优选地，所述主控/通信表笔还包括用于开启或关闭示波器的复位按键，所述复位按键设置在所述第二表笔头部的一侧，并与所述第二表笔壳体配合安装；所述复位按键与所述第二电路板电连接。
[0019]优选地，所述可充电表笔和主控/通信表笔均为L型，两者扣合连接后形成双体组合式结构，将各自表笔头部的表笔尖端隐藏。
[0020]优选地，所述双体组合式结构的体积小于16mm*3.4mm*1.3mm。
[0021]优选地，所述可充电表笔还包括:第一扩展件，所述第一表笔头部内设有用于容纳所述第一扩展件的通孔，所述第一扩展件与所述第一表笔头部可拆卸连接。
[0022]优选地，所述主控/通信表笔还包括:第二扩展件，所述第二表笔头部内设有用于容纳所述第二扩展件的通孔，所述第二扩展件与所述第二表笔头部可拆卸连接。
[0023]本实用新型提出的一种示波器，该示波器包括作为示波器信号参考端、装有可充电电池的可充电表笔，作为示波器信号采集端、组装有示波器的电路模块的主控/通信表笔以及连接可充电表笔和主控/通信表笔的线缆；主控/通信表笔可以通过USB接口或WIFI等无线方式与外部终端通信连接，由此可不用重复更换电池，减少频繁更换电池所造成的环境污染，经济环保，而且还可大幅度缩小示波器体积，携带方便；并可将测量数据通过WIFI实时传输至PC、平板电脑、手机、笔记本电脑，体现更直观的测量结果；另外，采用双体组合式结构，组合时可隐藏表笔尖端，避免现有示波器尖端的误伤可能；此外，本实用新型示波器还可以灵活的配置外置表笔，实现XI，X10, XlOO的衰减比例。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型示波器较佳实施例的结构示意图；
[0025]图2是图1所示的示波器的可充电表笔和主控/通信表笔扣合后的立体示意图；
[0026]图3是本实用新型示波器与外部终端通信的架构示意图；
[0027]图4是图1所示的可充电表笔的结构分解示意图；
[0028]图5是图1所示的主控/通信表笔的结构分解示意图；
[0029]图6是图5所示的主控/通信表笔的电路原理框图；
[0030]图7是本实用新型实施例示波器连接扩展件的结构示意图。
[0031]为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
【具体实施方式】
[0032]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0033]如图1所示，图1是本实用新型示波器较佳实施例的结构示意图。本实用新型实施例提出一种不波器，包括:一作为不波器信号参考端、装有可充电电池的可充电表笔A、一作为示波器信号采集端、组装有示波器的电路模块的主控/通信表笔B以及连接所述可充电表笔A和主控/通信表笔B的线缆C ;所述主控/通信表笔B通过USB接口或无线方式与外部终端通信连接。[0034]其中，所述无线方式可以为WIF1、蓝牙等；所述外部终端可以为PC、平板电脑、手机、笔记本电脑，在外部终端上安装有相应的软件。
[0035]以WIFI及手机为例，基于WIFI与手机端通信的示波器，手机端实现操作与显示，示波器负责数据采集。手机端与示波器设备之间通过无线WIFI实现数据传输。
[0036]其中不波器与外部终端的通信速率可以为1Mbps、11Mbps、24Mbps、54Mbps,并自动根据数据量调整速率；此外，本实施例示波器还支持2.4GHz频率下的开放式、WEP、WPA、WPA2加密WIFI通信。
[0037]具体地，如图2所示，本实施例示波器的可充电表笔A和主控/通信表笔B均为L型，两者扣合连接后形成双体组合式结构，将各自表笔头部的表笔尖端隐藏，由此可以避免现有示波器尖端的误伤可能；
[0038]此外，所述双体组合式结构的体积小于16mm*3.4mm*1.3mm,即作为一种实施方式，该双体组合式结构可以为长方体，该长方体的尺寸如下:长度小于或等于16mm、宽度小于或等于3.4mm,高度小于或等于1.3mm,由此可大幅度缩小示波器体积，使得示波器携带方便。
[0039]本实施例示波器与笔记本、PC、智能手机等外部终端进行通信的架构如图3所示。
