專利名稱：一種組合智能萬用表的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于測量儀表，具體涉及一種電路設計合理，綜合性能良好，測量精度高，而且體積小巧，成本低廉，集交流信號數(shù)字真有效值測量、數(shù)字RLC電橋測量、直流信號精密測量、電子計數(shù)等動靜態(tài)測量功能于一體的組合智能萬用表。
背景技術：
萬用表是常見、常用的便攜式電信號測量工具，從早期的模擬式萬用表到現(xiàn)代普遍使用的數(shù)字萬用表，不僅功能增強，而且測量精度大大提高。是電子工作者最常用的測量儀器之一，是一種集成多種常用電學測量功能的儀器，常見的萬用表具備電壓、電流、電阻三大基礎測試項目?，F(xiàn)在不少萬用表都向智能化和多功能化方向發(fā)展。擴展功能是現(xiàn)代數(shù)字萬用表多功能化的表現(xiàn)。除了傳統(tǒng)的電壓、電流、電阻的基本測量外，常見的擴展測量功能還有通斷測量、二極管測量、三極管測量、電容量測量、溫度測量、頻率測量、占空比測量，最大值保持、模擬指針快速響應顯示、內置抗干擾低通濾波器、PC通信接口、誤操作保護。擴展測量功能有時可以替代一些專項儀表，拓展萬用表的應用范圍，達到一表多用，還可以提高工作效率和自動化率。然而，現(xiàn)有普通萬用表由于突出的是一個“萬用”，一般來說萬用的東西肯定沒專用的東西在專門方向做得好，所以也可以認為普通萬用表什么都做不好。這突出表現(xiàn)在以下幾方面:·
1、由于測量原理和有效值測量芯片的限制，無論是模擬式萬用表、數(shù)字萬用表、還是高檔智能數(shù)字萬用表，它們對交流信號的測量是弱項，尤其是對頻率較高的交流信號，一般的數(shù)字萬用表只能測量IOOKHz左右的交流信號，高檔的智能數(shù)字萬用表也只能測量300KHZ左右的交流信號，無法達到交流毫伏表的IMHz以上的水平，對微弱的交流信號也無法保證準確測量，因此，實際工作中，往往需要購買專業(yè)的交流毫伏表；
2、在電子設備設計維修中涉及電子元件的測量，特別是對于電阻、電容和電感的精密測量，在現(xiàn)有的數(shù)字萬用表中，對于電阻的測量倒是強項，特別是高檔智能數(shù)字萬用表，可以高精密的測量電阻值，但是現(xiàn)有的數(shù)字萬用表基本上都不能準確測量電容和電感的各種參數(shù)，因此，實際工作中，往往需要購買專業(yè)的RLC電橋測量設備；
3、電子計數(shù)器是完成頻率測量、時間測量、計數(shù)等功能的電子測量儀器，現(xiàn)有的數(shù)字萬用表中，有些已經(jīng)具有了電子計數(shù)器中的某些測量功能，如頻率，占空比測量，由于測量原理和結構的限制，現(xiàn)有的數(shù)字萬用表對頻率的測量基本上都不能勝任，因此，實際工作中，往往需要購買專業(yè)的電子計數(shù)器測量設備。綜上所述，現(xiàn)有技術的數(shù)字萬用表存在精度低，測量參數(shù)少，成本高，適應性差等不足，需要研制開發(fā)了一種能夠克服現(xiàn)有技術不足的組合智能萬用表，以滿足廣泛且日益增長的電子測量技術需求
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種電路設計合理，綜合性能良好，測量精度高，而且體積小巧，成本低廉，集數(shù)字RLC電橋測量、交流信號數(shù)字真有效值測量、直流信號精密測量、電子計數(shù)等動靜態(tài)測量功能于一體的組合智能萬用表。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，包括模擬前端單元(I)、RLC電橋前端單元(2)、信號調理單元(3)、A/D轉換單元(4)、計數(shù)器前端單元(5)、CPU控制單元(6)和電源變換管理單元(7)等電路組成，其特征是:所述模擬前端單元(I)設置有插口(CH1-CH4)，插口切換繼電器(101)，RC衰減器(102)，量程切換繼電器(103)，500mA電流取樣電路(107)，IOA電流取樣電路(108);所述RLC電橋前端單元(2)設置有時鐘發(fā)生器(208)，定時器 Μ1 (207)，定時器 Μ8 (209)，0嫩控制器(206)，0/^轉換器0八〇2 (204)，D/A轉換器DACl (205)，有源低通濾波器(201)，電流/電壓變換器(202)，5:1衰減器(203);所述信號調理單元(3)設置有放大器(302)，多路輸入可編程放大器PGA(301)，單刀雙擲開關(SPDT) (303)，反相器(304)，單刀雙擲開關(SPDT)鑒相器(305)，有源低通濾波器(306)，電平移位電路(307)，ADC驅動器(308 );所述A/D轉換單元(4)設置有直流A/D轉換電路(401)和交流A/D轉換電路ADCl (404)、ADC2 (403)，DMA控制器(405)，電壓基準原(409);所述計數(shù)器前端單元(5)設置有插口(CH5，CH 6)，分頻器(501)，寬帶放大器(502)，超高速比較器(503)，單刀雙擲開關(SPDT) (505)，施密特整形器(506)，4位計數(shù)器(504);所述CPU控制單元(6)設置有100腳以上封裝的32位ARM單片數(shù)?；旌蠁纹瑱C(604)及其配套軟件，IXD顯示器(601)，輕觸按鍵矩陣(602)，串行通信口(603);所述電源變換管理單元(7)設置有DC/DC正電源(701)，DC/DC 負電源(702)，LDO 電源(703)，供電開關(704)。模擬前端單元(I)電路包括: 插口切換繼電器(101 )，RC衰減器(102)，量程切換繼電器(103)，IOA電流取樣電路(108), 500mA電流取樣電路(107)；
A、插口切換繼電器(101)之繼電器(JDQl)的3腳連接插口(CHl)，繼電器(JDQl)的8腳通過保險管連接插口(CH3)，二極管(DP4、DP1)正向串聯(lián)接于繼電器(JDQl)的8腳與地之間，二極管(DP2、DP3)反向串聯(lián)接于繼電器(JDQl)的8腳與地之間，繼電器(JDQl)的2腳接正弦波電路低通濾波電路(501)之輸出電阻PTCl的一端，繼電器(JDQl)的4腳接RC衰減器(102)，繼電器(JDQl)的7腳接500mA電流取樣電路之取樣電阻(RJ9)的一端，繼電器(JDQl)的9腳接電流/電壓變換器(502)的運放(U6)的2腳反向輸入端，繼電器(JDQl)的(5、6)腳相連接接電源VCC端，繼電器(JDQl)的I腳接場效應三極管(N2)的漏極D，繼電器(JDQl)的10腳接場效應三極管(N3)的漏極D，場效應三極管(N2)的源極S接場效應三極管(NI)的漏極D，場效應三極管(N3)的源極S接場效應三極管(NI)的漏極D，場效應三極管(NI)的源極S接地，場效應三極管(N2)的柵極G接單片機(UlO)的65腳PC8端，場效應三極管(N3)的柵極G接單片機(UlO)的66腳PC9端，場效應三極管(NI)的柵極G接單片機(UlO)的71腳PA12端，場效應三極管(NI)的柵極G與地之間還接入電阻(R87)；
B、RC衰減器(102)之高壓分壓電阻(RH1-RH4)串聯(lián)連接，其兩端并聯(lián)高壓分壓電容(CHV)，高壓分壓電阻(RHl)的一端連接插口切換繼電器(JDQl)的4腳，高壓分壓電阻(RH4)的一端連接電阻(R26)的一端，電阻(R26)的另一端連接CMOS開關(U15)的13腳，CMOS開關(U15)的14、5腳相連，低壓分壓電阻(RL2)與低壓分壓電容(CL4)并聯(lián)，一端與CMOS開關(U15)的14、5腳相連，另一端接地，CMOS開關(U15)的15、2腳相連，低壓分壓電阻(RL3)與低壓分壓電容(CLl)并聯(lián)，一端與CMOS開關(U15)的15、2腳相連，另一端接地，CMOS開關(U15)的11、4腳相連，低壓分壓電阻(RLl)與低壓分壓電容(CL3)并聯(lián)，一端與CMOS開關(U15)的11、4腳相連，另一端接地，CMOS開關(U15)的12、I腳相連接地，CMOS開關(U15)的輸出端3腳與地之間接入正反向連接的發(fā)光二極管(BL2、BL3), CMOS開關(U15)的控制端9腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R71)連接到單片機(UlO)的79腳PCll端，CMOS開關(U15)的控制端10腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R79)連接到單片機(UlO)的31腳PA6端；
C、量程切換繼電器(103)之繼電器(JDQ2)的2腳連接CMOS開關(U15)的3腳，繼電器(JDQ2 )的4腳經(jīng)并聯(lián)電阻(RPV)、電容(CPV)連接插口切換繼電器(JDQl)的4腳，繼電器(JDQ2)的3腳之輸出信號經(jīng)串聯(lián)電阻(R23)接入信號調理單元(3)電路，繼電器(JDQ2)的7腳經(jīng)電阻(RJ4)連接運放(U6)的反向輸入端2腳，繼電器(JDQ2)的9腳經(jīng)電阻(RJ3)連接運放(U6 )的反向輸入端2腳，繼電器(JDQ2 )的8腳連接運放(U6 )的輸出端6腳，繼電器(JDQ2)的(5、6)腳相連接接電源VCC端，繼電器(JDQ2)的I腳接場效應三極管(N5)的漏極D，繼電器(JDQ2)的10腳接場效應三極管(N6)的漏極D，場效應三極管(N5)的源極S接場效應三極管(N4)的漏極D，場效應三極管(N6)的源極S接場效應三極管(N4)的漏極D，場效應三極管(N4)的源極S接地，場效應三極管(N5)的柵極G接單片機(UlO)的65腳PC8端，場效應三極管(N6)的柵極G接單片機(UlO)的66腳PC9端，場效應三極管(N4)的柵極G接單片機(UlO)的15腳PCO端，場效應三極管(N4)的柵極G與地之間還接入電阻(R86)；
DUOA電流取樣電路(108)之取樣電阻(FL)接于插口(CH4)與接地插口(CH2)之間；
E、500mA電流取樣電路(107)之取樣電阻(RJ9)接于插口(CH4)與插口切換繼電器(JDQl)的7腳之間。RLC電橋前端單元(2 )電路包括:
時鐘發(fā)生器(208)，定時器 Μ1 (207),定時器 Μ8 (209), DMA控制器(206)，D/A轉換器DAC2 (204)，D/A轉換器DACl (20`5)，有源低通濾波器(201)，電流/電壓變換器(202)，5:1衰減器(203)；
A、時鐘發(fā)生器(208)之石英晶體(XTH)接于單片機(UlO)的12，13腳，單片機(UlO)的12，13腳與地間連接有電容(C9、C8)，單片機(UlO)內部鎖相環(huán)PLL電路經(jīng)編程產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘；
B、定時器 Μ1(207)之定時器( Μ1)為單片機(UlO)內可編程定時器，其輸入為時鐘發(fā)生器(512)產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘，編程輸出的時鐘驅動后級電路；
C、定時器 Μ8(209)之定時器( Μ8)為單片機(UlO)內可編程定時器，其輸入為定時器(TIMl)編程輸出的時鐘，編程輸出的時鐘由單片機(UlO)的63腳PC6輸出；
D、DMA控制器(206)之DMA控制器為單片機(UlO)內DMA控制器，其觸發(fā)時鐘為定時器( Μ1)編程輸出的時鐘，其源地址為正弦波數(shù)據(jù)表地址，其目的地址為D/A轉換器DAC2(204)；
E、D/A轉換器DACI (205)為單片機(UlO)內12位D/A轉換器DAC0，經(jīng)編程產(chǎn)生直流電壓，由單片機(UlO)的29腳DACO輸出；
F、D/A轉換器DAC2(204)為單片機(UlO)內12位D/A轉換器DACl，經(jīng)DMA控制器(206)產(chǎn)生正弦波電壓信號，由單片機(UlO)的30腳DACl輸出；G、有源低通濾波器(201)之電容(CC5)的一端連接單片機(UlO)的30腳DACl輸出，另一端連接電阻(R49)的一端，電阻(R49)的另一端連接電阻(R12)的一端，電阻(R12)的另一端連接運算放大器(U9A)的反向輸入端2腳，電阻(R49)與電阻(R12)的接點與地間接入電容(C27)，電阻(R49)與電阻(R12)的接點連接電阻(R50) 一端，電阻(R50)另一端連接運算放大器(U9A)的輸出端I腳，運算放大器(U9A)的反向輸入端2腳與輸出端I腳接有電容(C24)，運算放大器(U9A)的正向輸入端3腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R4)連接單片機(UlO)的29腳DACO輸出，運算放大器(U9A )的輸出端I腳連接電阻(R61) —端，電阻(R61)的另一端連接熱敏電阻(PTCl)的一端，熱敏電阻(PTCl)的另一端連接插口切換繼電器(JDQl)的2腳，穩(wěn)壓管(DZ6)的正極接地，穩(wěn)壓管(DZ6)的負極接二極管(DP6)的負極，二極管(DP6)的正極連接電阻(R61)和熱敏電阻(PTCl)的接點，穩(wěn)壓管(DZ4)的負極接地，穩(wěn)壓管(DZ4)的正極接二極管(DP5)的正極，二極管(DP5)的負極連接電阻(R61)和熱敏電阻(PTCl)的接點；
H、電流/電壓變換器(202)之運算放大器(U6)的輸出端6腳連接量程切換繼電器(JDQ2)的8腳，運算放大器(U6)的反向輸入端2腳經(jīng)電阻(RJ4)連接量程切換繼電器(JDQ2)的7腳，運算放大器(U6)的反向輸入端2腳經(jīng)電阻(RJ3)連接量程切換繼電器(JDQ2 )的9腳，運算放大器(U6 )的反向輸入端2腳連接插口切換繼電器(JDQI)的9腳，運算放大器(U6)的正向輸入端3接地，運算放大器(U6)的負電源端接負電壓供電端VSS，運算放大器(U6)的正電源端接場效應三極管(SI3)的漏極D，運算放大器(U6)的正電源端與地間連接電容(CC6)；
1、5:1衰減器(203)之電阻(RJ6)的一端連接運算放大器(U6)的輸出端6腳，電阻(RJ6 )的另一端連接電阻(RJ5 )的一端，電阻(RJ5 )的另一端接地。信號調理單元(3)電路包括:
放大器(302)，多路輸入可編程放大器PGA (301)，單刀雙擲開關(STOT) (303)，反相器(304)，單刀雙擲開關(SPDT)鑒相器(305)，有源低通濾波器(306)，電平移位電路(307)，ADC驅動器(308)；
A、放大器(302)之運算放大器(U9C)的同向輸入端10腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R52)、熱敏電阻(PTC2)連接插口切換繼電器(JDQl)的4腳，電阻(R52)與熱敏電阻(PTC2)的接點連接三極管(TZl)的基極B，三極管(TZl)的發(fā)射極E連接三極管(TZ2)的發(fā)射極E，三極管(TZ2)的基極B接地，三極管(TZ1，TZ2)的集電極C懸空，運算放大器(U9C)的輸出端(8)與反向輸入端10腳間連接電阻(RJ13)，運算放大器(U9C)的反向輸入端10腳與地間連接電阻(RJ12)；
