一种用于数字多用表的程控开关的制作方法

1.本发明涉及计量校准技术领域，具体涉及一种用于数字多用表的程控开关。


背景技术：

2.目前的数字多用表检定装置批准建立于1989年9月([2005]国防计标证2139号)，能对8位半以下的数字仪器进行量值传递工作。目前在对数字多用表进行量值传递时一般都会涉及到直流电压、直流电流、直流电阻、交流电压、交流电流等五个参量，在每个参量都有五到七个测试量程组成，每个量程都会依据检定规程选取一定数量的点进行量值传递，这样下来一台数字多用表的测试点至少要一百多个点，有的甚至达到二百个点。就目前的数字多用表检定装置中，包含的多功能校准源为fluke5720a/5725a，在目前国内国际上来讲，都是准确度最高的多功能校准源。其本身的体积大，购买的价格高，维护和维修的成本也相对很高，能对7位半以下的数字多用表进行量值传递。
[0003]
目前，无论是实验室计量场景，还是现场计量场景，都面临着计量标准器具和待测设备数量较多，需要频繁手动的切换计量标准器具和待测设备之间的端口连接：一方面，实验室已经实现了部分标准设备和待测设备的程序可控，当使用一台标准设备对多台待测设备进行校准测量时，大致的流程是先将一台待测设备接入标准设备，然后运行自动测量软件进行数据采集，测量结束后检定人员需要将测试端口手动切换到下一台待测设备，如此往复。虽然数据采集过程是自动运行的，但是需要频繁手动切换端口连接，限制了校准测量系统的自动化水平，目前只能算是半自动水平。另一方面，当使用多台标准设备对一台待测设备的多个参数进行校准测量时，一般的工作流程是先将标准设备a的测试端口与被测设备连接，运行标准设备a的自动测量软件进行数据采集，然后手动将标准设备b的测试端口与被测设备连接，然后运行标准设备b的自动测量软件进行数据采集，如此往复。这就使得整个校准测量过程比较割裂，检定人员不仅要手动在多个标准设备之间切换，还要在多个校准测量软件之间切换，限制了校准测量系统的智能化水平。
[0004]
在多位数表自动化测试中，测量的参数有电阻、电压和电流。原有的测试系统中测量参数切换需要人为的换线，基于数表全自动化改造，设计了一个基于多位数表测试的可编程的多路开关。
[0005]
本发明的可编程多路开关可以充当校准测量系统自动化、智能化的枢纽和连接计量标准器具和待测设备与智能校准测量系统的桥梁；同时，可编程多路开关可以作为小型化、智能化计量产品的关键模块，为后续小型化、智能化计量产品的研制工作提供技术支撑。
[0006]
本发明对原有系统进行设计改造，加入多路开关，使计量人员不需要进行换线，完成单台仪器的计量不需要人为的干涉，避免了因接线错误导致的仪表损坏，节约了劳动力资源，提升效率。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的在于提供一种用于数字多用表的程控开关，应用于数字多用表计量中测量电压、电流、电阻接线的切换，其体积较小、结构简单、通用性良好，便于下场携带，避免因人为接线错误导致被测仪表的损坏。
[0008]
为了达到上述的目的，本发明提供一种用于数字多用表的程控开关，包括：直流接触器、串口继电器io控制模块；程控开关外壳为不锈钢机箱，机箱上有香蕉插头；香蕉插头使用导线连接到对应的直流接触器，直流接触器上另一路用导线连接到对应的另一个香蕉插头上，串口继电器io控制模块使用io控制线连接到直流接触器的控制端，使得工作人员能使用串口指令打开关闭相应的通路。
[0009]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述直流接触器共4个，串口继电器io控制模块为4路，机箱上的香蕉插头为4进4出。
[0010]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述直流接触器使用施耐德(lc1d09 9a；dc24v)和施耐德(lc1d09 12a；dc24v)型号。
[0011]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述直流接触器满足大电流和大电压的要求，且能够直接通过io信号控制接触器的开闭。
[0012]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述串口继电器io控制模块使用聚英(dam-0404d)4路串口控制继电器模块。
