专利名称：一种综合测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及居民用电、工/商业用电等电气安装测量领域，尤其用于针对建筑物中电气装置进行总体检查而进行的全部测量用的一种综合测试仪。
背景技术：
随着工业化的发展，为了保护用户免受电击和火灾，出现了若干新规范、新标准，这些标准在许多国家已经成为强制性标准。相关的测试专家、技术员和生产工程师需要证明电气安装、电器和机电设备符合严格的检测标准，以确保产品的安全性与耐用性，确保接地、泄漏电流和绝缘电阻的可靠性，所以低压电气安全测试就成为了常规的要求。目前，市场上有各种各样的电气测试仪，覆盖了包括检查电气安全和可靠性在内的大量应用。如:绝缘电阻测试仪、接地电阻测试仪、接地导通电阻测试仪、环路阻抗和线路阻抗测试仪、漏电开关测试仪和相序表等。这些测试仪器具有各种各样的形状和型式，每种仪器都针对特定的应用进行了优化，每种应用都有具体的要求，由此形成了测试仪工业设计方面的多样性。但是，如果针对电气装置进行总体检查就需要携带多款相关仪器到现场进行全部的测量，这样下来，携带多款仪器进行测试不仅不方便，而且测试效率低，还有相比之下购买多款低压电气测试仪价格昂贵。

发明内容
本发明的目的是:为了克服现有的电气测试仪种类繁多、不便于携带和价格昂贵方面的不足；提供一种综合测试仪，它不仅功能强大，能检测目前电气装置所涉及的全部测试而且具有高稳定性与可靠性。并且外形小巧、便于携带，由于将多功能组合在一起，相对多种测试仪器成本得到降低。本发明的技术方案是:提供一种综合测试仪，其特征是:它包括指令接收模块、信号接入模块、ADC转换模块、处理模块和显示模块，人机接口与工作电源；所述的指令接收模块5，用于接收用户指令，传送给处理模块3 ;处理模块3，用于根据从指令接收模块5获取到的用户指令对转换后的待测信号进行解析处理，并将处理结果输出给所述的显示模块；所述信号接入模块，用于接收测量的信号，通过继电器的组合，切换到所需的功能下，将测量的信号输出给所述ADC转换模块；所述ADC转换模块，用于对所述接收的测量信号进行模数转换，输出给所述处理模块；所述处理模块，用于对模数转换后的信号进行解析、运算、测量，得到测量结果，并将该测量结果输出给所述显示模块；所述显示模块，用于对所述测量结果进行显示。所述的指令接收模块，用于接收用户指令，传送给所述处理模块，用于根据所述用户指令对模数转换后的待测信号进行解析、运算、测量，得到测量结果，并将该测量结果输出给所述显示模块。上述ADC转换模块采用了两个14位AD转换芯片，Iin为电流信号接入，U21为电流AD转换芯片，SDOI为转换后的电流信号，输出给处理模块；Vin为电压信号接入，U22为电压AD转换芯片，SDOU为转换后的电压信号,输出给处理模块。上述处理模块采用D18为DSP芯片，用来处理转换后的信号，对其进行解析、运算、测量，得到测量结果，其中DB0 DB7、/WR、/RD、/CE、C/D是与显示模块的接口，将测量结果传送给显示模块；X2为DSP芯片的外部晶振，D20为DSP芯片的外部复位芯片。上述显示模块应用128X240的点阵式IXD显示屏，采用T6963C用于将测量结果进行转换处理，LEDA与LEDK是背光控制口，用于调节背光明暗。所述的信号接入模块包括端子保护电路，如果接入有危险的信号，端子保护电路可以使操作人员及仪表免受危害；电压输入通道，通过模拟开关将繁琐的电压测量信号变得有条不紊，然后送入电压ADC部分；电流输入通道，通过模拟开关将繁琐的电流测量信号变得有条不紊，然后送入电流ADC部分；功能切换单元，通过继电器的组合将多种测量功能有序的切换到当前使用的功能；ADC转换电路包括:电压ADC部分和电流ADC部分；电压ADC部分针对电压信号进行模数转换，输出给DSP数字信号处理芯片SDOU 口 ；电流ADC部分针对电流信号进行模数转换，输出给DSP数字信号处理芯片SDOI 口 ；数字信号处理包括:CPLD可编程逻辑门阵列、DSP数字信号处理芯片、EEPROM存储、BEEP蜂鸣、RTC时钟、USB通讯。