B、多路輸入可編程放大器PGA電路(301)之多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的3腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R34 )連接熱敏電阻(PTC2 )的一端，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2 )的7腳連接5:1衰 減器(203)的輸出點，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的8腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R80)連接運算放大器(U6)的輸出端6腳，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的8腳與地間連接正負極相連的發(fā)光管(BL1、BL2)，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的4腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R47)連接插口切換繼電器(JDQl)的7腳，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R25)連接量程切換繼電器(JDQ2)的3腳，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的2腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R46)接地，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS連接穩(wěn)壓管(DZ2)的負極，穩(wěn)壓管(DZ2)的正極接負電源VSS，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳與地間連接電容(CC9)，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的10腳VREF接地，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的16腳VDD連接三極管(DTC3)的發(fā)射極E，三極管(DTC3 )的集電極C連接電源3V3，三極管(DTC3 )的基極B經(jīng)串聯(lián)電阻(R2A)連接場效應管(SI2)的漏極D，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的16腳VDD與地間連接電容(CC8)，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的12腳片選端CS連接三極管(P4)的集電極C，三極管(P4)的集電極C經(jīng)電阻(R90)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS，三極管(P4)的基極B經(jīng)電阻(R33)連接單片機(UlO)的34腳PC5端，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的13腳數(shù)據(jù)輸入端SI連接三極管(P2)的集電極C，三極管(P2)的集電極C經(jīng)電阻(R91)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS，三極管(P2)的基極B經(jīng)電阻(R18)連接單片機(UlO)的66腳PC9端，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的15腳時鐘輸入端SCK連接三極管(P3)的集電極C，三極管(P3)的集電極C經(jīng)電阻(R63)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS，三極管(P3)的基極B經(jīng)電阻(R24)連接單片機(UlO)的65腳PC8端；
C、單刀雙擲開關(SH)T)(303)之單刀雙擲開關(U8)的5腳ZO端連接運算放大器(U9C)的輸出端8腳，單刀雙擲開關(U8)的3腳Zl端連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的輸出端I腳，單刀雙擲開關(U8)的9腳C控制端經(jīng)串聯(lián)電阻(R54)連接單片機(UlO)的70 腳 PAll 端；
D、反相器(304)之運算放大器(U9B )的反向輸入端6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R81)連接(U8 )的4腳Z輸出端，運算放大器(U9B)的反向輸入端6腳與輸出端7腳連接反饋電阻(R82)，(U9B)的同向輸入端5腳接地；
E、單刀雙擲開關(STOT)鑒相器(305)之單刀雙擲開關(U8)的4腳Z輸出端的輸出信號經(jīng)電阻(R36)接入單刀雙擲開關(U8)的12腳XO輸入端，運算放大器(U9B)的輸出端7腳的輸出信號經(jīng)電阻(R35)接入單刀雙擲開關(U8)的13腳Xl輸入端，單刀雙擲開關(U8)的11腳A控制端連接單片機(UlO)的63腳PC6端；
D、有源低通濾波器(306)之單刀雙擲開關(U8)的14腳X端的輸出信號經(jīng)串聯(lián)的電阻(R15、R17、R16)接入運算放大器(U9D)的12腳正向輸入端，電阻(R15)和電阻(R17)與地之間接入電容(C28)，電阻(R17)和電阻(R16)與地之間接入電容(C17)，運算放大器(U9D)的12腳正向輸入端與地之間接入電容(C2)，運算放大器(U9D)的13腳反向輸入端與14腳輸出端之間接入電阻(RJ11)，電阻(RJll)兩端并聯(lián)電容(C25)，運算放大器(U9D)的13腳反向輸入端與地之間接入電阻(RJlO)；
E、電平移位電路(3O 7)之電阻(RJ2)的一端連接運算放大器(U9D)的輸出端14腳，電阻(RJ2)的另一端連接電阻(RJl)的一端，電阻(RJl)的另一端連接穩(wěn)壓器(Ull)的2腳；
F、交流A/D驅動器(207)之運算放大器(U18)的反向輸入端4腳連接電阻(RJ15)的一端，電阻(RJ15)的另一端連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的I腳，運算放大器(U18)的反向輸入端4腳與輸出端6腳連接電阻(RJ14)，運算放大器(U18)的正向輸入端3腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R62)連接單片機(UlO)的30腳DACl端，運算放大器(U18)的正向輸入端3腳與地間連接電容(Cl)，運算放大器(U18)的輸出端6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R60)連接單片機(UlO)的17腳PC2端 ，單片機(UlO)的17腳PC2端與地間連接電容(C12)，運算放大器(U18)的輸出端6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R59)連接單片機(UlO)的18腳PC3端，單片機(UlO)的18腳PC3端與地間連接電容(C32)，運算放大器(U18)的負電源端2腳接穩(wěn)壓管(DZ5)的負極，穩(wěn)壓管(DZ5)的正極連接負電壓VSS，運算放大器(U18)的負電源端2腳與地間連接電容(C4)，運算放大器(U18)的正電源端6腳接正電源3V3，運算放大器(U18)的控制端5腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R3)連接穩(wěn)壓器(Ull)的2腳。A/D轉換單元(4)電路包括:
直流A/D轉換器(401)，交流A/D轉換器ADCl (404)，交流A/D轉換器ADC2 (403), DMA控制器(405)，電壓基準原(402)；
A、直流A/D轉換器(3)之24位A/D轉換器(U4)的5腳、6腳間接入電容(C2 2),24位A/D轉換器(U4)的4腳與地間接入電容(C 20)，24位八/1)轉換器(況)的4腳連接電壓基準(U13)的6腳，24位A/D轉換器(U4)的I。腳、I I腳、I 2腳相連接地，24位A/D轉換器(U4)的I腳、I 6腳相連，24位A/D轉換器(U4)的I腳連接LDO穩(wěn)壓器(UlI)的輸出端2腳，24位A/D轉換器(U4)的2腳、I 6腳間接入電感(L 9 )，24位A/D轉換器(U4)的2腳與地間接入電容(C C 4)，24位A/D轉換器(U4)的數(shù)據(jù)輸出端I 5腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R5 4)連接到單片機(UlO)的64腳PC7端，24位A/D轉換器(U4)的時鐘輸入端I腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R 7 O)連接到單片機(UlO)的91腳PB 5端，24位A/D轉換器(U4)的7腳連接電平移位電路電阻(RJl、RJ2 )的接點，24位A/D轉換器(U4)的7腳與地間接入電容(C3 )，24位A/D轉換器(U4)的8腳連接電阻(R J 7)的一端，電阻(RJ 7)的另一端連接LDO穩(wěn)壓器(Ull)的輸出端2腳，24位A/D轉換器(U4)的8腳與地間接入電阻(R J 8)、電容(C13)；
B、交流A/D轉換器ADCl(404)為單片機(UlO)內12位A/D轉換器ADC1，12位A/D轉換器ADCl的輸入端為單片機(UlO)的17腳PC12端，經(jīng)編程進行A/D數(shù)據(jù)轉換；
C、交流A/D轉換器ADC2(403)為單片機(UlO)內12位A/D轉換器ADC2，12位A/D轉換器ADC2的輸入端為單片機(UlO)的18腳PC13端，經(jīng)編程進行A/D數(shù)據(jù)轉換；· D、DMA控制器(405)為單片機(UlO)內的DMA控制器，經(jīng)編程進行A/D數(shù)據(jù)轉換的傳
輸;
E、電壓基準原(402)之基準集成電路(U13)的2腳電源端連接電源3V3，基準集成電路(U13)的(1、4、7、8)腳接地，基準集成電路(U13)的6腳輸出端與地間接入電容(CC14)，基準集成電路(Ul3 )的3腳與地間接入電阻(R55 )，基準集成電路(Ul3 )的3腳連接電阻(R65 )的一端，電阻(R65)的另一端連接場效應管(SI2)的漏極D。計數(shù)器前端單元(5 )電路包括:
插口(CH5，CH 6)，分頻器(501)，寬帶放大器(502)，超高速比較器(503)，單刀雙擲開關(SPDT) (505),施密特整形器(506),4位計數(shù)器(504)；
A、分頻器(501)電路之插口(CH6 )通過串聯(lián)電容(CHF4、C30 )連接分頻器電路(Ul2 )的I腳，串聯(lián)電容(CHF4、C30 )中間與地之間接有電阻(R43 )、正負極相接的二極管對(DD3 )，分頻器電路(U12)的6、3腳與分頻器電路(U12)的電源腳2相連接，分頻器電路(U12)的電源腳2與地之間接入電容(C14)，分頻器電路(U12)的5腳接地，分頻器電路(U12)的8腳與地之間接入電容(C21)，分頻器電路(U12)的4腳接二極管(D2)正極，二極管(D2)負極接發(fā)光管(LEDF)的正極,發(fā)光管(LEDF)的負極輸出信號到下一級電路；
B、寬帶放大器(502)電路之插口(CH5)通過并連電容(CHFl、CHF3)一端相連，另一端與電阻(R27)串聯(lián)，并連電容(CHF1、CHF3)與電阻(R27)接點與地之間接入電阻(R20)，電阻(R27)的另一端通過并聯(lián)電阻(Rl I)、電容(CHF2)連接雙柵場效應管(TFl)的柵極Gl，柵極Gl與地之間接入正負極相接的二極管對(DD1)，雙柵場效應管(TFl)的柵極G2連接三級管(TF2)的發(fā)射極E，電阻(R9)連接雙柵場效應管(TFl)的漏極D與供電電源，電阻(RlO)連接雙柵場效應管(TFl)的源極S與地，三極管(TF2)的基極B接雙柵場效應管(TFl)的漏極D，電阻(Rl)連接三級管(TF2)的發(fā)射極E與供電電源，三級管(TF2)的集電極C與雙柵場效應管(TFl)的源極S間連接串聯(lián)的電感(LGA)與電阻(R23)，三級管(TF2)的發(fā)射極E極與地之間接入電容(C5)；
C、超高速比較器(403)電路之超高速比較器(Ul)的4腳通過電容(C26)連接三級管(TF2)的集電極C，電容(CC13)與電阻(R2)串聯(lián)，再與電容(C26)并聯(lián)，超高速比較器(Ul)的4腳與地之間接入電阻(R40)、正負極相接的二極管對(DD2)，超高速比較器(Ul)的I腳與3腳通過電阻(R41)相連，超高速比較器(Ul)的3腳與地之間接入電阻(R42)，超高速比較器(Ul)的2腳接地，超高速比較器(Ul)的5腳連接二極管(D4)的負極，二極管(D4)的正極連接場效應管(SI4)的漏極D，超高速比較器(Ul)的5腳連接二極管(D6)的負極，二極管(D6)的正極連接場效應管(SII)的漏極D ;
D、單刀雙擲開關(SH)T)(505)之CMOS開關(U8)的2腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R19)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的I腳的輸出信號，CMOS開關(U8)的I腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R58)連接三級管(TF2)的集電極C的輸出信號，CMOS開關(U8)的15腳輸出信號到下級電路，CMOS開關(U8)的10腳控制端經(jīng)串聯(lián)電阻(R54)連接單片機(UlO)的70腳PAll腳；
E、施密特整形器(506)電路之時基集成電路(U3)的2腳、6腳相連，再通過電容(CC7)連接CMOS開關(U8)的15腳，時基集成電路(U3)的6腳與地之間接入電阻(R57)，時基集成電路(U3)的6腳與5腳通過電阻(R72)相連接，時基集成電路(U3)的6腳接正負極相接的二極管對(DD4)的公共端，二極管對(DD4)的正極接地，時基集成電路(U3)的5腳接三端穩(wěn)壓器(TZ4)的陰極，三端穩(wěn)壓器(TZ4)的陽極接地，三端穩(wěn)壓器(TZ4)的參考極與陰極相連接，電阻(R76)連接時基集成電路(U3)的5腳與8腳供電電源，時基集成電路(U3)的
4腳與單片機(UlO)的63腳PC6端相連，電阻(R67)連接時基集成電路(U3)的3腳與單片機(UlO)的92腳PB6端，時基集成電路(U3)的8腳電源端連接二極管(D7)的負極，二極管(D7)的正極連接超高速比較器(Ul)的5腳；
F、4位計數(shù)器(5O 4)電路之計數(shù)集成電路(U16)的2腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R66)連接超高速比較器(Ul)的I腳，計數(shù)集成電路(U16)的(3，4，5，6，8)腳接地，計數(shù)集成電路(U16)的(9，10)腳接電源16腳，計數(shù)集成電路(U16)的7腳接單片機(UlO)的63腳PC6端，計數(shù)集成電路(U16)的I腳接單片機(UlO)的33腳PC4端，計數(shù)集成電路(U16)的11腳接單片機(UlO)的93腳PB7端，計數(shù)集成電路(U16)的12腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R53)連接單片機(UlO)的95腳PB8端，計數(shù)集成電路(U16)的13腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R51)連接單片機(UlO)的91腳PB5端，計數(shù)集成電路(U16)的14腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R53)連接單片機(UlO)的90腳PB4端，計數(shù)集成電路(U16)的16腳電源端連接電感(L5)的一端，電感(L5)的另一端連接電源3V3，計數(shù)集成電路(U16)的16腳與地間連接電容(C18)。CPU控 制單元(6)電路包括:
單片機(6 O 4)、顯示器(6 O I)、輕觸按鍵矩陣(6 O 2)、串行通信口(6 0 3 )；A、單片機(6O 4)電路之單片機(UlO)的8腳XIN端、9腳XOUT端接入石英晶體(XTL)，單片機(UlO)的8腳XIN端、9腳XOUT端與地間連接有電容(C6、C7)，單片機(UlO)的33腳PC4端連接場效應管(N8)的柵極G，單片機(UlO)的33腳PC4端與地間連接有電阻(R84)，場效應管(N8)的漏極D與電源端VCC間連接蜂鳴器(BEEP)，單片機(UlO)的22腳電源VDDA端與地間連接有電容(CC15、CB11)，單片機(UlO)的22腳電源VDDA端與電源端3V3間連接電感(LI)，單片機(UlO)的(6、11、19、28、50、30、75、100)腳電源VDD端與地間連接有電容(CC16、CC1)，單片機(UlO)的11腳電源VDD端與電源端3V3間連接電感(L2)，電源端3V3與地間連接電容(CB9)，單片機(UlO)的67腳PA8端與單片機(UlO)的64腳PC7端相連接，單片機(UlO)的14腳復位NRST端與地間連接電容(C15)；
B、單片機(6O 4)電路之單片機(UlO)的H) 口 16位輸出口(PD0-PD15)順序連接液晶顯示屏(LCD)的筆段輸入口(S1-S16)，單片機(UlO)的PE 口 16位輸出口(PE0-PE15)順序連接液晶顯示屏(IXD)的筆段輸入口(S17-S32)；
電阻(R38 )與電阻(R39 )串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD)的COM3輸入口，電阻(R38)另一端連接單片機(UlO)的35腳PBO輸出口，電阻(R39)另一端連接單片機(UlO)的47腳PBlO輸出口 ；
