數模雙顯電流表的製作方法

2023-06-08 13:59:21 2

專利名稱：數模雙顯電流表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於測量電流的電流表。
目前在電類教學設備中供學生實驗用的電流表，不論是直流電流表還是交流電流表均有兩種，一種是模擬式指針指示表頭的電流表，另一種是數字式表頭電流表，前者因人眼視覺差及指針的機械磨損會引起測量誤差，也難以與計算機聯接實現智能化，後者雖讀數精確，便於與計算機聯用，但缺乏模擬大小的直觀指示，若考慮教學效果，同時採用模擬式指針指示和數字顯示二種電流表，又必將提高實驗設備成本，也增大了體積。
本實用新型的目的是為電類實驗教學提供一種集模擬式指針指示和數字顯示於一身的結構簡單，體積小的數模雙顯電流表。
為達到上述目的本實用新型的措施是利用電流-電壓轉換器將輸入電流表的電流信號轉換成電壓信號並同時供給裝置在電流表上的模擬式指針指示表頭和數字式表頭，由於輸入二個表頭的信號為同一個信號，所以採用一隻電流表就能實現測量電流的指針和數字雙顯示。
具體技術方案一，提供的數模雙顯電流表包括電流-電壓轉換器、放大器、模擬式指針指示表頭和數字式表頭。輸入電流表的直流電流信號由電流-電壓轉換器轉換成電壓信號，再經放大器放大後分二路輸出，其中一路輸給模擬式指針指示表頭，另一路輸給數字式表頭，成為直流電流數模雙顯電流表。
技術方案二，提供的數模雙顯電流表包括電流-電壓轉換器、整流濾波放大器、模擬式指針指示表頭和數字式表頭。輸入電流表的交流電流信號由電流-電壓轉換器轉換成電壓信號，再經整流濾波放大器進行平均和電平轉換後分二路輸出，其中一路輸給模擬式指針指示表頭，另一路輸給數字式表頭，成為交流電流數模雙顯電流表。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1是一種數模雙顯電流表的原理框圖；圖2是圖1電流表的電路實例；圖3是另一種數模雙顯電流表的原理框圖；圖4是圖3電流表的電路實例。
圖1所示為測量直流電流的數模雙顯電流表，它包括電流-電壓轉換器1、放大器2、模擬式指針指示表頭3、數字式表頭4，輸入電流表的直流電流信號由電流-電壓轉換器1轉換成直流電壓信號，再經放大器2放大後分二路輸出，其中一路輸給模擬式指針指示表頭3，另一路輸給數字式表頭4。
圖2是圖1數模雙顯電流表的電路實例，此例中，電流-電壓轉換器1是由取樣電阻R1、輸入電阻R2、R3、放大器A1及通過量程選擇開關S1並聯在放大器A1輸入與輸出端的電阻R4、R5、R6、R7組成。輸入電流表的直流電流信號經取樣電阻R1、變成低電壓信號，又經放大器A1輸出。與電流-電壓轉換器輸出端連接的放大器2是由放大器A2和接於其輸入端的電阻R8、R9，跨接在A2負端和輸出端的電阻R10構成。放大器2輸出信號的電平既適合模擬式指針指示，也適合數字式指示，則該信號分二路，其一路接指針指示表頭3，另一路接數字式表頭4。使用時，根據需要可通過量程選擇開關S1選擇不同的量程。
圖3所示為測量交流電流的數模雙顯電流表，它包括電流-電壓轉換器1、整流濾波放大器5、模擬式指針指示表頭3和數字式表頭4，輸入電流表的交流電流信號由電流-電壓轉換器1轉換成電壓信號，再經整濾波器放大器5進行平均和電平轉換後分二路輸出，其中一路輸給模擬式指針指示表頭3，另一路輸給數字式表頭4。
