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专利号: 2024206124990
申请人: 湖北工程学院
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种量程切换采样电路,其特征在于,所述量程切换采样电路包括:采样模块、量程调节模块和单片机芯片;

所述采样模块的输入端与外部输入连接,所述量程调节模块的输入端与所述采样模块的输出端连接,所述量程调节模块的输出端与所述单片机芯片的输入引脚连接,所述量程调节模块的控制端与所述单片机芯片的量程设置引脚连接;

所述采样模块,用于根据所述量程调节模块的初始量程档位对外部输入信号进行初步电参数采样,并将所述初步电参数传输至所述单片机芯片;

所述单片机芯片,用于在所述初步电参数不处于预设参数范围时,产生量程调节信号,将所述量程调节信号传输至所述量程调节模块以修改所述初始量程档位。

2.如权利要求1所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述采样模块包括:直流电压采样单元,所述量程调节模块包括:第一模拟开关芯片;

其中,所述直流电压采样单元包括:第一至第八电阻;

第一电阻的第一端同时与外部输入以及第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端与所述第一模拟开关芯片的第一输入引脚连接,所述第一电阻的第二端同时与第二电阻和第六电阻的第一端连接,所述第六电阻的第二端与所述第一模拟开关芯片的第二输入引脚连接,所述第二电阻的第二端同时与第三电阻和第七电阻的第一端连接,所述第七电阻的第二端与所述第一模拟开关芯片的第三输入引脚连接,所述第三电阻的第二端同时与第四电阻和所述第八电阻的第一端连接,所述第八电阻的第二端与所述第一模拟开关芯片的第四输入引脚连接,所述第四电阻的第二端接地;

所述第一模拟开关芯片的输出引脚与所述单片机芯片的输入引脚连接,所述第一模拟开关芯片的选择引脚与所述单片机芯片的量程设置引脚连接。

3.如权利要求1所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述采样模块包括:交流电压采样单元;

其中,所述交流电压采样单元包括:整流电路、第九至第十三电阻、运算放大器,所述量程调节模块包括:第一至第三NMOS管、第十四至第十六电阻;

所述整流电路的输入端与外部输入连接,第九电阻的第一端与所述整流电路的输出端连接,所述第九电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端连接,第十电阻的第一端同时与所述运算放大器的反相输入端、第十一至第十三电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端同时与所述运算放大器的输出端以及所述单片机芯片的输入引脚连接,第十一电阻的第二端与第一NMOS管的漏极连接,所述第一NMOS管的栅极同时与第十四电阻的第一端以及所述单片机芯片的量程设置引脚连接,所述第十四电阻的第二端与所述第一NMOS管的源极连接并接地,第十二电阻的第二端与第二NMOS管的漏极连接,所述第二NMOS管的栅极同时与第十五电阻的第一端以及所述单片机芯片的量程设置引脚连接,所述第十五电阻的第二端与所述第二NMOS管的源极连接并接地,所述第十三电阻的第二端与所述第三NMOS管的漏极连接,所述第三NMOS管的栅极同时与所述第十六电阻的第一端以及所述单片机芯片的量程设置引脚连接,所述第十六电阻的第二端与所述第三NMOS管的源极连接并接地。

4.如权利要求3所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述整流电路包括:第一至第四二极管、第十七电阻、第十八电阻和第一电容;

第一二极管的阳极同时与外部输入的正极以及第三二极管的阴极连接,第一二极管的阴极同时与第二二极管的阴极以及第十七电阻的第一端连接,所述第二二极管的阳极同时与外部输入的负极以及第四二极管的阴极连接,所述第十七电阻的第二端同时与所述第十八电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述第九电阻的第一端连接,所述第三二极管的阳极、所述第四二极管的阳极、所述第十八电阻的第二端以及所述第一电容的第二端连接并接地。

5.如权利要求1所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述采样模块包括:电容采样单元;

其中,所述电容采样单元包括:定时器芯片,所述量程调节模块包括:第一数字电位器和第二数字电位器;

所述定时器芯片的输入引脚与外部输入连接,所述定时器芯片的输出引脚与所述单片机芯片的输入引脚连接,所述定时器芯片的第一功能引脚同时与所述第一数字电位器的输出端以及所述第二数字电位器的输入端连接,所述定时器芯片的第二功能引脚与所述第二数字电位器的输出端连接,所述第一数字电位器的输入端与供电电源连接,所述第一数字电位器以及所述第二数字电位器的控制端均与所述单片机芯片的量程设置引脚连接。

6.如权利要求1所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述采样模块包括:电阻采样单元,所述量程调节模块包括:第二模拟开关芯片;

其中,所述电阻采样单元包括:由第十九至第二十七电阻共九个电阻串联构成的分压电路,所述九个电阻之间的八个连接点分别与八个NMOS管的漏极连接,所述NMOS管的栅极对应连接至所述第二模拟开关芯片的第一至第八输出引脚,所述第二模拟开关芯片的输出电压引脚与供电电源连接,所述第二模拟开关芯片的选择引脚与所述单片机芯片的量程设置引脚连接;

第十九电阻的前端同时与外部输入以及所述单片机芯片的输入引脚连接,所述第二十七电阻的后端接地。

7.如权利要求6所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述量程切换采样电路还包括:通断检测按键;

所述通断检测按键设置在第二十电阻与第二十一电阻的连接点对应的所述NMOS管的栅极。

8.如权利要求6所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述量程切换采样电路还包括:二极管检测按键;

所述二极管检测按键设置在第二十二电阻与第二十三电阻连接点对应的所述NMOS管的栅极。

9.如权利要求1-8任一项所述的量程切换采样电路,其特征在于,所述采样模块还包括:电流采样单元;

其中,所述电流采样单元包括:电流转换芯片;

所述电流转换芯片的正相输入端与外部输入的正极连接,所述电流转换芯片的负相输入端与外部输入的负极连接,所述电流转换芯片的输出端与所述单片机芯片的输入引脚连接。

10.一种万用表,其特征在于,所述万用表包括:如权利要求1至9任一项所述的量程切换采样电路。