電阻(R30)與電阻(R29)串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD)的COM2輸入口，電阻(R30)另一端連接單片機(UlO)的36腳PBl輸出口，電阻(R29)另一端連接單片機(UlO)的48腳PBll輸出口 ；
電阻(R32 )與電阻(R31)串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD)的COMl輸入口，電阻(R32)另一端連接單片機(UlO)的37腳PB2輸出口，電阻(R31)另一端連接單片機(UlO)的51腳PB12輸出口 ；
電阻(R13)與 電阻(R14)串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD)的COMO輸入口，電阻(R13)另一端連接單片機(UlO)的89腳PB3輸出口，電阻(R14)另一端連接單片機(UlO)的96腳PB9輸出口 ；
C、輕觸按鍵矩陣(3O 2)之輕觸按鍵(K1、K0、K3、K2、K4、K5、K25、K26)的一端并聯(lián)在一起，連接電阻(R21)的一端，電阻(R21)的另一端連接單片機(UlO)的電源端3V3。輕觸按鍵(Kl)的另一端連接二極管(Μ18)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口。輕觸按鍵(KO)的另一端連接二極管(Μ17)的正極，二極管(Μ17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口。輕觸按鍵(Κ3)的另一端連接二極管(Μ19)的正極，二極管(Μ19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口。輕觸按鍵(Κ2)的另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口。輕觸按鍵(Κ4)的另一端連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ20)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ；二極管(Μ22)的正極連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ22)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口。輕觸按鍵(Κ5)的另一端連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ21)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ；二極管(Μ15)的正極連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ15)的負極連接單片機(Uio)的25腳PA2輸入口。輕觸按鍵(K25)的另一端連接二極管(M14)的正極，二極管(M14)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；二極管(M12)的正極連接二極管(M14)的正極，二極管(M12)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口。輕觸按鍵(K26)的另一端連接二極管(M7)的正極，二極管(M7)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ； 二極管(M9)的正極連接二極管(M7)的正極，二極管(M9)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口。輕觸按鍵(K13、K11、K14、K12、K17、K15)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口。輕觸按鍵(Κ13)的另一端連接二極管(Μ18)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口。輕觸按鍵(Kll)的另一端連接二極管(Μ19)的正極，二極管(Μ19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口。輕觸按鍵(Κ14)的·另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ16)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口。輕觸按鍵(Κ12)的另一端連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ20)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ；二極管(Μ22)的正極連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ22)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口。輕觸按鍵(Κ17)的另一端連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ21)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ；二極管(Μ15)的正極連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ15)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口。輕觸按鍵(Κ15)的另一端連接二極管(Μ14)的正極，二極管(Μ14)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；二極管(Μ12)的正極連接二極管(Μ14)的正極，二極管(Μ12)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口。輕觸按鍵(Κ19、Κ18、Κ24、Κ20、Κ16)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口。輕觸按鍵(Κ19)的另一端連接二極管(Μ18)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口。輕觸按鍵(Κ18)的另一端連接二極管(Μ17)的正極，二極管(Μ17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口。輕觸按鍵(Κ24)的另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ16)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口。輕觸按鍵(Κ20)的另一端連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ21)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ；二極管(Μ15)的正極連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ15)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口。輕觸按鍵(Κ16)的另一端連接二極管(Μ7)的正極，二極管(Μ7)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ；二極管(Μ9)的正極連接二極管(Μ7)的正極，二極管(Μ9)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口。輕觸按鍵(Κ7、Κ6、Κ8、Κ9、Κ10)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口。輕觸按鍵(K7)的另一端連接二極管(M18)的正極，二極管(M18)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口。輕觸按鍵(K6)的另一端連接二極管(M17)的正極，二極管(M17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口。輕觸按鍵(K8)的另一端連接二極管(M19)的正極，二極管(M19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口。輕觸按鍵(K9)的另一端連接二極管(M14)的正極，二極管(M14)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；二極管(M12)的正極連接二極管(M14)的正極，二極管(M12)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口。輕觸按鍵(KlO)的另一端連接二極管(M7)的正極，二極管(M7)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ；二極管(M9)的正極連接二極管(M7)的正極，二極管(M9)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口。輕觸按鍵(K27、K21、K23、K22)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ；
輕觸按鍵(Κ27)的另一端連接二極管(Μ17)的正極，二極管(Μ17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口。輕觸按鍵(Κ21)的另一端連接二極管(Μ19)的正極，二極管(Μ19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口。輕觸按鍵(Κ23)的另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ16)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口。輕觸按鍵(Κ22)的另一端連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ20)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ；二極管(Μ22)的正極連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ22)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；
D、串行通信口(6 O 3)之插座(CZ232)的3腳接電阻(R7)的一端，電阻(R7)的另一端連接光耦(RXD)發(fā)光管的正極，光耦(RXD)發(fā)光管的負極接插座(CZ232)的2腳信號地，光耦(RXD)三極管的集電極連接單片機(UlO)的69腳PAlO端，電阻(R69)的一端連接單片機(UlO)的69腳PAlO端，電阻(R69)的另一端連接電源端3V3，光耦(RXD)三極管的發(fā)射極接地。光耦(TXD)發(fā)光管的負極連接單片機(UlO)的68腳ΡΑ9端，光耦(TXD)發(fā)光管的正極連接電阻(R5)的一端，電阻(R5)的另一端連接供電端3V3 ;發(fā)光管(LED)的負極連接單片機(UlO)的68腳PA9端，發(fā)光管(LED)的正極連接電阻(R70)的一端，電阻(R70)的另一端連接供電端3V3。光耦(TXD)三極管的發(fā)射極連接插座(CZ232)的I腳，光耦(TXD)三極管的發(fā)射極連接電阻(R6)的一端，電阻(R6)的另一端連接電荷泵集成電路(U17)的I腳輸出端，光耦(TXD)三極管的集電極連接電荷泵集成電路(U17)的2腳供電端。電荷泵集成電路(U17)的4腳連接插座(CZ232)的2腳信號地，電荷泵集成電路(U17)的3腳連接電容(CCll)的一端，電荷泵集成電路(U17)的5腳連接電容(CCll)的另一端，電荷泵集成 電路(U17)的2腳連接電容(CC12)的一端，電容(CC12)的另一端連接插座(CZ232)的2腳信號地，電荷泵集成電路(U17)的I腳連接電容(CB6)的一端，電容(CB6)的另一端連接插座(CZ232)的2腳信號地，穩(wěn)壓管(DZl)的正極連接電荷泵集成電路(U17)的I腳，穩(wěn)壓管(DZl)的負極連接插座(CZ232)的2腳信號地，二極管(Dl)的正極連接電荷泵集成電路(U17)的I腳，二極管(Dl)的負極連接插座(CZ232)的3腳。電源變換管理單元(7)電路包括:
DC/DC 正電源(701)，DC/DC 負電源(702)，LDO 電源(703)，供電開關(704);
A、DC/DC正電源(701)之開關電源集成電路(U5)的5腳接電池的正極VDD，VDD與地間接入電容(CB6)，集成電路(U5)的2腳接地，集成電路(U5)的5腳與I腳間接入電感(LPP)，二極管(DP)的正極接集成電路(U5)的I腳，二極管(DP)的負極接電感(L4)的一端，電感(L4)的另一端連接電感(L6)的一端，電感(L6)的另一端連接供電端VCC，供電端VCC與地間接電容(CB4)，二極管(DP)的負極與地間接電容(CB5)，電感(L4)與電感(L6)的接點與地間接入電容(CB1)，電感(L4)與電感(L6)的接點與集成電路(U5)的3腳間接入電容(C23)，電感(L4)與電感(L6)的接點與集成電路(U5)的3腳間接入電祖(R8)，集成電路(U5)的3腳接電祖(R28)的一端，電祖(R28)的另一端連接場效應管(N9)的漏極D，場效應管(N9)的源極S接地，場效應管(N9 )的柵極G接集成電路(U5 )的4腳，集成電路(U5 )的3腳接電祖(R44)的一端，電祖(R44)的另一端連接場效應管(NlO)的漏極D，場效應管(NlO)的源極S接地，場效應管(NlO)的柵極G接供電開關(704)之場效應管(SI3)的漏極D ;
B、DC/DC負電源(702)之開關電源集成電路(U7)的5腳接電池的正極VDD，集成電路(U7)的2腳接地，集成電路(U7)的5腳與I腳間接入電感(LPN)，集成電路(U7)的I腳連接電容(CClO)的一端，電容(CClO)的另一端連接二極管(DN)的正極，二極管(DN)的負極接地,二極管(DN)的正極連接電感(L8)的一端，電感(L8)的另一端連接電感(L7)的一端，電感(L7)的另一端連接供電端VSS，VSS與地間接電容(CB10)，電感(L8)與電感(L7)的接點與地間接入電容(CB7)，電感(L8)與電感(L7)的接點與集成電路(TZ3)的陽極連接，電感(L8)與電感(L7)的接 點與電阻(R22)的一端連接，電阻(R22)的另一端連接集成電路(TZ3)的參考端，集成電路(TZ3)的參考端與地間接入電阻(R37)，集成電路(TZ3)的陰極連接電阻(R78)的一端，電阻(R78)的另一端連接電池的正極VDD，三極管(Pl)的基極B連接集成電路(TZ3 )的陰極，三極管(PI)的集電極C連接電池的正極VDD，三極管(PI)的發(fā)射極E連接集成電路(U7)的3腳，集成電路(U7)的3腳與地間接入電阻(R77)，集成電路(U7)的4腳接電祖(R68)的一端，電祖(R68)的另一端接穩(wěn)壓器(Ull)的3腳；
C、LD0電源(703)之LDO集成電路(U14)的3腳接電池的正極VDD，LDO集成電路(U14)的I腳接地，LDO集成電路(U14)的2腳接供電端3V3，供電端3V3與地間接電容(CC3)，LD0集成電路(Ull)的3腳接二極管(D9)的負極，LDO集成電路(Ull)的3腳與地間接入電容(CC2)，LD0集成電路(Ull)的I腳接地，LDO集成電路(Ull)的2腳接供電端5V，5V與地間接電容(CC17)；