[0040]更为具体地，如图4所不,所述可充电表笔A包括:第一表笔壳体5,设置在所述第一表笔壳体5内的可充电电池2、第一电路板3、第一连接器4,以及设置在所述第一表笔壳体5前端的可拆卸第一表笔头部1，其中:
[0041]所述可充电电池2、第一连接器4以及第一表笔头部I分别与所述第一电路板3电连接；
[0042]所述线缆C的一端6连接至所述第一表笔壳体5的尾端并与所述第一连接器4电连接。
[0043]所述可充电表笔A的可充电电池2重复充电放电300次以上，由此可不用重复更换电池，减少频繁更换电池所造成的环境污染，经济环保。
[0044]更为具体地，结合图6所示，所述可充电表笔A还可以包括:第一扩展件8，所述第一表笔头部I内设有用于容纳所述第一扩展件8的通孔，所述第一扩展件8与所述第一表笔头部I可拆卸连接，由此通过灵活的配置外置表笔，实现示波器XI，X10, XlOO的衰减比例。
[0045]如图5所示，所述主控/通信表笔B包括第二表笔壳体70，设置在所述第二表笔壳体70内的第二电路板40、第二连接器60、第三连接器50，以及设置在所述第二表笔壳体70前端的可拆卸第二表笔头部20，其中:
[0046]所述第二连接器60、第三连接器50以及第二表笔头部20分别与所述第二电路板40电连接；所述电路模块集成在所述第二电路板40上；
[0047]所述线缆C的另一端8连接至所述第二表笔壳体70的尾端并与所述第二连接器60电连接；
[0048]所述第二连接器60设有USB接口，通过USB数据线与所述外部终端通信连接。
[0049]所述主控/通信表笔B还包括用于开启或关闭示波器的复位按键30，所述复位按键30设置在所述第二表笔头部20的一侧，并与所述第二表笔壳体70配合安装；所述复位按键30与所述第二电路板40电连接。[0050]更为具体地，结合图6所示，所述主控/通信表笔B还包括:第二扩展件，所述第二表笔头部20内设有用于容纳所述第二扩展件的通孔，所述第二扩展件与所述第二表笔头部20可拆卸连接。由此通过灵活的配置外置表笔，实现示波器XI，X10，XlOO的衰减比例。
[0051]本实施例示波器的组装过程如下:
[0052]首先装配可充电表笔A和主控/通信表笔B ；
[0053]对于可充电表笔A的装配，首先，将第一连接器4焊接至第一电路板3，将可充电电池2焊接至第一电路板3;
[0054]然后，将可充电电池2、第一连接器4及第一电路板3的组合体插入第一表笔壳体5内；
[0055]之后，将装有第一表笔尖端7的第一表笔头部I装入第一表笔壳体5的前端；
[0056]然后，将线缆C的一端6插入第一表笔壳体5的尾部,与第一连接器4电连接。
[0057]由此，完成可充电表笔A的装配。
[0058]对于主控/通信表笔B的装配，首先，将第二连接器60焊接至第二电路板40 ；
[0059]将复位按键30与第二表笔壳体70组合；
[0060]然后，将第二连接器60、第三连接器50及第二电路板40的组合体插入第二表笔壳体70内；
[0061]之后，将装有第二表笔尖端70的第二表笔头部20装入第二表笔壳体70的前端，并使复位按键30连接在第二表笔头部20的侧面，与第二电路板40电连接；
[0062]然后，将线缆C的另一端8插入第二表笔壳体70的尾部，与第二连接器60电连接。
[0063]由此，完成主控/通信表笔B的装配，并通过线缆C将可充电表笔A与主控/通信表笔B组合为完整的示波器。
[0064]如图6所示，本实施例示波器的主控/通信表笔B中第二电路板40上集成电路模块包括:模拟前端201、ADC转换单元202、FPGA数据处理单元203、ARM控制单元204以及WIFI模块205 ;其中:所述模拟前端201经所述ADC转换单元202与所述FPGA数据处理单元203电相连；所述ADC转换单元202与所述FPGA数据处理单元203还分别与所述ARM控制单元204电连接；所述ARM控制单元204还与所述WIFI模块205电连接。
[0065]通过上述功能模块可以实现示波器对被测信号的采集、处理以及通过WIFI与外部终端的通信。