[0013]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述串口继电器io控制模块支持宽电压dc 7-30v供电，支持rs232或隔离rs485通讯接口，标准modbus协议，支持modbus rtu/ascii，0-255设备地址，支持修改。
[0014]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述串口继电器io控制模块支持点动输出，联动控制。
[0015]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述串口继电器io控制模块支持二次开发。
[0016]
上述一种用于数字多用表的程控开关，其中，所述程控开关具备实验室和现场两用的特点，并可根据现场实际要求，改变多路开关工装结构以适应不同应用场景的多功能数表的校准，能支持大电流和宽量程电压测量。
[0017]
与现有技术相比，本发明的技术有益效果是：
[0018]
程控开关具有体积小、重量轻、便携、控制方便、防止损坏被测仪表等优点。程控开关具备实验室和现场两用的特点，并可根据现场实际要求，改变多路开关工装结构以适应不同应用场景的多功能数表的校准，可支持大电流和宽量程电压测量，当开关转换时无需关注大小电流的影响，真正实现了全自动控制。
附图说明
[0019]
本发明的一种用于数字多用表的程控开关由以下的实施例及附图给出。
[0020]
图1为数字多用表计量连接框图；
[0021]
图2为控制系统连接图；
[0022]
图3为机箱加工侧视图；
[0023]
图4为机箱加工左视图；
[0024]
图5为机箱加工底板；
[0025]
图6为机箱加工顶板。
具体实施方式
[0026]
以下对本发明的一种用于数字多用表的程控开关作进一步的详细描述。
[0027]
目前，市面上有很多种多路开关，但是不能够同时满足大电流(20a)和大电压(1000v)的要求，且少有能够远程控制的多路开关。
[0028]
本发明主要应用于数字多用表现场校准，其中包括：多用能校准源fluke5720a、笔记本电脑一台、被校数字多用表。参照jjg315-83直流数字电压表检定规程、jjg598-89直流数字电流表检定规程、jjg724-91直流数字式欧姆表检定规程、jjg(航天)34-1999交流数字电压表检定规程jjg(航天)35-1999交流数字电流表检定规程，可完成对6位半及以下数字多用表的直流电压、直流电流、直流电阻(2线，4线)、交流电压、交流电流五个参量的量值溯源。
[0029]
本发明设计研制了一种结构简单、通用性良好的数字多用表的程控开关，其体积较小，便于下场携带，避免因人为接线错误导致被测仪表的损坏。
[0030]
数字多用表的程控开关技术方案为：
[0031]
程控开关由4个直流接触器和串口继电器io控制模块(4路)构成，外壳为不锈钢机箱，机箱上为4进4出的香蕉插头。香蕉插头使用导线连接到对应的接触器，接触器上另一路用导线连接到对应的另一个香蕉插头上，io控制器使用io控制线连接到接触器的控制端，使得计量人员可以使用串口指令打开关闭相应的通路。
[0032]
源(5720a和5725a)和表(8845a)的所有接地端子lo直接相连，源v/ω/a档经过k4连接v/ω档，源v/ω/a档经过k2连接表400ma档；源4wω经过k3连接表4wω档，源11a电流档经过k1连接表10a档。测量不同参数时，开关导通相应档位。如，测电压时，导通k4；测4线电阻时，导通k4、k3；测小电流时，导通k2；测大电流时，导通k1。
[0033]
直流接触器使用施耐德(lc1d09 9a；dc24v)和施耐德(lc1d09 12a；dc24v)型号，满足大电流和大电压的要求，且能够直接通过io信号控制接触器的开闭。
[0034]
数字控制部分使用聚英(dam-0404d)4路串口控制继电器模块，该模块支持宽电压dc 7-30v供电，支持rs232或隔离rs485通讯接口，标准modbus协议，支持modbus rtu/ascii，0-255设备地址，支持修改；支持点动输出，联动控制；支持二次开发。
[0035]
本发明的程控开关具有体积小、重量轻、便携、控制方便、防止损坏被测仪表等优点。程控开关具备实验室和现场两用的特点，并可根据现场实际要求，改变多路开关工装结构以适应不同应用场景的多功能数表的校准，可支持大电流和宽量程电压测量，当开关转换时无需关注大小电流的影响，真正实现了全自动控制。
[0036]
程控开关应用于数字多用表的计量，接线图如图1所示。