D、供電開關(704)之場效應管(DTC2)的柵極G連接單片機(UlO)的80腳PC12端，場效應管(DTC2)的源極S連接單片機(UlO)的7腳PC13端，場效應管(DTC2)的漏極D連接場效應管(SI3)的柵極G，場效應管(DTC2)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R73)，場效應管(SI3)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SI3)的漏極D連接運算放大器(U6)的電源端7腳，場效應管(DTCl)的柵極G連接單片機(UlO)的7腳PC13端，場效應管(DTCl)的源極S連接單片機(UlO)的80腳PC12端，場效應管(DTCl)的漏極D連接場效應管(SI2)的柵極G，場效應管(DTCl)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R45)，場效應管(SI2)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SI2 )的漏極D連接運算放大器(U9 )的電源端4腳，場效應管(DTC6)的柵極G連接單片機(UlO)的32腳PA7端，場效應管(DTC6)的源極S接地，場效應管(DTC6)的漏極D連接場效應管(SII)的柵極G，場效應管(DTC6)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R75)，場效應管(SIl)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SII)的漏極D連接二極管(D3)的正極，場效應管(DTC5)的柵極G連接單片機(UlO)的80腳PC12端，場效應管(DTC5)的源極S接地，場效應管(DTC4)的柵極G連接單片機(UlO)的7腳PC13端，場效應管(DTC4)的源極S連接場效應管(DTC5)的漏極D，場效應管(DTC4)的漏極D連接場效應管(SI4)的柵極G，場效應管(DTC4)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R74)，場效應管(SI4)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SI4)的漏極D連接二極管(D4)的正極，二極管(D4)的負極連接超高速比較器(Ul)的5腳電源端，二極管(D3)的負極連接分頻器電路(U12)的2腳電源端，二極管(D8)的正極連接場效應管(SI3)的漏極D，二極管(D8)的負極連接場效應管(SI2)的漏極D，二極管(D9)的正極連接場效應管(SI3)的漏極D，二極管(D9)的負極連接LDO集成電路(Ull)的3腳，二極管(D5)的正極連接場效應管(SI2)的漏極D，二極管(D5)的負極連接單刀雙擲開關(U8)的16腳電源端。由于本發(fā)明采用了新的電路結構設計，既提高了萬用表的測量精度，增強了功能性，又降低生產(chǎn)成本。不僅可以測量基礎元件的基本的靜態(tài)參數(shù)，又能夠高精度的測量交、直流及脈沖等信號的動態(tài)參數(shù)，使萬用表達到了真正意義上的萬用。


圖1為本發(fā)明的方框原理圖。圖2為本發(fā)明模擬前端單元(I)-RLC電橋前端單元(2)-信號調理單元(3)-A/D轉換單元(4)之電原理圖。 圖3為本發(fā)明計數(shù)器前端單元(5 ) -CPU控制單元(6 )之電原理圖。`
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的結構、工作原理和工作過程作進一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明所作的任何變更或改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。如圖1所示，本發(fā)明之組合智能萬用表主要包括模擬前端單元(1)、RLC電橋前端單元(2)、信號調理單元(3)、A/D轉換單元(4)、計數(shù)器前端單元(5)、CPU控制單元(6)和電源變換管理單元(7)等電路組成。作為一個實例，本發(fā)明的模擬前端單元(I)設置有插口(CH1-CH4)，插口切換繼電器(101)，RC衰減器(102)，量程切換繼電器(103)，500mA電流取樣電路(107)，IOA電流取樣電路(108)。RLC電橋測量單元(2)設置有時鐘發(fā)生器(208)，定時器 Μ1 (207)，定時器 Μ8(209),DMA控制器(206)，D/A轉換器DAC2 (204),D/A轉換器DACl (205),有源低通濾波器(201)，電流/電壓變換器(202)，5:1衰減器(203)。信號調理單元(3)設置有放大器(302)，多路輸入可編程放大器PGA (301)，單刀雙擲開關(SPDT ) (303 )，反相器(304 )，單刀雙擲開關(SPDT )鑒相器(305 )，有源低通濾波器
(306),電平移位電路(307)，ADC驅動器(308)。A/D轉換單元(4)設置有直流A/D轉換電路(401)和交流A/D轉換電路ADCl (404)、ADC2 (403)，DMA 控制器(405)。計數(shù)器前端單元(5)設置有插口(CH5，CH 6)，分頻器(501)，寬帶放大器(502)，超高速比較器(503)，單刀雙擲開關(SPDT) (505),施密特整形器(506)，4位計數(shù)器(504)。CPU控制單元(6)設置有100腳以上封裝的32位ARM單片數(shù)?；旌蠁纹瑱C(604)及其配套軟件，IXD顯示器(601)，輕觸按鍵矩陣(602)，串行通信口(603)。電源變換管理單元(7 )設置有DC/DC正電源(701)，DC/DC負電源(702 )，LDO電源(703)，供電開關(704)。模擬前端單元(I)的作用是進行交、直流電壓、電流信號的采樣；
由于電壓信號高達1000V，頻率范圍為Ο-lMHz，因此電壓衰減器采用復合衰減器，對0-500mv的電壓信號，由繼電器直接切換，對5-lOOOv的電壓信號，采用CMOS電子開關組成的RC寬帶衰減器衰減，再由繼電器切換，進入信號調理單元(3)電路處理。表筆插口 CHl輸入的交、直流電壓信號由插口切換繼電器JDQl的3腳進入，經(jīng)插口切換繼電器JDQl切換，由插口切換繼電器JDQl的4腳輸出，在此電壓信號分成兩路:一路經(jīng)保護電阻RPV接入量程切換繼電器JDQ2的4腳，電容CPV為加速電容，保證高頻信號通過；另一路進入由電阻冊1-冊4、1 幾2、1 幾3、1 幾1，電容0^、(^4、(^1、(^3、01 )3電子開關U15組成的RC寬帶電壓分壓器分壓，信號由CMOS電子開關U15的3腳輸出，進入量程切換繼電器JDQ2的2腳，JDQ2的2腳與地間正負極連接的發(fā)光管BL3、BL4進行過壓保護；量程切換繼電器JDQ2的3腳輸出信號進入信號調理單元(3)電路處理。對不同大小的電壓信號的具體處理如下:
對50\500mV電壓，由JDQ2的4腳進入；
對5V電壓，由電阻RH1-RH4、CHV、R26、RLl、CL3組成的20:1寬帶衰減器衰減，從U15的3腳Y端輸出，接著進入JDQ2的2腳，由JDQ2的3腳輸出；
對50V電壓，由電阻RH1-RH4、CHV、R26、RL3、CL1組成的100:1寬帶衰減器衰減，從CMOS電子開關U15的3腳Y端輸出，接著進入JDQ2的2腳，由JDQ2的3腳輸出；
對500\1000V電壓，由電阻RH1-RH4、CHV、R26、RL2、CL4組成的2000:1寬帶衰減器衰減，從CMOS電子開關U15的3腳Y端輸出，接著進入JDQ2的2腳，由JDQ2的3腳輸出。交、直流電流前端信號調理電路:500mA表筆插口 CH3、可更換保險管F1、二級管DP1-DP4、插口切換繼電器JDQ1、電流取樣電阻RJ9組成500mA電流檔取樣電路，IOA表筆插口 CH4、電流取樣電阻FLlO組成IOA大電流檔取樣電路。插口切換繼電器JDQl，量程切換繼電器JDQ2，CM0S電子開關U15的動作均通過單片機UlO的口線控制，在軟件的控制下，選擇合適的檔位。交、直流電壓電流測量使用信號調理單元(3)的以下電路單元:多路輸入可編程放大器PGA (301)，單刀雙擲開關SPDT (303)，單刀雙擲開關SPDT鑒相器(305)，有源低通濾波器(306 )，電平移位電路(307 )，ADC驅動器(308 )。多路輸入可編程放大器PGA電路:經(jīng)過交、直流電壓、電流前端信號前端電路的初步處理，高、低電 壓信號，大、小電流信號已經(jīng)轉換成小電壓信號，由于信號來源不同，信號大小不等，在進入A/D轉換器前需要將信號放大到最佳的動態(tài)范圍，以得到最高的測量精度，這就是可編程放大器PGA電路的作用，同時，對信號進行阻抗變換，以適應A/D轉換器的輸入電路要求。此可編程放大器PGA電路由集成電路U2組成，型號為微芯公司的MCP6S28，由量程切換繼電器JDQ2的3腳輸出的交直流電壓信號經(jīng)電阻R25進入PGA電路U2 (MCP6S28)的6腳，插口切換繼電器JDQl的7腳輸出的交直流電流信號經(jīng)電阻R47進入PGA 電路 U2 (MCP6S28)的 4 腳。零點電路:本發(fā)明的組合智能萬用表通過軟、硬件結合消除儀表的零點誤差。在信號的前端調理電路中，不可避免的產(chǎn)生各種失調電壓、同時還產(chǎn)生各種噪聲；在4/1)轉換器中，也存在失調電壓、噪聲。需要消除這些失調電壓、噪聲，以提高儀表的測量精度。本發(fā)明在測量過程中，定時將輸入端通過CMOS電子開關接地，測量得到整個信號鏈路的失調電壓、噪聲數(shù)值，然后通過CMOS電子開關接入測量信號，測得的數(shù)據(jù)減去失調電壓、噪聲，就可以得到正確的測量結果。具體為PGA電路U2 (MCP6S28)的2腳經(jīng)電阻R46接地，為自動調零檔。U2集成電路MCP6S28為多路輸入可編程放大器PGA電路，通過SPI接口，可以從8路信號中選擇一路信號送入PGA電路放大處理，PGA電路可以對信號進行8檔增益的處理，可以是1、2、4、5、8、10、16、32倍放大處理，該此 6528的工作頻率寬達0-謹取，輸入阻抗高，噪聲低，是本發(fā)明模擬電路的中樞。其工作電壓為正3V3，負3V，通過SPI與單片機UlO進行連接，電阻R24、R63、R18、R91、R33、R90、三極管P3、P2、P4組成電平移位電路，將單片機UlO發(fā)出的CMOS電平的控制信號轉換成MCP6S28能夠接受的正負電平信號。PGA電路U2 (MCP6S28)的I腳輸出的交直流電壓信號分成四路:一路經(jīng)串聯(lián)電阻R19送入CMOS電子開關U8 (ISL84053)的2腳YO端，再經(jīng)選擇從U8 (ISL84053)的15腳輸出，進入頻率測量電路；二路經(jīng)串聯(lián)電阻R48送入單片機UlO的16腳PCl端，作為通斷擋測試信號；三路進入CMOS電子開關U8 (ISL84053)的3腳Zl端，經(jīng)選擇從U8 (ISL84053)的4腳Z端輸出， 經(jīng)電阻R36進入CMOS電子開關U8 (ISL84053)的12腳XO端，經(jīng)選擇從U8 (ISL84053)的14腳X端輸出，四路經(jīng)電阻RJ15送入ADC驅動器。有源低通濾波器:CM0S電子開關U8 (ISL84053)的14腳X端輸出的直流信號，進入由電阻R15、R17、R18、RJ10、RJ11、電容C28、C17、C2、C25、運算放大器U9D組成的有源低通濾波器濾波、放大，輸出的標準電壓信號送入直流A/D轉換電路處理。直流A/D轉換電路:A/D轉換器電路的核心元件U4采用了芯易德科技(深圳)有限公司設計生產(chǎn)的高精度，低噪聲24位Σ-ΛΑ/D轉換器SD10819。A/D轉換器工作時鐘采用內部時鐘，A/D轉換器電路U4的15腳數(shù)據(jù)線SDO經(jīng)串聯(lián)電阻R85接單片機UlO的64腳PC7 口，14腳時鐘線SCK經(jīng)串聯(lián)電阻R83接單片機UlO的91腳PB5 口，16腳接高電平設置為每秒20次A/D轉換，5、6腳之間接入電容C22，與內部的電阻組成RC濾波器濾除雜波；A/D轉換器電路U4的8腳負向差分輸入端接入由RJ7、RJ8、C13分壓的參考電平，7腳正向差分輸入端接由RJ1、RJ2、C3組成的電平移位電路，由U13 (LM4140A)組成基準電壓源，接入A/D轉換器電路U4的4腳參考電壓輸入端。在A/D轉換器電路U4中，直流模擬電壓信號被轉換成了數(shù)字信號。數(shù)字采樣有效值轉換器電路:與大多數(shù)萬用表不同，本發(fā)明采用數(shù)字采樣有效值轉換器測量交流信號。其原理是輸入信號通過調整電路進行電平放大、電平移位、抗混疊濾波，產(chǎn)生的輸出直接加到高速A/D模數(shù)轉換器。A/D轉換器以高采樣率對輸入信號作數(shù)字化處理，然后計算該數(shù)字化波形的有效值。數(shù)字采樣有效值轉換器在許多方面超過模擬轉換器。其不僅能更快測量AC信號，更好測量脈沖列和其它低占空比信號，而且精度高，頻帶寬。由于本發(fā)明硬件采用32位ARM@Cortex-M3/M4數(shù)模混合計算機UlO內部的高速SAR型12位A/D轉換器，軟件采用具有強大DSP數(shù)據(jù)處理能力的32位ARM@Cortex-M3/M4數(shù)?；旌蠁纹瑱C適時計算有效值，大大簡化了系統(tǒng)的復雜性，可以有效降低成本，減少功耗。數(shù)字采樣有效值轉換器電路由4部分組成:ADC驅動器，單片機UlO內部的高速SAR型12位A/D轉換器、DMA控制器，軟件有效值引擎；
ADC驅動器:從可編程放大器PGA電路U2 (MCP6S28)的I腳輸出的交直流電壓信號，進入由電阻耵14、11115、1 62、電容(:1、運算放大器仍8組成的反向放大器；此放大器作為高速SAR型12位A/D轉換器的驅動電路，其作用有三:
一是將PGA輸出的高頻交流電壓放大到高速SAR型12位A/D轉換器的工作動態(tài)范圍，這樣可以降低PGA的帶寬要求。二是電平移位，將雙極性交流信號轉換成單極性交流電壓信號。三是驅動ADC轉換器，單片機UlO內部高速SAR型12位A/D轉換器，等效為一個動態(tài)的電容性負載。由于轉換速度高達5MHz，交流信號帶寬達到IMHz，為保證高速SAR類型12位A/D轉換器的精度，需要高速A/D驅動器。運算放大器U18輸出的高頻交流電壓信號，分成兩路:一路經(jīng)串聯(lián)電阻R60送入單片機UlO的17腳PC2端，為單片機UlO內部高速SAR型12位A/D轉換器ADCl的信號輸入端，二路經(jīng)串聯(lián)電阻R59送入單片機UlO的18腳PC3端，為單片機UlO內部高速SAR型12位A/D轉換器ADC2的信號輸入端，電容C32、C12為儲能電容；在軟件控制下，單片機UlO內部高速SAR型12位A/D轉換器ADC1、ADC2同時工作，將高頻交流電壓信號轉換成了數(shù)字信號，由于使用兩個ADC轉換器·同步工作，提高了高速SAR型12位A/D轉換器的精度。軟件有效值引擎:高頻交流電壓信號在高速SAR型12位A/D轉換器中轉換成了數(shù)字信號，通過DMA控制器的作用，將數(shù)據(jù)送入內存RAM中，這些數(shù)據(jù)只是得到了高頻交流電壓信號的波形，必須經(jīng)過解算才能得到相關的信息，這就是軟件有效值引擎的工作。本發(fā)明SAR型12位A/D轉換器的轉換速度達到5MHz，軟件有效值引擎可以2次/秒輸出數(shù)據(jù)，包括波形數(shù)據(jù)的最大、最小值，信號中的直流電壓偏壓，信號中的交流有效值、信號中的直流+交流有效值。作為一個實例，本發(fā)明的RLC電橋前端單元(2)設置有時鐘發(fā)生器(208)，定時器 Μ1 (207)，定時器 Μ8 (209)，DMA 控制器(206)，D/A 轉換器 DAC2 (204)，D/A 轉換器DACl (205)，有源低通濾波器(201)，電流/電壓變換器(202)，5:1衰減器(203)。信號調理單元(3)設置有放大器(302)，多路輸入可編程放大器PGA (301)，單刀雙擲開關(SPDT) (303)，反相器(304)，單刀雙擲開關(SPDT)鑒相器(305)，電平移位電路
