专利名称:一种万用表测量采集卡的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种万用表测量采集卡，包括测量端口模块、量程切换模块、阻抗变换模块、电流放大模块、控制器模块、信息收集模块；量程模块用于接收指令进行开关的切换从而实现所需的量程；阻抗变换模块用于为量程切换模块传输指令，同时控制量程模块开关的切换；所述测量端口模块包括三个端口：第一端口、第二端口以及第三端口，第一端口和第二端口分别与量程切换模块相连，阻抗变换模块、电流放大模块并联与量程切换模块连接，阻抗变换模块、电流放大模块以及第三端口再与控制器相连，控制器再与信息收集模块相连将信号传输给电脑系统。本实用新型的采集卡在量程切换过程中不发生电压变化，同时可以进行多通道测试且成本较低。
【专利说明】_种万用表测量采集卡
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种电子信息【技术领域】，更具体地是涉及一种万用表测量采集卡。
【背景技术】
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[0002]近年来，微信号传感应用越趋成熟，相应的测试成本而居高不下，功能也不能满足测试需求，特别是消费电子类产品的测试，如iPhone5S Home键(指纹传感器)等的待机电流和工作电流的测试。现有测试产品是用Relay切换取样电阻来配置量程，由于设计问题导致Relay切换取样电阻时会出现几毫秒到几十毫秒断电，这个过程会导致被测试产品发生重新上电的现象，产品的相关状态会丢失导致产生错误的结果。现有产品也没有自动复位测试量程的功能，从而导致从被测产品电流由小变大时取样电阻上会产生比较大的电压变化:由于大电流档取样电阻远小于微电流档的取样电阻，在测试过程中，如果刚用过微电流档，没有切换成大电流档，而被产品电流发生变大，会在取样电阻产生较大的电压，这个变化会被UUT (被测产品)检测到，这将会导致测试会产生不可预期的结果。现有相关产品同一组电源上的电压、电流测试均采用共地的测试方法，在要求高端测试电流且还要测试电压时不能满足测试需求。此外，现有相关产品成本高，如DMM(数字万用表)Agilnet DMM34410A成本在万元以上，DAQ(数据采集卡)也在5000?上万元不等。
实用新型内容:
[0003]针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电流测试量程间切换不断电、量程切换不发生电压变化、可以多通道测试且成本较低的万用表测量采集卡。
[0004]本实用新型是通过以下的技术方案来实现的。
[0005]一种万用表测量采集卡，包括测量端口模块、量程切换模块、阻抗变换模块、电流放大模块、控制器模块、信息收集模块；
[0006]所述量程切换模块包括:多个电阻和开关，所述量程模块用于接收指令进行开关的切换从而实现所需的量程；
[0007]所述阻抗变换模块用于为量程切换模块传输指令，同时控制量程模块开关的切换；
[0008]所述测量端口模块包括三个端口:第一端口、第二端口以及第三端口，所述第一端口和第二端口分别与量程切换模块相连，所述阻抗变换模块、电流放大模块并联与量程切换模块连接，阻抗变换模块、电流放大模块以及第三端口再与控制器相连，控制器再与信息收集模块相连将信号传输给电脑系统。
[0009]作为该技术方案的更进一步，所述量程切换模块的总线上电路上设置有电阻，所述开关与电阻并联连接再与总线电阻串联。
[0010]作为该技术方案的更进一步，所述阻抗变换模块和电流放大模块分别与控制器内的一模数转换器相连。
[0011]有益效果:1在测量电流时，使用Relay切换量程保持通电状态的电路结构；
[0012]2在一个测试过程完成后测试量程能自动复位到预设置的测试量程。
[0013]3差分高端电流取样实现电流电压同时测量。
[0014]4充分合理利用微控制器内部多通道ADC，实现低成本的多通道测量。
【附图说明】
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[0015]图1为本实施例的原理图。
【具体实施方式】
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[0016]见图1，一种万用表测量采集卡，包括测量端口模块、量程切换模块、阻抗变换模块、电流放大模块、控制器模块、信息收集模块。测量端口模块包括三个端口:第一端口、第二端口以及第三端口，即分别为图1中Vin端口、第1端口以及Low端口。量程切换模块由电阻1、电阻2、电阻3以及开关K1、K2、K3组成。vin端口与阻抗变换模块之间的总线路设置有电阻1，电阻2与电阻3串联，vin端口与1端口之间连接有电阻1、电阻2以及电阻3，1端口再与电流放大模块的负极相连。Kl和Κ2串联后与Κ3并联，从电阻I和阻抗变换模块之间的线路连接至电流放大模块的正极。电阻2和电阻3之间的线路与Kl和Κ2之间的线路通过线路连通。
[0017]控制器采用ARM Cortex_M3核微控制器STM32F系列芯片，72MHz主频。控制器内安装有两块模数转换器ADC。ADC采用12Bi的ADC，设置于ARM内部进行采样。阻抗变换模块与ARM内部的ADC相连。电流放大模块也连接至控制器，与ARM内部的ADC相连。控制器再与信息收集模块Rs323相连，信息收集模块Rs323连接至电脑，将信息传递至电脑系统。
[0018]工作时，电脑将检测信息传递给信息收集模块，信息收集模块通过控制器ARM内部的ADC将信息传达给阻抗变换模块，阻抗变换模块控制开关K1、K2、K3的开和关从而实现3个电流通道的量程切换。量程切换模块切换至所需的量程后，电流经过电流放大模块，再经过控制器ARM内部的ADC，最后再通过信息收集模块将信息反馈给电脑实现整个过程的信息采集测量。万用表测量采集卡主要有三通道高精度电流(微电流量程精度10nA)和三通道电压测量，电流通道采用单电源高灵敏差分运放，运用高端取样回路将信号送至运放差分输入端。
【权利要求】
1.一种万用表测量采集卡，其特征在于:包括测量端口模块、量程切换模块、阻抗变换模块、电流放大模块、控制器模块、信息收集模块； 所述量程切换模块包括:多个电阻和开关，所述量程模块用于接收指令进行开关的切换从而实现所需的量程； 所述阻抗变换模块用于为量程切换模块传输指令，同时控制量程模块开关的切换； 所述测量端口模块包括三个端口:第一端口、第二端口以及第三端口，所述第一端口和第二端口分别与量程切换模块相连，所述阻抗变换模块、电流放大模块并联与量程切换模块连接，阻抗变换模块、电流放大模块以及第三端口再与控制器相连，控制器再与信息收集模块相连将信号传输给电脑系统。2.根据权利要求1所述的一种万用表测量采集卡，其特征在于:所述量程切换模块的总线上电路上设置有电阻，所述开关与电阻并联连接再与总线电阻串联。3.根据权利要求1所述的一种万用表测量采集卡，其特征在于:所述阻抗变换模块和电流放大模块分别与控制器内的一模数转换器相连。
【文档编号】G01R15-09GK204287285SQ201420677189
【发明者】陈守飞, 张明 [申请人]昆山凯捷特电子研发科技有限公司