[0066]在使用示波器时，其具体操作过程如下:
[0067]1、将外部终端上位机软件打开；
[0068]2、将示波器由合体状态，拆开为两支表笔:可充电表笔A和主控/通信表笔B，用连接线缆C将两表笔连接；
[0069]3、按主控/通信表笔B内侧可复位按键30，示波器开机；
[0070]4、等待上位机软件界面显示:示波器已连接；
[0071]5、在上位机(外部终端)调整测量参数，如水平轴调整time/div、垂直轴调整volt/div,稱合方式、触发方式、触发电平等；
[0072]6、将可充电表笔A的表笔尖端置于被测量信号源起始端，将主控/通信表笔B的表笔尖端至于被测量信号源参考点；
[0073]7、按下“START”键，开始数据采集，观察上位机软件界面显示的结果、波形及数据分析；
[0074]8、按下“STOP”键，关闭示波器，上位机界面显示:停止数据采集；
[0075]本实施例示波器相关性能参数和设计指标如下表1所示:
[0076]
【权利要求】
1.一种示波器，其特征在于，包括:一作为示波器信号参考端、装有可充电电池的可充电表笔，一作为示波器信号采集端、组装有示波器的电路模块的主控/通信表笔以及连接所述可充电表笔和主控/通信表笔的线缆；所述主控/通信表笔通过USB接口或无线方式与外部终端通信连接。
2.根据权利要求1所述的示波器，其特征在于，所述无线方式至少为WIFI;所述外部终端至少为PC、平板电脑、手机、笔记本电脑。
3.根据权利要求2所述的不波器,其特征在于,所述可充电表笔包括:第一表笔壳体，设置在所述第一表笔壳体内的所述可充电电池、第一电路板、第一连接器，以及设置在所述第一表笔壳体前端的可拆卸第一表笔头部，其中: 所述可充电电池、第一连接器以及第一表笔头部分别与所述第一电路板电连接； 所述线缆连接至所述第一表笔壳体的尾端并与所述第一连接器电连接。
4.根据权利要求2所述的示波器，其特征在于，所述主控/通信表笔包括第二表笔壳体，设置在所述第二表笔壳体内的第二电路板、第二连接器、第三连接器，以及设置在所述第二表笔壳体前端的可拆卸第二表笔头部，其中: 所述第二连接器、第三连接器以及第二表笔头部分别与所述第二电路板电连接；所述电路模块集成在所述第二电路板上； 所述线缆连接至所述第二表笔壳体的尾端并与所述第二连接器电连接； 所述第二连接器设有USB接口，通过USB数据线与所述外部终端通信连接。
5.根据权利要求4所述的示波器，其特征在于，所述电路模块包括:模拟前端、ADC转换单元、FPGA数据处理单元、ARM控制单元以及WIFI模块；其中: 所述模拟前端经所述ADC转换单元与所述FPGA数据处理单元电相连； 所述ADC转换单元与所述FPGA数据处理单元还分别与所述ARM控制单元电连接； 所述ARM控制单元还与所述WIFI模块电连接。
6.根据权利要求4所述的示波器，其特征在于，所述主控/通信表笔还包括用于开启或关闭示波器的复位按键，所述复位按键设置在所述第二表笔头部的一侧，并与所述第二表笔壳体配合安装；所述复位按键与所述第二电路板电连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的示波器，其特征在于，所述可充电表笔和主控/通信表笔均为L型，两者扣合连接后形成双体组合式结构，将各自表笔头部的表笔尖端隐藏。
8.根据权利要求7所述的示波器，其特征在于，所述双体组合式结构的体积小于16mm氺3.4mm氺1.3mm。
9.根据权利要求3所述的示波器，其特征在于，所述可充电表笔还包括:第一扩展件，所述第一表笔头部内设有用于容纳所述第一扩展件的通孔，所述第一扩展件与所述第一表笔头部可拆卸连接。
10.根据权利要求4所述的示波器，其特征在于，所述主控/通信表笔还包括:第二扩展件，所述第二表笔头部内设有用于容纳所述第二扩展件的通孔，所述第二扩展件与所述第二表笔头部可拆卸连接。
【文档编号】G01R13/00GK203572858SQ201320694993
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】何利民, 王伟, 弓利川 申请人:三亚雷声船舶维修实业有限公司