(307)。RLC電橋測量基于自由坐標軸復數(shù)V-1測量原理，即在被測元件上加上正弦波信號，在計算機的控制下，利用直角坐標軸原理，分別測出被測元件兩端的電壓和電流的復數(shù)值，然后通過計算機計算出串聯(lián)或者并聯(lián)等效電路之等效電抗和電阻值，再根據(jù)電抗與電阻的比值以及電壓和電流的復數(shù)相位關系，判斷出該元件是電阻，電容或者是電感，繼而計算出元件的其他參數(shù)。式:Zs=Vu/I=-Rs*Vu/Vs表示出了參數(shù)之間的關系。只要測出復電壓Vu和Vs，而Rs已知，既可求得待測參數(shù)。此外，在與矢量電壓相差任意相角的正交坐標系中測出它們在兩個坐標軸上的投影來實現(xiàn)對向量電壓的測量。本發(fā)明鑒相控制并不拘泥于初始相角，而是采用了自由坐標軸原理實現(xiàn)的。在測得被測元件的實部電壓后，在測量虛部電壓時鑒相控制信號移后90°。在計算機的控制下，利用鑒相電路和A/D轉換器，分別測出Vu和Vs。正弦波信號產(chǎn)生電路:本發(fā)明可以使用100Hz、120Hz、1000Hz、IOKHzUOOKHz的正弦波信號測量元器件的各種參數(shù)。測試正弦波信號由單片機(Uio)的內部部件組成:外部晶體XTH和內部PLL電路產(chǎn)生時鐘信號，定時器 Μ1、 Μ8串聯(lián)工作，時鐘信號驅動定時器TIMl工作，定時器 Μ1的溢出脈沖一路驅動DMA控制器，使DMA控制器周期性的將存放于FLASH內存ROM表中的數(shù)字正弦波數(shù)據(jù)送入片內DACl (12位D/A轉換器1)，經(jīng)12位D/A轉換器轉換成模擬信號，從單片機UlO的30腳輸出模擬正弦波，運算放大器U9A，電阻R49、R12、R50、R4、電容C27、C24、CC5、ClO組成IOOKHz的有源低通濾波器；U9A的正向端經(jīng)R4、ClO接單片機UlO的29腳，為單片機UlO片內DACO (12位D/A轉換器0)的輸出腳，在測量電容時，根據(jù)測量需求，可以在測試信號上加入2V直流偏置。定時器 Μ1的溢出脈沖另一路驅動定時器 Μ8，由定時器 Μ8產(chǎn)生與模擬正弦波有嚴格相位關系的方波參考信號TAl，為CMOS電平，由單片機UlO的63腳PC6端輸出，鑒相方波信號TAl驅動高速CMOS開關U8 (ISL84053)的控制端11腳A端，通過此單刀雙擲開關SPDT完成正弦波鑒相。有源低通濾波器輸出的正弦波測試信號，經(jīng)電阻R61、熱敏電阻PTCl送入插口切換繼電器JDQl的2腳，再經(jīng)JDQl的3腳輸出到表筆插口 CHl ;表筆插口 CHl與CH3之間接待測元件；電阻R61、熱敏電阻PTCl之間接有DP5、DP6、DZ3、DZ4組成的自恢復過電壓保護電路JDQl的2腳輸出的信號經(jīng)熱敏電阻PTC2引出，經(jīng)電阻R34進入PGA電路U2(MCP6S28)的3腳，作為待測元件上的電壓信號U。TZU TZ2組成自恢復過電壓保護電路，保護PGA電路U2 (MCP6S28)不被過電壓摔壞。運算放大器U9C、電阻R52、RJ12、RJ13組成大電平電壓放大器，作為待測元件上的電壓信號Vu，彌補PGA電路U2 (MCP6S28)工作動態(tài)不足的缺陷。運算放大器U6 (TLC071)組成電流/電壓(I/V)變換器，其同向輸入端接地；表筆插口 CH3經(jīng)保險管Fl接入插口切換繼電器JDQl的8腳，DP1-DP4組成過流保護電路，在電橋測量狀態(tài)，JDQl的8腳與9腳接通，待測元件因之接到運算放大器U6 (TLC071)的反向輸入端，U6 (TLC071)輸出與反向輸入端之間接有標準電阻Rs，根據(jù)不同的量程，通過量程切換繼電器JDQ2選擇兩個不同阻值的標準電阻；這樣就得到了待測元件中的電流信號；U6(TLC071)輸出信號分成兩路，一路經(jīng)電阻R80送入PGA電路U2 (MCP6S28)的8腳，PGA電路U2 (MCP6S28)的8腳與地間正負極連接的發(fā)光管BL2、BL3組成嵌位電路，保證PGA電路U2 (MCP6S28)的正常工作，另一路通過電阻RJ5、RJ6組成的5:1分壓器，接入PGA電路U2(MCP6S28)的 7 腳?？删幊谭?大器PGA電路:經(jīng)過I/V變換及電壓信號采集，在PGA電路U2(MCP6S28)的輸入端已經(jīng)得到了待測元件的正弦波電壓、電流信號，由于元器件數(shù)值跨度大，導致待測元件的電壓、電流信號范圍寬，因此在鑒相前需要PGA電路調整信號電平。PGA電路U2(MCP6S28)的輸入端不同量程的正弦波信號，在軟件控制下經(jīng)PGA放大到最佳的信號電平，提聞測量精度。鑒相器電路:PGA電路U2(MCP6S28)輸出的信號接入CMOS電子開關U8(ISL84053)的3腳Zl端，大電平電壓放大器輸出的信號接入CMOS電子開關U8 (ISL84053)的5腳ZO端，CMOS電子開關U8 (ISL84053)的4腳Z端出的信號，一路經(jīng)串聯(lián)電阻R36送入CMOS電子開關U8( ISL84053)的12腳XO端，另一路通過運算放大器U9B組成的反向放大器180度反向后，經(jīng)串聯(lián)電阻R35送入CMOS電子開關U8 (ISL84053)的13腳Xl端，單片機UlO發(fā)出的參考信號TAl接CMOS開關的數(shù)字控制端11腳，這樣在CMOS開關U8 (ISL84053)的14腳X輸出端就得到了代表元件大小和相位信息的邁動直流電壓；此電壓經(jīng)過電阻R15、R17、R16、RJlO、RJl1、電容C28、C17、C2、C25、運算放大器U9D組成的有源低通濾波器濾波放大，邁動直流電壓就轉換成大小合適的平穩(wěn)直流電壓信號，此信號在進入A\D轉換電路轉換成數(shù)字量(見電壓測量部分)。作為一個實例，本發(fā)明的計數(shù)器前端單元(5)設置有插口(CH5，CH 6),分頻器(501)，寬帶放大器(502)，超高速比較器(503)，單刀雙擲開關(SPDT) (505)，施密特整形器(506)，4 位計數(shù)器(504)。信號的周期即是信號的振蕩一周所需要的時間，如果把信號信號整形成矩形脈沖信號，則可分成正脈沖和負脈沖，顯然周期等于正脈寬和負脈寬之和，如果在脈沖串中取出一個脈沖作為閘門信號，控制已知頻率為H)的時鐘信號進入計數(shù)器，則計得的N個脈沖與脈寬之間有如下關系:TX=N/R)。本發(fā)明利用單片機UlO的定時/計數(shù)器，通過軟件控制產(chǎn)生寬度為I秒的信號作為閘門信號，此信號從單片機UlO的63腳PC6端輸出；計數(shù)單元由單片機UlO內部的16位定時/計數(shù)器4，一個8位軟件計數(shù)器已及外部擴展的4位高速160MHz計數(shù)器構成。此擴展的4位計數(shù)器由U16 (74LVC161)組成，其中，4位計數(shù)器U16(74LVC161)的數(shù)據(jù)輸出端Q3接單片機UlO的93腳PB7端，輸出端Q2經(jīng)串聯(lián)電阻R53接單片機UlO的95腳PB8端，輸出端Ql經(jīng)串聯(lián)電阻R51接單片機UlO的91腳PB5端，輸出端QO經(jīng)串聯(lián)電阻R56接單片機UlO的90腳PB4端，計數(shù)器使能端CEP接單片機UlO的63腳PC6端， 計數(shù)器U16 (74LVC161)清零端MR接單片機UlO的66腳PC9端，通過此口軟件可讀取擴展計數(shù)器的計數(shù)值。對于頻率大于100MHz的超高頻信號，由插座CH6輸入經(jīng)阻容耦合到高頻分頻器U12 (MB501SL)進行64分頻后，分頻器U12 (MB501SL)之4腳輸出的1/64頻率脈沖信號經(jīng)二極管D2、發(fā)光管LED、電感LGA、電阻R23、R10進行直流電平匹配，在三極管TF2集電極輸出的脈沖信號由CC13，R2，C26耦合到高速比較器Ul (LMV7219)的4腳反向輸入端，高速比較器UKLMV7219)的3腳正向輸入端加有反饋電壓，組成施密特比較器，經(jīng)過施密特比較器Ul整形后通過I腳輸出COMS電平的數(shù)字信號，經(jīng)串聯(lián)電阻R66送入計數(shù)器U16 (74LVC161)。對于頻率小于120MHz的信號，由插座CH5輸入經(jīng)阻容耦合到雙柵場效應管TFl(BF998)的柵極G1，雙柵場效應管TFl的柵極Gl接有肖特基二極管DD1，電阻R20、R27、RlI，電容CHFl、CHF3、CHF2組成的限幅電路；雙柵場效應管TFl與高頻PNP三極管TF2(BFT92)，電阻R9、RU R23、RlO組成直流耦合放大器，放大后的信號由高頻PNP三極管TF2(BFT92)的集電極輸出，在此信號分成兩路:頻率大于2MHz，小于120MHz的信號，進入高速比較器Ul (LMV7219)處理；頻率小于2MHz的信號經(jīng)電阻R58送入二選一 COMS電子開關U8，開關選擇的信號經(jīng)電容CC7耦合到施密特比較器U3 (TLC555)的2、6腳，此兩腳由R72，R57，精密基準源TZ4 (LMV431)偏置到合適的電平約0.9V，施密特比較器U3 (TLC555)的5腳由R76，精密基準源TZ4 (LMV431)偏置到1.24V，施密特比較器U3 (TLC555)的4腳復位端接入由單片機UlO的63腳PC6端來的控制信號，在測頻率時，為閘門信號，測脈沖參數(shù)時，為使能信號，施密特比較器U3 (TLC555)的3腳輸出CMOS電平的數(shù)字信號，經(jīng)串聯(lián)電阻送入單片機UlO的92腳PB6端，此為單片機UlO內部16位定時/計數(shù)器4的外部信號輸入I端。脈沖參數(shù)測量電路:施密特比較器U3(TLC555)和單片機UlO的92腳PB6端16位定時/計數(shù)器4的外部信號輸入I端組成脈沖參數(shù)測量電路。單片機UlO的內部16位定時/計數(shù)器4具有多種可編程工作模式，在脈沖寬度PWM模式下可以直接測量脈沖的參數(shù)。當測量脈沖參數(shù)時，單片機UlO設置使能信號63腳PC6端為高，使施密特比較器U3(TLC555)工作在連續(xù)狀態(tài)，從施密特比較器U3 (TLC555)的3腳輸出連續(xù)的脈沖信號，單片機UlO設置16位定時/計數(shù)器4于脈沖寬度PWM模式，在軟件控制下可以直接測出正脈沖寬度和脈沖周期，二者之差即是負脈沖寬度，進而再計算出脈占空比。

CPU控制單元包括:單片機(UlO)、輕觸按鍵矩陣、128段液晶顯示屏(IXD)接口、光電隔離的RS-232串行通信接口、電源及其管理電路等。單片機(UlO):單片機UlO是ST公司生產(chǎn)的具有強大DSP數(shù)據(jù)處理能力的32位ARM@Cortex-M3/M4數(shù)?；旌蠁纹瑱C，其不僅能在低電壓，低功耗，高速度下正常工作，同時具有大量數(shù)字及模擬部件，將其用于本發(fā)明，不僅簡化了硬件設計，而且通過使用其強大的DSP數(shù)據(jù)處理指令，為本發(fā)明實現(xiàn)了數(shù)字采樣軟件有效值的高精密測量，是本發(fā)明的核心器件。可以選用 ST 的 ARM@Cortex-M3/M4 系列的 STM32F1 系列 STM32F103VCT6、STM32F2 系列STM32F205VCT6, STM32F4 系列 STM32F405VCT6、STM32F3 系列 STM32F305VCT6 等型號，只要內部有不少于256K程序存儲器，100腳以上LQFP100封裝，就可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。IXD是32X4具有128段采用4C0M驅動的專用于本發(fā)明的筆段式液晶屏，作為系統(tǒng)顯示器。由于STM32F系列沒有硬件IXD驅動器，本發(fā)明利用硬件配合，實現(xiàn)了 4C0M液晶屏的軟件驅動。輕觸按鍵矩陣:本發(fā)明使用編碼式輕觸按鍵矩陣，利用二極管的隔離作用，使用單片機UlO的四根I/O 口線，在控制軟件支持下就可以接28個以上的輕觸按鍵，簡化了電路，大大節(jié)約了 I/O 口線。電阻R21、輕觸開關(K0-K27)、二極管M7、M9、M12、M14-M22組成輕觸按鍵矩陣。其中KO鍵為本發(fā)明智能萬用表的開關機鍵，其一端通過上拉電阻R21接電源3V3,另一端接隔離二極管M17的正極，M17的負極接單片機UlO的23腳PAO端，此腳是32位ARM@Cortex-M3/M4的喚醒控制端，在正常工作時，作為普通I/O 口線使用，在關機狀態(tài)下，Cortex-M3/M4內核處于待機狀態(tài)，只有在單片機UlO的23腳PAO端接入高電平信號，才能喚醒Cortex-M3/M4內核,使其重新復位工作。RS-232串行口:電阻R7、R69、光電耦合器RXD組成RS-232電平接收器，將RS-232電平轉換為TTL電平；電阻R5、R6、光電耦合器TXD組成RS-232電平發(fā)送器，將TTL電平變換成RS-232電平，RS-232電平發(fā)送器正負電源是這樣得到的:二極管Dl對RS-232的數(shù)據(jù)輸入線的負電平信號整流得到負電壓，并存儲在電容CB6中，并聯(lián)的穩(wěn)壓管DZl將電壓限制在5.6V，一路接在電阻R6的一端供給電平轉換器負電壓，另一路負電壓接電荷泵U17(MAX828)的2腳，經(jīng)電荷泵反轉，在CC12上輸出正電壓，以供給RS-232發(fā)送變換器正電壓。這樣，利用外來數(shù)據(jù)線的電量，系統(tǒng)無需額外的電源，就實現(xiàn)了 RS-232串行口的光電隔離。電源及其管理電路:本發(fā)明的組合智能萬用表，需要實現(xiàn)的測量功能眾多，精度要求高，測量頻帶寬，需要使用高性能的元器件，這些元器件不僅需要不同規(guī)格的供電電壓，而且需要相當可觀的功耗，而電池的電量是有限的，因此需要復雜的電源變換及電源管理電路。本發(fā)明分四種穩(wěn)壓電源電路:
1、3.3V電源:由低壓差線性穩(wěn)壓器LDO U14 (MCP1700)及外圍濾波電容組成，為單片機U10、計數(shù)器U16等供電；
2,5.6/6V 電源:由 U5 及其外圍元件1^ 、0 、081、085、088、1^4、1^6、1 8、1 28、1 44、1 64、N9、NlO組成高效率的開關電源，在不同的測量狀態(tài)，其輸出電壓可以是5.6V或6.4V ;
3、-6V電源:由 U7 及其外圍元件 LPN、CC10、DN、CB7、CB10、L7、L8、R77、R22、R37、R78、P1、TZ3組成高效率的開關電源；
4、5V電源:由低壓差線性穩(wěn)壓器LDOUll (MCP1700)及外圍濾波電容組成，主要為高精度，低噪聲24位Σ-ΛΑ/D轉換器U19 (SD10819)供電。供電開關(704)之供電管理電路:
本發(fā)明將所有的數(shù)字模擬電路按測量參數(shù)不同劃分為不同部分，在測量某個參數(shù)時，只有相關電路才接入電源工作，無關電路電源被 關閉，這樣可以大大減少電源消耗，延長電池的使用壽命。場效應管SI3、DTC2、電阻R73組成的開關為RLC電橋前端單元(2)的運算放大器U6供電，場效應管SI2、DTCl、電阻R45組成的開關為信號調理單元(3 )供電，場效應管SI 1、DTC6、電阻R75組成的開關為計數(shù)器前端單元(5)的分頻器(501)，超高速比較器(503)，施密特整形器(506)供電，場效應管SI4、DTC4、DTC5、電阻R74組成的開關為計數(shù)器前端單元
(5)寬帶放大器(502)，超高速比較器(503)，施密特整形器(506)供電。本發(fā)明的元件不僅限于上述的型號，具有相同功能的元器件可以替換使用，同樣可以達到本發(fā)明的目的。本發(fā)明的特點:
本發(fā)明之組合智能萬用表將具有強大DSP數(shù)據(jù)處理能力的32位ARM@Cortex-M3/M4數(shù)?；旌蠁纹瑱C用于數(shù)字萬用表，同時模擬電路采用多路輸入可編程放大器PGA電路MCP6S28作為模擬電路的中樞，直流A/D轉換采用高精度，低噪聲24位Σ-ΛΑ/D轉換器SD10819,交流A/D轉換采用高速SAR型12位A/D轉換器，綜合采用軟件，硬件的方法使數(shù)字萬用表的精度大為提高，功能得到了加強和擴展。采用了計算機程序控制自動校零技術，單片機強大的數(shù)據(jù)存儲能力，消除了運算放大器等的失調電壓，降低了對元器件的要求，也消除了元器件誤差對精度的影響。本發(fā)明不僅能夠對電阻、電容、電感等元件基礎參數(shù)實現(xiàn)自動測量，又能夠對交、直流信號以及脈沖參數(shù)等動靜態(tài)信號進行綜合測量，克服了現(xiàn)行萬用表功能較為單一，僅能測靜態(tài)信號，而不能測量動態(tài)信號；只能測量直流信號，不能測量交流信號的弊端?？梢院芊奖愕亟M成測量系統(tǒng)，是電子，電工行業(yè)以及電器維修人員的必備工具。
權利要求
