[实用新型]一种交直流通用毫伏表电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电子测量仪器技术领域，具体的涉及一种可以在交流与直流电通用测量的电子毫伏表电路。 

背景技术

在众多的电气参数中电压是一个很重要的参数，电压的数值范围宽又分为直流与交流电压，交流模拟电压又存在着频率范围宽的问题；如何准确测量模拟信号的电压值一直是电气测量研究领域的重要内容之一。对于测量数值较小处于毫伏级、微伏级的电压信号，通常运用毫伏表来完成。毫伏表要求能够测量微伏或毫伏级的电压，必须具备2mV、20mV等小量程电压档，为了扩大仪表的应用范围又常有高电压测量档如100V、300V等档位以满足测量数百伏电压的需求，交流测量的频率范围至少应能满足音频范围电信号的测量需求。 

为了能够满足上述需求，典型的毫伏表电路采用两级衰减网络、两级放大电路形式设计，如图1就是这种结构形式的毫伏表电路。信号从输入端1输入后首先经第一个衰减网络2统一衰减成毫伏级小电压信号，该信号经前置放大模块3放大后再送到第二级衰减网络进行再次衰减实现电压的档位转换，电压信号还要经电压放大模块5放大到足够强信号才由整流变换模块变换后由表头指示出来完成测量过程。由于整个过程放大增益数过大，电路极易产生自激振荡。为此放大器电路均参照经典的反馈放大理论设计加入深度负反馈，例如我国最经典的DA-16、MF-20型毫伏表等均是如此。为了保证测量精度检测信号与放大器输出电流之间应有严格的线性关系，放大器各个放大元件须选择在特性曲线最佳线性区域，这就限定了放大器必然采用多级放大电路形式。造成元件 多结构复杂、各元件之间相互干扰，由于所有的电压信号统一衰减成弱信号再放大至规定的信号强度，这个过程必然引入了放大器自身的噪声，严重影响了毫伏表的测量精度。 

1985年6月8日公布的发明专利号85104346《单级复合管放大式交流毫伏表》提供了一种运用复合晶体管放大式电路结构，该电路结构运用复合管放大提高单级放大电路增益，但由于晶体管放大倍数的离散性很大，电路精度受到了严重影响，且只能应用于交流毫伏表电路，无法用于测量直流毫伏信号。 

1987年5月13日国家专利局公布了一种《校验、量两用数字毫伏表》专利号86208667，它提供了一种运用单电池供电、用TSC7106配合A/D转换器等组成的表头测量，该基本表仅能测量200mV的电压范围远不能满足实际测量要求。 

2005年3月30日国家专利局公布的实新型专利《智能交流数字毫伏表》专利号ZL200420035648.4，提供了一种由衰减器、放大电路、单片机、真有效值直流变换器和模数转换器组成的交流毫伏表电路。这个专利毫伏表的结构与后来公布的专利号ZL201020588646.3《一种交流电子毫伏表》、专利号ZL201120045380.2《一种基于电压测量的智能数字交流毫伏表》结构与原理基本相同，所不同的只是应用的集成芯片与单片机芯片型号不同。专利ZL200820228356.0《一种直流毫伏表》则提供了一种通过V/F转换实现直流电测量的毫伏表不能测量交流毫伏参数。 

上述毫伏表电路存在着一些共同问题就是结构复杂成本高，而且仅限于单一测量交流或直流电毫伏参数，无法实现交直流电测量共用，受单片机运算速度的影响测量的频率范围较小。表内的单片机芯片基本提供数字显示驱动，其性价比己远远不如直接采用专用数字表头高。 

虽然电表数字化显示是当前发展的一个趋势，但数字在动态测量等许多情 况下不如指针式直观，很多应用者仍对指针式有个人爱好，上述专利技术也不能解决指针式与数字式共同显示的技术问题。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能够对交流与直流毫伏信号测量的交直流通用型毫伏表，并且能够任意选择指针式或数学式显示也可以两者共同显示，电路采用通用元器件组成，电路结构简单测量准确，降低电路成本提高仪表的通用性。 

本实用新型所要解决其技术问题采用的技术方案是：如图2调零模块1与第一高阻输入20dB放大模块连接，第一高阻输入20dB放大模块再连接第二高阻输入20dB放大模块，第二高阻输入20dB放大模块后面连接交直流变换模块，交直流变换模块后面连接显示单元，毫伏表输入端口6接到档位开关7，档位开关7将2mV档连接到第一高阻输入20dB放大模块，20mV档连接第二高阻输入20dB放大模块，200mV、2V、20V、200V四个电压档分别连接电压衰减网络，电压衰减网络后面连接交直流变换模块，电源模块连接各放大模块及交直流变换模块。 

使用本实用新型可取得的有益之处：