CPLD可编程逻辑门阵列，用于对一些逻辑电平及信号进行编写，输出给DSP进行处理；DSP数字信号处理芯片，处理转换后的信号，输出给显示，还可以控制一些外围电路；EEPROM存储，用于存储相关数据；BEEP蜂鸣，用于测量时的告警；RTC时钟，用于实时时钟显示；USB通讯，方便与PC机的通讯，可以将测量存储的数据进行下载打印；人机接口包括:128X240点阵显示和键盘，128X240点阵显示，主要用于一次性显示全部相关测量结果、数据、接线图、显示菜单供用户进行选择等；键盘，主要用于命令输入、菜单选择等。工作电源采用8节1.5V碱性电池或8节1.2V NiMH充电电池，完全充满电之后，可工作12小时以上，还可以使用12V电源适配器。本发明的有益效果是，它将多种电气测试功能综合于一身，功能强大，准确度高，结构设计简单，手持型携带方便，它具有电压与频率测试、泄漏电流测试、谐波测试、绝缘电阻测试、接地电阻测试、连续性测试、环路/线路阻抗测试、RCD测试、相序测试、功率测试功能，为了实现低压电气测试组合化、智能化以及结构简单，以满足不同用户的需要，本发明应用了数字信号处理技术和数字信号处理器(DSP)芯片技术，实现了高准确度测量，快的响应速度；体积小型化，便携式设计；功能多样性，做到一表多用；它有比较完善的可程控功能；低功耗处理器和DSP的应用。


下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是实施例原理图；图2是图1中信号接入模块的结构图；图3是图1中ADC转换模块的一种具体实现电路图；图4是图1中处理模块的一种具体实现电路图5是图1中显示模块的结构图；图6是逻辑图。
具体实施例方式以下结合实施例附图对本发明的原理和特性进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。图1是本发明实施例的结构图，如图1所示，它包括指令接收模块5、信号接入模块1、ADC转换模块2、处理模块3和显示模块4，其中:信号接入模块1，用于接收被测信号与激励源输出的信号，并对其进行衰减或增益放大后输出给ADC转换模块2 ；ADC转换模块2，用于对接收来的信号进行模数转换，输出给处理模块3 ;处理模块3，用于对模数转换后的待测信号进行解析、运算、测量，得到测量结果，并将该测量结果输出给显示模块4;显示模块4，用于对测量结果进行显示；指令接收模块5用于接收用户指令，传送给处理模块3 ;处理模块3，用于根据从指令接收模块5获取到的用户指令对转换后的待测信号进行解析处理，并将处理结果输出给所述的显示模块。本发明实施例综合测试仪可以提供如下测量功能:I)可进行电压、频率、泄漏电流和谐波测量；2)可进行绝缘电阻测量；3)可进行IT系统中绝缘监视测量；4)可进行接地电阻测量；5)可进行低值电阻和连续性测量；6)可进行漏电开关RCD测量；7)可进行L00P/LINE电阻测量；8)可进行PE保护端测量；9)可进行相序测量；10)可进行功率测量。图2是图1中信号接入模块的结构图，由图2可见，信号接入模块I可以接收由端子进入的前置输入信号和激励源输出的激励信号，信号可在端子部分直接接入，也可在功能切换后接入。图3是图1中ADC转换模块的一种具体实现电路图，如图3所示，为了实现多功能合一，适应不同的接入信号，采用了两个14位AD转换芯片。图中Iin为电流信号接入，U21为电流AD转换芯片，SDOI为转换后的电流信号，输出给处理模块；Vin为电压信号接入，U22为电压AD转换芯片，SDOU为转换后的电压信号,输出给处理模块。