1.一種組合智能萬用表，包括模擬前端單元(I)、RLC電橋前端單元(2)、信號調理單元(3 )、A/D轉換單元(4 )、計數(shù)器前端單元(5 )、CPU控制單元(6 )和電源變換管理單元(7 )等電路組成，其特征是:所述模擬前端單元(I)設置有插口(CH1- CH4)，插口切換繼電器(101)，RC衰減器(102)，量程切換繼電器(103)，500mA電流取樣電路(107)，IOA電流取樣電路(108);所述RLC電橋前端單元(2)設置有時鐘發(fā)生器(208)，定時器 Μ1 (207)，定時器 Μ8 (209)，DMA 控制器(206)，D/A 轉換器 DAC2 (204)，D/A 轉換器 DACl (205)，有源低通濾波器(201)，電流/電壓變換器(202)，5:1衰減器(203);所述信號調理單元(3)設置有放大器(302)，多路輸入可編程放大器PGA (301)，單刀雙擲開關(SPDT) (303)，反相器(304)，單刀雙擲開關(SPDT)鑒相器(305)，有源低通濾波器(306)，電平移位電路(307)，ADC驅動器(308);所述A/D轉換單元(4)設置有直流A/D轉換電路(401)和交流A/D轉換電路ADCl (404)、ADC2 (403)，DMA控制器(405)，電壓基準原(409);所述計數(shù)器前端單元(5)設置有插口(CH5，CH 6)，分頻器(501)，寬帶放大器(502)，超高速比較器(503)，單刀雙擲開關(SPDT) (505)，施密特整形器(506)，4位計數(shù)器(504);所述CPU控制單元(6)設置有100腳以上封裝的32位ARM數(shù)?；旌蠁纹瑱C(604)及其配套軟件，IXD顯示器(601)，輕觸按鍵矩陣(602)，串行通信口(603);所述電源變換管理單元(7)設置有DC/DC正電源(701)，DC/DC 負電源( 702)，LDO 電源(703)，供電開關(704)。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:所述模擬前端單元(I)電路包括: 插口切換繼電器(101)，RC衰減器(102)，量程切換繼電器(103)，IOA電流取樣電路(108), 500mA電流取樣電路(107)； A、插口切換繼電器(101)之繼電器(JDQl)的3腳連接插口(CHl)，繼電器(JDQl)的8腳通過保險管連接插口(CH3)，二極管(DP4、DP1)正向串聯(lián)接于繼電器(JDQl)的8腳與地之間，二極管(DP2、DP3)反向串聯(lián)接于繼電器(JDQl)的8腳與地之間，繼電器(JDQl)的2腳接正弦波電路低通濾波電路(501)之輸出電阻PTCl的一端，繼電器(JDQl)的4腳接RC衰減器(102)，繼電器(JDQl)的7腳接500mA電流取樣電路之取樣電阻(RJ9)的一端，繼電器(JDQl)的9腳接電流/電壓變換器(502)的運放(U6)的2腳反向輸入端，繼電器(JDQl)的(5、6)腳相連接接電源VCC端，繼電器(JDQl)的I腳接場效應三極管(N2)的漏極D，繼電器(JDQl)的10腳接場效應三極管(N3)的漏極D，場效應三極管(N2)的源極S接場效應三極管(NI)的漏極D，場效應三極管(N3)的源極S接場效應三極管(NI)的漏極D，場效應三極管(NI)的源極S接地，場效應三極管(N2)的柵極G接單片機(UlO)的65腳PC8端，場效應三極管(N3)的柵極G接單片機(UlO)的66腳PC9端，場效應三極管(NI)的柵極G接單片機(UlO)的71腳PA12端，場效應三極管(NI)的柵極G與地之間還接入電阻(R87)； B、RC衰減器(102)之高壓分壓電阻(RH1-RH4)串聯(lián)連接，其兩端并聯(lián)高壓分壓電容(CHV)，高壓分壓電阻(RHl)的一端連接插口切換繼電器(JDQl)的4腳，高壓分壓電阻(RH4)的一端連接電阻(R26)的一端，電阻(R26)的另一端連接CMOS開關(U15)的13腳，CMOS開關(U15)的14、5腳相連，低壓分壓電阻(RL2)與低壓分壓電容(CL4)并聯(lián)，一端與CMOS開關(U15)的14、5腳相連，另一端接地，CMOS開關(U15)的15、2腳相連，低壓分壓電阻(RL3)與低壓分壓電容(CLl)并聯(lián)，一端與CMOS開關(U15)的15、2腳相連，另一端接地，CMOS開關(U15)的11、4腳相連，低壓分壓電阻(RLl)與低壓分壓電容(CL3)并聯(lián)，一端與CMOS開關(U15)的11、4腳相連，另一端接地，CMOS開關(U15)的12、I腳相連接地，CMOS開關(U15)的輸出端3腳與地之間接入正反向連接的發(fā)光二極管(BL2、BL3), CMOS開關(U15)的控制端9腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R71)連接到單片機(UlO)的79腳PCll端，CMOS開關(U15)的控制端10腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R79)連接到單片機(UlO)的31腳PA6端； C、量程切換繼電器(103)之繼電器(JDQ2)的2腳連接CMOS開關(U15)的3腳，繼電器(JDQ2 )的4腳經(jīng)并聯(lián)電阻(RPV)、電容(CPV)連接插口切換繼電器(JDQl)的4腳，繼電器(JDQ2)的3腳之輸出信號經(jīng)串聯(lián)電阻(R23)接入信號調理單元(3)電路，繼電器(JDQ2)的7腳經(jīng)電阻(RJ4)連接運放(U6)的反向輸入端2腳，繼電器(JDQ2)的9腳經(jīng)電阻(RJ3)連接運放(U6 )的反向輸入端2腳，繼電器(JDQ2 )的8腳連接運放(U6 )的輸出端6腳，繼電器(JDQ2)的(5、6)腳相連接接電源VCC端，繼電器(JDQ2)的I腳接場效應三極管(N5)的漏極D，繼電器(JDQ2)的10腳接場效應三極管(N6)的漏極D，場效應三極管(N5)的源極S接場效應三極管(N4)的漏極D，場效應三極管(N6)的源極S接場效應三極管(N4)的漏極D，場效應三極管(N4)的源極S接地，場效應三極管(N5)的柵極G接單片機(UlO)的65腳PC8端，場效應三極管(N6)的柵極G接單片機(UlO)的66腳PC9端，場效應三極管(N4)的柵極G接單片機(UlO)的15腳PCO端，場效應三極管(N4)的柵極G與地之間還接入電阻(R86)； DUOA電流取樣電路(108)之取樣電阻(FL)接于插口(CH4)與接地插口(CH2)之間； E、500mA電流取樣電路(107)之取樣電阻(RJ9)接于插口(CH4)與插口切換繼電器(JDQl)的7腳之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:所述RLC電橋前端單元(2)電路包括: 時鐘發(fā)生器(208)，定時器 Μ1 (207)，定時器 Μ8 (209),DMA控制器(206)，D/A轉換器DAC2 (204)，D/A轉換器DACl (205)，有源低通濾波器(201)，電流/電壓變換器(202)，5:1衰減器(203)； A、時鐘發(fā)生器(208)之石英晶體(XTH)接于單片機(UlO)的12，13腳，單片機(UlO)的·12，13腳與地間連接有電容(C9、C8)，單片機(UlO)內部鎖相環(huán)PLL電路經(jīng)編程產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘； B、定時器 Μ1(207)之定時器( Μ1)為單片機(UlO)內可編程定時器，其輸入為時鐘發(fā)生器(512)產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘，編程輸出的時鐘驅動后級電路； C、定時器 Μ8(209)之定時器( Μ8)為單片機(UlO)內可編程定時器，其輸入為定時器(TIMl)編程輸出的時鐘，編程輸出的時鐘由單片機(UlO)的63腳PC6輸出； D、DMA控制器(206)之DMA控制器為單片機(UlO)內DMA控制器，其觸發(fā)時鐘為定時器( Μ1)編程輸出的時鐘，其源地址為正弦波數(shù)據(jù)表地址，其目的地址為D/A轉換器DAC2(204)； E、D/A轉換器DACI (205)為單片機(UlO)內12位D/A轉換器DAC0，經(jīng)編程產(chǎn)生直流電壓，由單片機(UlO)的29腳DACO輸出； F、D/A轉換器DAC2(204)為單片機(UlO)內12位D/A轉換器DACl，經(jīng)DMA控制器(206)產(chǎn)生正弦波電壓信號，由單片機(UlO)的30腳DACl輸出； G、有源低通濾波器(201)之電容(CC5)的一端連接單片機(UlO)的30腳DACl輸出，另一端連接電阻(R49)的一端，電阻(R49)的另一端連接電阻(R12)的一端，電阻(R12)的另一端連接運算放大器(U9A)的反向輸入端2腳，電阻(R49)與電阻(R12)的接點與地間接入電容(C27)，電阻(R49)與電阻(R12)的接點連接電阻(R50) 一端，電阻(R50)另一端連接運算放大器(U9A)的輸出端I腳，運算放大器(U9A)的反向輸入端2腳與輸出端I腳接有電容(C24)，運算放大器(U9A)的正向輸入端3腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R4)連接單片機(UlO)的29腳DACO輸出，運算放大器(U9A )的輸出端I腳連接電阻(R61) —端，電阻(R61)的另一端連接熱敏電阻(PTCl)的一端，熱敏電阻(PTCl)的另一端連接插口切換繼電器(JDQl)的2腳，穩(wěn)壓管(DZ6)的正極接地，穩(wěn)壓管(DZ6)的負極接二極管(DP6)的負極，二極管(DP6)的正極連接電阻(R61)和熱敏電阻(PTCl)的接點，穩(wěn)壓管(DZ4)的負極接地，穩(wěn)壓管(DZ4)的正極接二極管(DP5)的正極，二極管(DP5)的負極連接電阻(R61)和熱敏電阻(PTCl)的接點； H、電流/電壓變換器(202)之運算放大器(U6)的輸出端6腳連接量程切換繼電器(JDQ2)的8腳，運算放大器(U6)的反向輸入端2腳經(jīng)電阻(RJ4)連接量程切換繼電器(JDQ2)的7腳，運算放大器(U6)的反向輸入端2腳經(jīng)電阻(RJ3)連接量程切換繼電器(JDQ2)的9腳，運算放大器(U6)的反向輸入端2腳連接插口切換繼電器(JDQl)的9腳，運算放大器(U6)的正向輸入端3接地，運算放大器(U6)的負電源端接負電壓供電端VSS，運算放大器(U6)的正電源端接場效應三極管(SI3)的漏極D，運算放大器(U6)的正電源端與地間連接電容(CC6)； 、1、5:1衰減器(203)之電阻(RJ6)的一端連接運算放大器(U6)的輸出端6腳，電阻(RJ6 )的另一端連接電阻(RJ5 )的一端，電阻(RJ5 )的另一端接地。
4.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:信號調理單元(3)電路包括: 放大器(302)，多路輸入可編程放大器PGA (301)，單刀雙擲開關(STOT) (303)，反相器(304)，單刀雙擲開關(SPDT)鑒相器(305)，有源低通濾波器(306)，電平移位電路(307)，ADC驅動器(308)； A、放大器(302)之運算放大器(U9C)的同向輸入端10腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R52)、熱敏電阻(PTC2)連接插口切換繼電器(JDQl)的4腳，電阻(R52)與熱敏電阻(PTC2)的接點連接三極管(TZl)的基極B，三極管(TZl)的發(fā)射極E連接三極管(TZ2)的發(fā)射極E，三極管(TZ2)的基極B接地，三極管(TZ1，TZ2)的集電極C懸空，運算放大器(U9C)的輸出端(8)與反向輸入端10腳間連接電阻(RJ13)，運算放大器(U9C)的反向輸入端10腳與地間連接電阻(RJ12)； B、多路輸入可編程放大器PGA電路(301)之多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的3腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R34 )連接熱敏電阻(PTC2 )的一端，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2 )的7腳連接5:1衰減器(203)的輸出點，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的8腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R80)連接運算放大器(U6)的輸出端6腳，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的8腳與地間連接正負極相連的發(fā)光管(BL1、BL2)，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的4腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R47)連接插口切換繼電器(JDQl)的7腳，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R25)連接量程切換繼電器(JDQ2)的3腳，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的2腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R46)接地，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS連接穩(wěn)壓管(DZ2)的負極，穩(wěn)壓管(DZ2)的正極接負電源VSS，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2 )的11腳與地間連接電容(CC9)，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的10腳VREF接地，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的16腳VDD連接三極管(DTC3)的發(fā)射極E，三極管(DTC3)的集電極C連接電源3V3，三極管(DTC3)的基極B經(jīng)串聯(lián)電阻(R2A)連接場效應管(SI2)的漏極D，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的16腳VDD與地間連接電容(CC8)，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的12腳片選端CS連接三極管(P4)的集電極C，三極管(P4)的集電極C經(jīng)電阻(R90)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS，三極管(P4)的基極B經(jīng)電阻(R33)連接單片機(UlO)的34腳PC5端，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的13腳數(shù)據(jù)輸入端SI連接三極管(P2)的集電極C，三極管(P2)的集電極C經(jīng)電阻(R91)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS，三極管(P2)的基極B經(jīng)電阻(R18)連接單片機(UlO)的66腳PC9端，多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的15腳時鐘輸入端SCK連接三極管(P3)的集電極C，三極管(P3)的集電極C經(jīng)電阻(R63)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的11腳VSS，三極管(P3)的基極B經(jīng)電阻(R24)連接單片機(UlO)的65腳PC8端； C、單刀雙擲開關(SH)T)(303)之單刀雙擲開關(U8)的5腳ZO端連接運算放大器(U9C)的輸出端8腳，單刀雙擲開關(U8)的3腳Zl端連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的輸出端I腳，單刀雙擲開關(U8)的9腳C控制端經(jīng)串聯(lián)電阻(R54)連接單片機(UlO)的.70 腳 PAll 端； D、反相器(304)之運算放大器(U9B )的反向輸入端6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R81)連接(U8 )的4腳Z輸出端，運算放大器(U9B)的反向輸入端6腳與輸出端7腳連接反饋電阻(R82)，(U9B)的同向輸入端5腳接地； E、單刀雙擲開關(STOT)鑒相器(305)之單刀雙擲開關(U8)的4腳Z輸出端的輸出信號經(jīng)電阻(R36)接入單刀雙擲開關(U8)的12腳XO輸入端，運算放大器(U9B)的輸出端7腳的輸出信號經(jīng)電阻(R35)接入單刀雙擲開關(U8)的13腳Xl輸入端，單刀雙擲開關(U8)的11腳A控制端連接單片機(UlO)的63腳PC6端； D、有源低通濾波器(306)之單刀雙擲開關(U8)的14腳X端的輸出信號經(jīng)串聯(lián)的電阻(R15、R17、R16)接入運算放大器(U9D)的12腳正向輸入端，電阻(R15)和電阻(R17)與地之間接入電容(C28)，電阻(R17)和電阻(R16)與地之間接入電容(C17)，運算放大器(U9D)的12腳正向輸入端與地之間接入電容(C2)，運算放大器(U9D)的13腳反向輸入端與14腳輸出端之間接入電阻(RJ11)，電阻(RJll)兩端并聯(lián)電容(C25)，運算放大器(U9D)的13腳反向輸入端與地之間接入電阻(RJlO)； E、電平移位電路(3O 7)之電阻(RJ2)的一端連接運算放大器(U9D)的輸出端14腳，電阻(RJ2)的另一端連接電阻(RJl)的一端，電阻(RJl)的另一端連接穩(wěn)壓器(Ull)的2腳； F、交流A/D驅動器(207)之運算放大器(U18)的反向輸入端4腳連接電阻(RJ15)的一端，電阻(RJ15)的另一端連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的I腳，運算放大器(U18)的反向輸入端4腳與輸出端6腳連接電阻(RJ14)，運算放大器(U18)的正向輸入端.3腳經(jīng)串聯(lián)電阻( R62)連接單片機(UlO)的30腳DACl端，運算放大器(U18)的正向輸入端3腳與地間連接電容(Cl)，運算放大器(U18)的輸出端6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R60)連接單片機(UlO)的17腳PC2端，單片機(UlO)的17腳PC2端與地間連接電容(C12)，運算放大器(U18)的輸出端6腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R59)連接單片機(UlO)的18腳PC3端，單片機(UlO)的18腳PC3端與地間連接電容(C32)，運算放大器(U18)的負電源端2腳接穩(wěn)壓管(DZ5)的負極，穩(wěn)壓管(DZ5)的正極連接負電壓VSS，運算放大器(U18)的負電源端2腳與地間連接電容(C4)，運算放大器(U18)的正電源端6腳接正電源3V3，運算放大器(U18)的控制端5腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R3)連接穩(wěn)壓器(Ull)的2腳。