圖4是圖3數模雙顯電流表的電路實例，此例中，電流-電壓轉換器1的電路與圖2中電流-電壓轉換器電路相同，輸入電流表的交流電流信號經電流-電壓轉換器轉換成交流電壓信號輸入整流濾波放大器5，整流濾波放大器是由放大器A3、輸入電阻R11、R12，接在放大器A3輸出端的二極體D2和跨接在放大器A3輸入端與二極體D2負極間的電阻R13、電容C、跨接在放大器A3輸入端與二極體D2正極間的二極體D1組成。則輸入的交流電壓信號經電阻R11、R12、進入放大器A3，由二極體D1、D2進行整流變成直流，再由電容C和電阻R13進行濾波平均後已成為既適合模擬式指針指示也適合數字式指示的電平，分別供給模擬式指針指示表頭3和數字式表頭4。同樣，通過量程選擇開關S1可以選擇不同的量程。
本實用新型提供的數模雙顯電流表，其電路可集裝於一塊印刷電路板上，體積小，將它用於電類實驗，學生既能直觀模擬大小指示，又能精確讀數，有利於提高實驗教學效果，由於該表具有數顯部分，故還便於與計算機聯機使用。
權利要求1.數模雙顯電流表，其特徵在於它包括電流-電壓轉換器[1]、放大器[2]、模擬式指針指示表頭[3]和數字式表頭[4]，輸入電流表的直流電流信號由電流-電壓轉換器[1]轉換成直流電壓信號，再經放大器[2]放大後分二路輸出，其中一路輸給模擬式指針指示表頭[3]，另一路輸給數字式表頭[4]。
2.按權利要求1所述的數模雙顯電流表，其特徵在於所說的電流-電壓轉換器[1]是由取樣電阻[R1]、輸入電阻[R2]、[R3]、放大器[A1]及通過量程選擇開關[S1]並聯在放大器[A1]輸入與輸出端的電阻[R4]、[R5]、[R6]、[R7]組成。
3.數模雙顯電流表，其特徵在於它包括電流-電壓轉換器[1]、整流濾波放大器[5]、模擬式指針指示表頭[3]和數字式表頭[4]，輸入電流表的交流電流信號由電流-電壓轉換器[1]轉換成電壓信號，再經整流濾波放大器[5]進行平均和電平轉換後分二路輸出，其中一路輸給模擬式指針指示表頭[3]，另一路輸給數字式表頭[4]。
4.按權利要求3所述的數模雙顯電流表，其特徵在於所說的電流-電壓轉換器[1]是由取樣電阻[R1]、輸入電阻[R2]、[R3]、放大器[A1]及通過量程選擇開關[S1]並聯在放大器[A1]輸入與輸出端的電阻[R4]、[R5]、[R6]、[R7]組成。
5.按權利要求3所述的數模雙顯電流表，其特徵在於所說的整流濾波放大器[5]是由放大器[A3]、輸入電阻[R11]、[R12]，接在放大器[A3]輸出端的二極體[D2]和跨接在放大器[A3]輸入端與二極體[D2]負極間的電阻[R13]、電容[C]、跨接在放大器[A3]輸入端與二極體[D2]正極間的二極體[D1]組成。
專利摘要本實用新型涉及電流表，當它包括電流－電壓轉換器、放大器，將輸入的直流電經電流－電壓轉換和放大後，分別供給模擬式指針表頭和數字式表頭時，即成為一隻測直流電流的數模雙顯電流表，當它包括電流－電壓轉換器，整流濾波放大器，將輸入的交流電經電流－電壓轉換，又進行平均和電平轉換分別供給模擬式指針表頭和數字式表頭時，即成為一隻測量交流電流的數模雙顯電流表，該表用於電類實驗，既能直觀模擬大小，又能精確讀數。
文檔編號G01R19/25GK2354147SQ9824936
公開日1999年12月15日 申請日期1998年11月30日 優先權日1998年11月30日
發明者任國海, 程肇基, 金濤, 李玲婭 申請人:任國海, 程肇基