图4是图1中处理模块的一种具体实现电路图，如图4所示，为了把多功能复杂的运算转变为简单的测量处理，实现快速响应，高准确度测量，应用了数字信号处理技术和数字信号处理器(DSP)芯片技术。图中D18为DSP芯片，用来处理转换后的信号，对其进行解析、运算、测量，得到测量结果。图中DBO DB7、/WR、/RD、/CE、C/D是与显示模块的接口，将测量结果传送给显示模块。X2为DSP芯片的外部晶振，D20为DSP芯片的外部复位芯片。图5是图1中显示模块的结构图，如图5所示，为了使设计简化、结构轻巧，显示模块应用128X240的点阵式IXD显示屏。图中T6963C为东芝公司出的一款点阵液晶专用单片机，用于将测量结果进行转换处理，驱动点阵液晶将结果显示出来。LEDA与LEDK是背光控制口，用于调节背光明暗。再如图1所示，实施例2中，这种综合测试仪还可以包括由图6可见，它包含信号接入电路、ADC转换电路、数字信号处理、人机接口与工作电源。信号接入电路包括:端子保护电路，如果接入有危险的信号，端子保护电路可以使操作人员及仪表免受危害；电压输入通道，通过模拟开关将繁琐的电压测量信号变得有条不紊，然后送入电压ADC部分；电流输入通道，通过模拟开关将繁琐的电流测量信号变得有条不紊，然后送入电流ADC部分；功能切换单元，通过继电器的组合将多种测量功能有序的切换到当前使用的功能。ADC转换电路包括:电压ADC部分和电流ADC部分。电压ADC部分针对电压信号进行模数转换，输出给DSP数字信号处理芯片SDOU 口 ；电流ADC部分针对电流信号进行模数转换，输出给DSP数字信号处理芯片SDOI 口。数字信号处理包括:CPLD可编程逻辑门阵列、DSP数字信号处理芯片、EEPROM存储、BEEP蜂鸣、RTC时钟、USB通讯。CPLD可编程逻辑门阵列，用于对一些逻辑电平及信号进行编写，输出给DSP进行处理；DSP数字信号处理芯片，处理转换后的信号，输出给显示，还可以控制一些外围电路；EEPROM存储，用于存储相关数据；BEEP蜂鸣，用于测量时的告警；RTC时钟，用于实时时钟显示；USB通讯，方便与PC机的通讯，可以将测量存储的数据进行下载打印。人机接口包括:128X240点阵显示和键盘。128X240点阵显示，主要用于一次性显示全部相关测量结果、数据、接线图、显示菜单供用户进行选择等；键盘，主要用于命令输入、菜单选择等。工作电源采用8节
1.5V碱性电池或8节1.2V NiMH充电电池，完全充满电之后，可工作12小时以上，还可以使用12V电源适配器。本发明的综合测试仪能够针对建筑物中电气装置进行总体检查时的全部测量，方便测试、检修人员的维护、调试和事故检修。它还具有实时时钟显示、实时存储通讯、蜂鸣告警等功能。本发明是一种综合测试仪，它应用了数字信号处理技术和数字信号处理器(DSP)芯片技术，实现了高准确度测量，快的响应速度；体积小型化，便携式设计；功能多样性，做到一表多用；比较完善的可程控功能；低功耗处理器和DSP的应用。新型低压电气综合测试仪以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种综合测试仪，其特征是:它包括指令接收模块、信号接入模块、ADC转换模块、处理模块和显示模块，人机接口与工作电源； 所述的指令接收模块5，用于接收用户指令，传送给处理模块3 ;处理模块3，用于根据从指令接收模块5获取到的用户指令对转换后的待测信号进行解析处理，并将处理结果输出给所述的显示模块； 所述信号接入模块，用于接收测量的信号，通过继电器的组合，切换到所需的功能下，将测量的信号输出给所述ADC转换模块； 所述ADC转换模块，用于对所述接收的测量信号进行模数转换，输出给所述处理模块； 所述处理模块，用于对模数转换后的信号进行解析、运算、测量，得到测量结果，并将该测量结果输出给所述显示模块； 所述显示模块，用于对所述测量结果进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种综合测试仪，其特征是:它还包括指令接收模块，用于接收用户指令，传送给所述处理模块，用于根据所述用户指令对模数转换后的待测信号进行解析、运算、测量，得到测量结果，并将该测量结果输出给所述显示模块。