5.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:所述A/D轉換單元(4)電路包括: 直流A/D轉換器(401)，交流A/D轉換器ADCl (404)，交流A/D轉換器ADC2 (403), DMA控制器(405)，電壓基準原(402)； A、直流A/D轉換器(3)之24位A/D轉換器(U4)的5腳、6腳間接入電容(C2 2),24位A/D轉換器(U4)的4腳與地間接入電容(C 20)，24位八/1)轉換器(況)的4腳連接電壓基準(U13)的6腳，24位A/D轉換器(U4)的I O腳、I I腳、I 2腳相連接地，24位A/D轉換器(U4)的I腳、I 6腳相連，24位A/D轉換器(U4)的I腳連接LDO穩(wěn)壓器(UlI)的輸出端2腳，24位A/D轉換器(U4)的2腳、I 6腳間接入電感(L 9 )，24位A/D轉換器(U4)的2腳與地間接入電容(C C 4)，24位A/D轉換器(U4)的數(shù)據(jù)輸出端I 5腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R5 4)連接到單片機(UlO)的64腳PC7端，24位A/D轉換器(U4)的時鐘輸入端I腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R 7 O)連接到單片機(UlO)的91腳PB 5端，24位A/D轉換器(U4)的7腳連接電平移位電路電阻(RJl、RJ2 )的接點，24位A/D轉換器(U4)的7腳與地間接入電容(C3 )，24位A/D轉換器(U4)的8腳連接電阻(R J 7)的一端，電阻(RJ 7)的另一端連接LDO穩(wěn)壓器(Ull)的輸出端2腳，24位A/D轉換器(U4)的8腳與地間接入電阻(R J 8)、電容(C13)； B、交流A/D轉換器ADCl(404)為單片機(UlO)內12位A/D轉換器ADC1，12位A/D轉換器ADCl的輸入端為單片機(UlO)的17腳PC12端，經(jīng)編程進行A/D數(shù)據(jù)轉換； C、交流A/D轉換器ADC2(403)為單片機(UlO)內12位A/D轉換器ADC2，12位A/D轉換器ADC2的輸入端為單片機(UlO)的18腳PC13端，經(jīng)編程進行A/D數(shù)據(jù)轉換； D、DMA控制器(405)為單片機(UlO)內的DMA控制器，經(jīng)編程進行A/D數(shù)據(jù)轉換的傳輸; E、電壓基準原(402)之基準集成電路(U13)的2腳電源端連接電源3V3，基準集成電路(U13)的(1、4、7、8)腳接地，基準集成電路(U13)的6腳輸出端與地間接入電容(CC14)，基準集成電路(Ul3 )的3腳與地間接入電阻(R55 )，基準集成電路(Ul3 )的3腳連接電阻(R65 )的一端，電阻(R65)的另一端連接場效應管(SI2)的漏極D。
6.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:所述計數(shù)器前端單元(5)電路包括: 插口(CH5，CH 6)，分頻器(501)，寬帶放大器(502)，超高速比較器(503)，單刀雙擲開關(SPDT) (505),施密特整形器(506),4位計數(shù)器(504)； A、分頻器(501)電路之插口( CH6 )通過串聯(lián)電容(CHF4、C30 )連接分頻器電路(Ul2 )的I腳，串聯(lián)電容(CHF4、C30 )中間與地之間接有電阻(R43 )、正負極相接的二極管對(DD3 )，分頻器電路(U12)的6、3腳與分頻器電路(U12)的電源腳2相連接，分頻器電路(U12)的電源腳2與地之間接入電容(C14)，分頻器電路(U12)的5腳接地，分頻器電路(U12)的8腳與地之間接入電容 (C21)，分頻器電路(U12)的4腳接二極管(D2)正極，二極管(D2)負極接發(fā)光管(LEDF)的正極,發(fā)光管(LEDF)的負極輸出信號到下一級電路；B、寬帶放大器(502)電路之插口(CH5)通過并連電容(CHFl、CHF3)一端相連，另一端與電阻(R27)串聯(lián)，并連電容(CHF1、CHF3)與電阻(R27)接點與地之間接入電阻(R20)，電阻(R27)的另一端通過并聯(lián)電阻(Rl I)、電容(CHF2)連接雙柵場效應管(TFl)的柵極Gl，柵極Gl與地之間接入正負極相接的二極管對(DD1)，雙柵場效應管(TFl)的柵極G2連接三級管(TF2)的發(fā)射極E，電阻(R9)連接雙柵場效應管(TFl)的漏極D與供電電源，電阻(RlO)連接雙柵場效應管(TFl)的源極S與地，三極管(TF2)的基極B接雙柵場效應管(TFl)的漏極D，電阻(Rl)連接三級管(TF2)的發(fā)射極E與供電電源，三級管(TF2)的集電極C與雙柵場效應管(TFl)的源極S間連接串聯(lián)的電感(LGA)與電阻(R23)，三級管(TF2)的發(fā)射極E極與地之間接入電容(C5)； C、超高速比較器(403)電路之超高速比較器(Ul)的4腳通過電容(C26)連接三級管(TF2)的集電極C，電容(CC13)與電阻(R2)串聯(lián)，再與電容(C26)并聯(lián)，超高速比較器(Ul)的4腳與地之間接入電阻(R40)、正負極相接的二極管對(DD2)，超高速比較器(Ul)的I腳與3腳通過電阻(R41)相連，超高速比較器(Ul)的3腳與地之間接入電阻(R42)，超高速比較器(Ul)的2腳接地，超高速比較器(Ul)的5腳連接二極管(D4)的負極，二極管(D4)的正極連接場效應管(SI4)的漏極D，超高速比較器(Ul)的5腳連接二極管(D6)的負極，二極管(D6)的正極連接場效應管(SII)的漏極D ; D、單刀雙擲開關(SH)T)(505)之CMOS開關(U8)的2腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R19)連接多路輸入可編程放大器PGA電路(U2)的I腳的輸出信號，CMOS開關(U8)的I腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R58)連接三級管(TF2)的集電極C的輸出信號，CMOS開關(U8)的15腳輸出信號到下級電路，CMOS開關(U8)的10腳控制端經(jīng)串聯(lián)電阻(R54)連接單片機(UlO)的70腳PAll腳； E、施密特整形器(506)電路之時基集成電路(U3)的2腳、6腳相連，再通過電容(CC7)連接CMOS開關(U8)的15腳，時基集成電路(U3)的6腳與地之間接入電阻(R57)，時基集成電路(U3)的6腳與5腳通過電阻(R72)相連接，時基集成電路(U3)的6腳接正負極相接的二極管對(DD4)的公共端，二極管對(DD4)的正極接地，時基集成電路(U3)的5腳接三端穩(wěn)壓器(TZ4)的陰極，三端穩(wěn)壓器(TZ4)的陽極接地，三端穩(wěn)壓器(TZ4)的參考極與陰極相連接，電阻(R76)連接時基集成電路(U3)的5腳與8腳供電電源，時基集成電路(U3)的4腳與單片機(UlO)的63腳PC6端相連，電阻(R67)連接時基集成電路(U3)的3腳與單片機(UlO)的92腳PB6端，時基集成電路(U3)的8腳電源端連接二極管(D7)的負極，二極管(D7)的正極連接超高速比較器(Ul)的5腳； F、4位計數(shù)器(5O 4 )電路之計數(shù)集成電路(U16)的2腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R66)連接超高速比較器(Ul)的I腳，計數(shù)集成電路(U16)的(3，4，5，6，8)腳接地，計數(shù)集成電路(U16)的(9，10)腳接電源16腳，計數(shù)集成電路(U16)的7腳接單片機(UlO)的63腳PC6端，計數(shù)集成電路(U16)的I腳接單片機(UlO)的33腳PC4端，計數(shù)集成電路(U16)的11腳接單片機(UlO)的93腳PB7端，計數(shù)集成電路(U16)的12腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R53)連接單片機(UlO)的95腳PB8端，計數(shù)集成電路(U16)的13腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R51)連接單片機(UlO)的91腳PB5端，計數(shù)集成電路(U16)的14腳經(jīng)串聯(lián)電阻(R53)連接單片機(UlO)的90腳PB4端，計數(shù)集成電路(U16)的16腳電源端連接電感(L5)的一端，電感(L5)的另一端連接電源3V3，計數(shù)集成電路(U16)的16腳與地間連接電容(C18)。
7.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:所述CPU控制單元(6)電路包括: 單片機(6 O 4)、顯示器(6 O I)、輕觸按鍵矩陣(6 O 2)、串行通信口(6 0 3 )； A、單片機(6O 4)電路之單片機(UlO)的8腳XIN端、9腳XOUT端接入石英晶體(XTL)，單片機(UlO)的8腳XIN端、9腳XOUT端與地間連接有電容(C6、C7)，單片機(UlO)的33腳PC4端連接場效應管(N8)的柵極G，單片機(UlO)的33腳PC4端與地間連接有電阻(R84)，場效應管(N8)的漏極D與電源端VCC間連接蜂鳴器(BEEP)，單片機(UlO)的22腳電源VDDA端與地間連接有電容(CC15、CB11)，單片機(UlO)的22腳電源VDDA端與電源端3V3間連接電感(LI)，單片機(UlO)的(6、11、19、28、50、30、75、100)腳電源VDD端與地間連接有電容(CC16、CC1)，單片機(UlO)的11腳電源VDD端與電源端3V3間連接電感(L2)，電源端3V3與地間連接電容(CB9)，單片機(UlO)的67腳PA8端與單片機(UlO)的64腳PC7端相連接，單片機(UlO)的14腳復位NRST端與地間連接電容(C15)； B、單片機(6O 4)電路之單片機(UlO)的H) 口 16位輸出口(PD0-PD15)順序連接液晶顯示屏(LCD)的筆段輸入口(S1-S16)，單片機(UlO)的PE 口 16位輸出口(PE0-PE15)順序連接液晶顯示屏(IXD)的筆段輸入口(S17-S32)； 電阻(R38)與電阻(R39)串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD)的COM3輸入口，電阻(R38)另一端連接單片機(UlO)的35腳PBO輸出口，電阻(R39)另一端連接單片機(UlO)的47腳PBlO輸出口 ； 電阻(R30)與電阻(R29)串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD)的COM2輸入口，電阻(R30)另一端連接單片機(UlO)的36腳PBl輸出口，電阻(R29)另一端連接單片機(UlO)的48腳PBll輸出口 ； 電阻(R32 )與電阻(R3 1)串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD )的COMl輸入口，電阻(R32)另一端連接單片機(UlO)的37腳PB2輸出口，電阻(R31)另一端連接單片機(UlO)的51腳PB12輸出口 ； 電阻(R13)與電阻(R14)串聯(lián)，中間結點連接液晶顯示屏(IXD)的COMO輸入口，電阻(R13)另一端連接單片機(UlO)的89腳PB3輸出口，電阻(R14)另一端連接單片機(UlO)的96腳PB9輸出口 ； C、輕觸按鍵矩陣(3O 2)之 輕觸按鍵(K1、K0、K3、K2、K4、K5、K25、K26)的一端并聯(lián)在一起，連接電阻(R21)的一端，電阻(R21)的另一端連接單片機(UlO)的電源端3V3 ； 輕觸按鍵(Kl)的另一端連接二極管(Μ18)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(KO)的另一端連接二極管(Μ17)的正極，二極管(Μ17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ3)的另一端連接二極管(Μ19)的正極，二極管(Μ19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ2)的另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ4)的另一端連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ20)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ；二極管(Μ22)的正極連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ22)的負極連接單片機(Uio)的24腳PAl輸入口 ； 輕觸按鍵(K5)的另一端連接二極管(M21)的正極，二極管(M21)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口 ；二極管(M15)的正極連接二極管(M21)的正極，二極管(M15)的負極連接單片機(UlO)的25腳PA2輸入口 ； 輕觸按鍵(K25)的另一端連接二極管(M14)的正極，二極管(M14)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；二極管(M12)的正極連接二極管(M14)的正極，二極管(M12)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口 ； 輕觸按鍵(K26)的另一端連接二極管(M7)的正極，二極管(M7)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ；二極管(M9)的正極連接二極管(M7)的正極，二極管(M9)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口 ； 