专利名称：一种便携式示波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式示波器，尤其是可利用智能移动电话作为显示终端的便携式示波器。
背景技术：
示波器作为时间域电子测量仪器，在测量领域应用极其广泛，无论是电子电路及电子信息系统的研发、实验、培训，还是生产制造、故障诊断、试验检测等场所，到处都能见到示波器的身影。通用的示波器技术从其诞生以来，经历了模拟示波器到数字示波器的发展历程。 目前，数字化示波器已逐步取代模拟示波器而独占市场。公知的示波器主要为一体化结构，电路主要由信号采样、信号处理、波形显示、电源管理部分组成。因其专用一体设计，虽然功能强大，但高造价、大体积、外部电源供电等特点，限制了其在某些特殊场合的应用，例如空间狭小的测试现场；频繁转换地方的测试工作；人员不能长时间逗留的危险场所；远离市电不便取得正常电源的测试地点；需要长时间才能观测到的偶尔发生的错误信号等。 近年来，一种虚拟示波器技术逐步发展，虚拟示波器实现了信号采集与处理、显示电路的分离，使得通用计算机在专用软件的支持下，取代了原有示波器中的大部分电路功能。但目前的虚拟示波器采集卡与计算机之间需通过计算机扩展槽插卡连接，或通过外部接口电缆连接，对作为信号处理与显示的计算机也有较高要求，因此，现有的虚拟示波器也不能完全解决普通示波器在某些特殊场合应用受限的问题。
发明内容为了克服现有示波器造价高、体积大、使用环境受限等不足，本实用新型提供一种便携式示波器，其数据采集器独立设置，通过蓝牙无线通信与数据处理及显示器连接，同时利用安装专用软件的智能移动电话完成数据处理及显示器功能。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种便携式示波器，由数据采集器、数据处理及显示器、供电电源电路组成，其特征是数据采集器采取了与数据处理及显示器分离设置、独立供电的结构，数据处理及显示器采用具有开放式操作系统且支持第三方应用软件的智能移动电话。在数据采集器与作为数据处理及显示器的智能移动电话中分别设置了蓝牙无线通信电路，两者之间的数据信号传输通过蓝牙通信技术完成。所述数据采集卡由信号调理电路、高速数据采集电路、主控电路、蓝牙无线通信电路、电源管理电路组成。所述数据处理及显示器采用安装有专用示波器数据处理、通信与显示软件的智能移动电话，也可采用安装有专用示波器数据处理、通信与显示软件的便携式计算机。综上所述，我们可以利用公知的编程技术，编写专用的虚拟示波器应用软件，并将其安装到智能移动电话中去。使用中，利用数据采集器采集待测信号，通过蓝牙无线传输，最后在智能移动电话终端或其他便携式计算机屏幕上显示测量波形，实现了示波器的基本功能。本实用新型的有益效果是，将现代社会应用最为广泛的移动电话作为显示终端，携带方便，省事省电，蓝牙无线通信方式打破了数据线长度的限制，达到高度的电气隔离， 数据采集器独立结构，随意设置，实现了在狭窄或高危现场测试的安全性和舒适性。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的系统组成示意图。图2是本实用新型数据采集器电路组成方框图。图中1.数据采集器，2.蓝牙无线通信电路，3.待测信号，4.智能移动电话，5.便携式计算机，6.信号调理电路，7.高速数据采集电路，8.主控电路，9.电源管理电路。
具体实施方式
在图1中，待测信号C3)通过示波器探头拾取输入数据采集器(1)，经高速数据采集、控制、缓存处理，最后由蓝牙无线通信电路⑵发送出去。在数据采集器⑴附近的智能移动电话(4)通过蓝牙通信模块接收数据，并经专用虚拟示波器应用软件所预设的程序进行信号处理，最后在智能移动电话的显示屏上显示出待侧信号的波形。数据采集器 (1)通过蓝牙无线通信电路(2)发送的信号也可利用配置蓝牙通信模块并安装专用虚拟示波器应用软件的便携式计算机接收、处理、显示。本实用新型所述的智能移动电话(4)的操作系统应为开放的系统平台，支持第三方应用软件的安装运行，以保证专用虚拟示波器应用软件在智能移动电话中的正常工作。在图2所示的是本实用新型数据采集器电路组成方框图。所述数据采集器由信号调理电路(6)、数据采集电路(7)、、主控电路(8)、蓝牙无线通信电路O)、电源管理电路(9) 组成。信号调理电路(6)主要功能是在主控制电路(8)的控制下完成输入信号的耦合、缩放、抬升、滤波等处理，提供多种增益，以适应输入信号较大范围的变化。本实用新型采用 FPGA+SRAM构成大容量缓存的方法暂存采样数据，达到高速采样的目的。高速数据采集电路 (7)由现场可编程门阵列FPGA、高速模/数转换器ADC和随机存储器SRAM组成，主要完成每一帧数据的高速采集。主控制电路(8)负责数据采集器(1)中所有其他部分的控制，如通过控制总线实现对信号调理电路的增益控制，耦合控制；通过FPGA实现触发电平控制， 采样速率控制，启停控制；对SRAM缓存中的数据进行读取；通过Modbus协议响应上位机指令，将数据通过蓝牙发送出去。由于数据采集器是电池供电，为提高电源效率，由电源管理电路(9)完成电源的各种电压产生、稳压、开启与关闭等等功能。本实用新型所述的便携式计算机包括常见的个人数字助理(PDA)、小型笔记本电脑、小型平板电脑等，这些设备应配置蓝牙无线通信模块，其操作系统支持第三方应用软件。本实用新型所述专用虚拟示波器应用软件利用公知技术，在这里不予详述。
权利要求1.一种便携式示波器，由数据采集器、数据处理及显示器、供电电源电路组成，其特征是数据采集器采取了与数据处理及显示器分离设置、独立供电的结构，数据处理及显示器采用具有开放式操作系统且支持第三方应用软件的智能移动电话。
2.根据权利要求1所述的一种便携式示波器，其特征是在数据采集器与作为数据处理及显示器的智能移动电话中分别设置了蓝牙无线通信电路，两者之间的数据信号传输通过蓝牙通信技术完成。
3.根据权利要求1所述的一种便携式示波器，其特征是所述数据采集器由信号调理电路、高速数据采集电路、主控电路、蓝牙无线通信电路、电源管理电路组成。
4.根据权利要求1所述的一种便携式示波器，其特征是所述数据处理及显示器采用安装有示波器数据处理、通信与显示软件的智能移动电话，也可采用安装有示波器数据处理、通信与显示软件的便携式计算机。
专利摘要一种便携式示波器，由数据采集器、数据处理及显示器、供电电源电路组成，数据采集器采取了与数据处理及显示器分离设置、独立供电的结构，数据处理及显示器采用具有开放式操作系统且支持第三方应用软件的智能移动电话。数据采集器与智能移动电话之间通过蓝牙无线通信完成数据信号传送。由于将应用广泛的移动电话作为显示终端，携带方便，省事省电，蓝牙无线通信方式打破了数据线长度的限制，达到高度的电气隔离，数据采集器独立结构，随意设置，实现了在狭窄或高危现场测试的安全性和舒适性。
文档编号G01R13/00GK202141750SQ20112010264
公开日2012年2月8日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者任赫然, 余启明, 李艳坤 申请人:任赫然, 余启明, 李艳坤