3.根据权利要求1所述的一种综合测试仪，其特征是:所述ADC转换模块采用了两个14位AD转换芯片，Iin为电流信号接入，U21为电流AD转换芯片，SDOI为转换后的电流信号，输出给处理模块；Vin为电压信号接入，U22为电压AD转换芯片，SDOU为转换后的电压信号，输出给处理模块。
4.根据权利要求1所述的一种综合测试仪，其特征是:上述处理模块采用D18为DSP芯片，用来处理转换后的信号，对其进行解析、运算、测量，得到测量结果，其中DBO DB7、/WR、/RD、/CE、C/D是与显 示模块的接口，将测量结果传送给显示模块；X2为DSP芯片的外部晶振，D20为DSP芯片的外部复位芯片。
5.根据权利要求1所述的一种综合测试仪，其特征是:上述显示模块应用128X240的点阵式IXD显示屏，采用T6963C用于将测量结果进行转换处理，LEDA与LEDK是背光控制口，用于调节背光明暗。
6.根据权利要求2所述的一种综合测试仪，其特征是:所述的指令接收模块5，用于接收用户指令，传送给处理模块3 ;处理模块3，用于根据从指令接收模块5获取到的用户指令对转换后的待测信号进行解析处理，并将处理结果输出给所述的显示模块。
7.根据权利要求1所述的一种综合测试仪，其特征是:所述的信号接入模块包括端子保护电路，如果接入有危险的信号，端子保护电路可以使操作人员及仪表免受危害；电压输入通道，通过模拟开关将繁琐的电压测量信号变得有条不紊，然后送入电压ADC部分；电流输入通道，通过模拟开关将繁琐的电流测量信号变得有条不紊，然后送入电流ADC部分；功能切换单元，通过继电器的组合将多种测量功能有序的切换到当前使用的功能;ADC转换电路包括:电压ADC部分和电流ADC部分；电压ADC部分针对电压信号进行模数转换，输出给DSP数字信号处理芯片SDOU 口 ；电流ADC部分针对电流信号进行模数转换，输出给DSP数字信号处理芯片SDOI 口 ；数字信号处理包括:CPLD可编程逻辑门阵列、DSP数字信号处理芯片、EEPROM存储、BEEP蜂鸣、RTC时钟、USB通讯。CPLD可编程逻辑门阵列，用于对一些逻辑电平及信号进行编写，输出给DSP进行处理；DSP数字信号处理芯片，处理转换后的信号，输出给显示，还可以控制一些外围电路；EEPR0M存储，用于存储相关数据；BEEP蜂鸣，用于测量时的告警；RTC时钟，用于实时时钟显示；USB通讯，方便与PC机的通讯，可以将测量存储的数据进行下载打印；人机接口包括:128X240点阵显示和键盘，128X240点阵显示，主要用于一次性显示全部相关测量结果、数据、接线图、显示菜单供用户进行选择等；键盘，主要用于命令输入、菜单选择等。工作电源采用8节1.5V碱性电池或8节1.2V NiMH充电电池，完全充满电之后 ，可工作12小时以上，还可以使用12V电源适配器。
全文摘要
本发明是一种综合测试仪，它包括依次电连接的信号接入模块、ADC转换模块、处理模块和显示模块，人机接口与工作电源。它将多种电气测试功能综合于一身，功能强大，准确度高，结构设计简单，手持型携带方便，它具有电压与频率测试、泄漏电流测试、谐波测试、绝缘电阻测试、接地电阻测试、连续性测试、环路/线路阻抗测试、RCD测试、相序测试、功率测试功能，为了实现低压电气测试组合化、智能化以及结构简单，以满足不同用户的需要。
文档编号G01R31/00GK103176074SQ20111046182
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月25日 优先权日2011年12月25日
发明者王东, 高鹏 申请人:西安胜利仪器有限责任公司