輕觸按鍵(K13、K11、K14、K12、K17、K15)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ13)的另一端連接二極管(Μ18)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(Kll)的另一端連接二極管(Μ19)的正極，二極管(Μ19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ14)的另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ16)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ12)的另一端連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ20)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ；二極管(Μ22)的正極連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ22)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；` 輕觸按鍵(Κ17)的另一端連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ21)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ；二極管(Μ15)的正極連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ15)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ15)的另一端連接二極管(Μ14)的正極，二極管(Μ14)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；二極管(Μ12)的正極連接二極管(Μ14)的正極，二極管(Μ12)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ19、Κ18、Κ24、Κ20、Κ16)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ19)的另一端連接二極管(Μ18)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ18)的另一端連接二極管(Μ17)的正極，二極管(Μ17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ24)的另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ16)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ20)的另一端連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ21)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ；二極管(Μ15)的正極連接二極管(Μ21)的正極，二極管(Μ15)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ16)的另一端連接二極管(Μ7)的正極，二極管(Μ7)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ；二極管(M9)的正極連接二極管(M7)的正極，二極管(M9)的負極連接單片機(UlO)的26腳PA3輸入口 ； 輕觸按鍵(K7、K6、K8、K9、K10)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ7)的另一端連接二極管(Μ18)的正極，二極管(Μ18)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ6)的另一端連接二極管(Μ17)的正極，二極管(Μ17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ8)的另一端連接二極管(Μ19)的正極，二極管(Μ19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ9)的另一端連接二極管(Μ14)的正極，二極管(Μ14)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ；二極管(Μ12)的正極連接二極管(Μ14)的正極，二極管(Μ12)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(KlO)的另一端連接二極管(Μ7)的正極，二極管(Μ7)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ；二極管(Μ9)的正極連接二極管(Μ7)的正極，二極管(Μ9)的負極連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ27、Κ21、Κ23、Κ22)的一端并聯(lián)在一起，連接單片機(UlO)的26腳ΡΑ3輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ27)的另一端連接二極管(Μ17)的正極，二極管(Μ17)的負極連接單片機(UlO)的23腳PAO輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ21)的另一端·連接二極管(Μ19)的正極，二極管(Μ19)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ23)的另一端連接二極管(Μ16)的正極，二極管(Μ16)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ； 輕觸按鍵(Κ22)的另一端連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ20)的負極連接單片機(UlO)的25腳ΡΑ2輸入口 ；二極管(Μ22)的正極連接二極管(Μ20)的正極，二極管(Μ22)的負極連接單片機(UlO)的24腳PAl輸入口 ； D、串行通信口(6 O 3)之插座(CZ232)的3腳接電阻(R7)的一端，電阻(R7)的另一端連接光耦(RXD)發(fā)光管的正極，光耦(RXD)發(fā)光管的負極接插座(CZ232)的2腳信號地，光耦(RXD)三極管的集電極連接單片機(UlO)的69腳PAlO端，電阻(R69)的一端連接單片機(UlO)的69腳PAlO端，電阻(R69)的另一端連接電源端3V3，光耦(RXD)三極管的發(fā)射極接地； 光耦(TXD)發(fā)光管的負極連接單片機(UlO)的68腳ΡΑ9端，光耦(TXD)發(fā)光管的正極連接電阻(R5)的一端，電阻(R5)的另一端連接供電端3V3 ;發(fā)光管(LED)的負極連接單片機(UlO)的68腳PA9端，發(fā)光管(LED)的正極連接電阻(R70)的一端，電阻(R70)的另一端連接供電端3V3 ； 光耦(TXD)三極管的發(fā)射極連接插座(CZ232)的I腳，光耦(TXD)三極管的發(fā)射極連接電阻(R6)的一端，電阻(R6)的另一端連接電荷泵集成電路(U17)的I腳輸出端，光耦(TXD)三極管的集電極連接電荷泵集成電路(Ul7)的2腳供電端；電荷泵集成電路(U17)的4腳連接插座(CZ232)的2腳信號地，電荷泵集成電路(U17)的3腳連接電容(CCll)的一端，電荷泵集成電路(U17)的5腳連接電容(CCll)的另一端，電荷泵集成電路(U17)的2腳連接電容(CC12)的一端，電容(CC12)的另一端連接插座(CZ232)的2腳信號地，電荷泵集成電路(U17)的I腳連接電容(CB6)的一端，電容(CB6)的另一端連接插座(CZ232)的2腳信號地，穩(wěn)壓管(DZl)的正極連接電荷泵集成電路(U17)的I腳，穩(wěn)壓管(DZl)的負極連接插座(CZ232)的2腳信號地，二極管(Dl)的正極連接電荷泵集成電路(U17)的I腳，二極管(Dl)的負極連接插座(CZ232)的3腳。
8.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:所述電源變換管理單元(7)電路包括: DC/DC 正電源(701)，DC/DC 負電源(702)，LDO 電源(703)，供電開關(704)； A、DC/DC正電源(701)之開關電源集成電路(U5)的5腳接電池的正極VDD，VDD與地間接入電容(CB6)，集成電路(U5)的2腳接地，集成電路(U5)的5腳與I腳間接入電感(LPP)，二極管(DP)的正極接集成電路(U5)的I腳，二極管(DP)的負極接電感(L4)的一端，電感(L4)的另一端連接電感(L6)的一端，電感(L6)的另一端連接供電端VCC，供電端VCC與地間接電容(CB4)，二極管(DP)的負極與地間接電容(CB5)，電感(L4)與電感(L6)的接點與地間接入電容(CB1)，電感(L4)與電感(L6)的接點與集成電路(U5)的3腳間接入電容(C23)，電感(L4)與電感(L6)的接點與集成電路(U5)的3腳間接入電祖(R8)，集成電路(U5)的3腳接電祖(R28)的一端，電祖(R28)的另一端連接場效應管(N9)的漏極D，場效應管(N9)的源極S接地，場效應管 (N9 )的柵極G接集成電路(U5 )的4腳，集成電路(U5 )的3腳接電祖(R44)的一端，電祖(R44)的另一端連接場效應管(NlO)的漏極D，場效應管(NlO)的源極S接地，場效應管(NlO)的柵極G接供電開關(704)之場效應管(SI3)的漏極D ; B、DC/DC負電源(702)之開關電源集成電路(U7)的5腳接電池的正極VDD，集成電路(U7)的2腳接地，集成電路(U7)的5腳與I腳間接入電感(LPN)，集成電路(U7)的I腳連接電容(CClO)的一端，電容(CClO)的另一端連接二極管(DN)的正極，二極管(DN)的負極接地,二極管(DN)的正極連接電感(L8)的一端，電感(L8)的另一端連接電感(L7)的一端，電感(L7)的另一端連接供電端VSS，VSS與地間接電容(CB10)，電感(L8)與電感(L7)的接點與地間接入電容(CB7)，電感(L8)與電感(L7)的接點與集成電路(TZ3)的陽極連接，電感(L8)與電感(L7)的接點與電阻(R22)的一端連接，電阻(R22)的另一端連接集成電路(TZ3)的參考端，集成電路(TZ3)的參考端與地間接入電阻(R37)，集成電路(TZ3)的陰極連接電阻(R78)的一端，電阻(R78)的另一端連接電池的正極VDD，三極管(Pl)的基極B連接集成電路(TZ3 )的陰極，三極管(PI)的集電極C連接電池的正極VDD，三極管(PI)的發(fā)射極E連接集成電路(U7)的3腳，集成電路(U7)的3腳與地間接入電阻(R77)，集成電路(U7)的4腳接電祖(R68)的一端，電祖(R68)的另一端接穩(wěn)壓器(Ull)的3腳； C、LD0電源(703)之LDO集成電路(U14)的3腳接電池的正極VDD，LDO集成電路(U14)的I腳接地，LDO集成電路(U14)的2腳接供電端3V3，供電端3V3與地間接電容(CC3)，LD0集成電路(UlI)的3腳接二極管(D9)的負極，LDO集成電路(UlI)的3腳與地間接入電容(CC2)，LD0集成電路(Ull)的I腳接地，LDO集成電路(Ull)的2腳接供電端5V，5V與地間接電容(CC17)； D、供電開關(704)之場效應管(DTC2)的柵極G連接單片機(UlO)的80腳PC12端，場效應管(DTC2)的源極S連接單片機(UlO)的7腳PC13端，場效應管(DTC2)的漏極D連接場效應管(SI3)的柵極G，場效應管(DTC2)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R73)，場效應管(SI3)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SI3)的漏極D連接運算放大器(U6)的電源端7腳，場效應管(DTCl)的柵極G連接單片機(UlO)的7腳PC13端，場效應管(DTCl)的源極S連接單片機(UlO)的80腳PC12端，場效應管(DTCl)的漏極D連接場效應管(SI2)的柵極G，場效應管(DTCl)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R45)，場效應管(SI2)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SI2 )的漏極D連接運算放大器(U9 )的電源端4腳，場效應管(DTC6)的柵極G連接單片機(UlO)的32腳PA7端，場效應管(DTC6)的源極S接地，場效應管(DTC6)的漏極D連接場效應管(SII)的柵極G，場效應管(DTC6)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R75 )，場效應管(SI I)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SI I)的漏極D連接二極管(D3)的正極，場效應管(DTC5)的柵極G連接單片機(UlO)的80腳PC12端，場效應管(DTC5)的源極S接地，場效應管(DTC4)的柵極G連接單片機(UlO)的7腳PC13端，場效應管(DTC4)的源極S連接場效應管(DTC5)的漏極D，場效應管(DTC4)的漏極D連接場效應管(SI4)的柵極G，場效應管(DTC4)的漏極D與供電端VCC間接入電阻(R74)，場效應管(SI4)的源極S連接供電端VCC，場效應管(SI4)的漏極D連接二極管(D4)的正極，二極管(D4)的負極連接超高速比較器(Ul)的5腳電源端，二極管(D3)的負極連接分頻器電路(U12)的2腳電源端，二極管(D8)的正極連接場效應管(SI3)的漏極D，二極管(D8)的負極連接場效應管(SI2)的漏極D，二極管(D9)的正極連接場效應管(SI3)的漏極D，二極管(D9)的負極連接LDO集成電路(Ull)的3腳，二極管(D5)的正極連接場效應管(SI2)的漏極D，二極管(D5)的負極連接單刀雙擲開關(U8)的16腳電源端。
9.根據(jù)權利要求1、7所述的組合智能萬用表，其特征在于:單片機UlO為ST公司的32位ARM@Cortex-M3/M4數(shù)?；旌蠁纹瑱CSTM32F1系列單片機如STM32F103系列、STM32F2系列單片機如STM32F205系列、STM32F3系列單片機如STM32F303系列、STM32F4系列單片機如STM32F405系列及其配套軟件。
10.根據(jù)權利要求1所述的組合智能萬用表，其特征在于:U1為LMV7219，U2為MCP6S28、MCP6S26, U3 為 ICL7555、TLC555、LMC555, U4 為 SD10819, U5、U7 為 LM2703,U6 為 TLC071, U8 為 ISL84053, U9 為 TLV2374, UlO 為 STM32F103VCT6、STM32F205VCT6、5丁]\02卩303￥(^6、51]\0 2卩405￥(^6，仍1川14為]\031700系列0)0，譏2為]\^501，譏3為1114140，U15 為 ISL84052, U16 為 74LVC161, U17 為 ΜΑΧ828、ΜΑΧ829、NCP1729, U18 為 SGM723, ΤΖ3、ΤΖ4 為 LMV431。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合智能萬用表。主要由模擬前端單元(1)、RLC電橋前端單元(2)、信號調理單元(3)、A/D轉換單元(4)、計數(shù)器前端單元(5)、CPU控制單元(6)、和電源變換管理單元(7)等電路組成。采用具有強大DSP數(shù)據(jù)處理能力的32位ARM數(shù)?；旌蠁纹瑱C作為本發(fā)明的核心部件，配合精心設計的精密模擬電路，通過程序控制，完整的將智能交流毫伏表、RLC數(shù)字電橋、電子計數(shù)器等儀器功能集成于智能萬用表。不僅能夠對電阻、電容、電感等元件基礎參數(shù)實現(xiàn)自動測量,又能夠對交、直流信號以及脈沖參數(shù)等動靜態(tài)信號進行綜合測量。本發(fā)明是電子、電工行業(yè)以及電器維修人員的必備工具。
文檔編號G01R1/30GK103245814SQ20131019590
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月23日 優(yōu)先權日2013年5月23日
發(fā)明者張培 申請人:張培