專利名稱：一種直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電壓/電流檢測(cè)裝置，特別是涉及一種可以對(duì)微伏級(jí)的 直流電壓或微安級(jí)的直流電流進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前，欲測(cè)量一個(gè)未知電壓或電流，數(shù)字萬用表無疑是一較佳的選擇，通過數(shù)字萬 用表既可以實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量，又可以很直觀地看出測(cè)量結(jié)果。然而，由于數(shù)字萬用表在20安 培時(shí)也只能顯示到0. 01安，因而其精度有限，只適于測(cè)量較大的電流或電壓，而對(duì)于微安 級(jí)的電流或微伏級(jí)的電壓，卻是無能為力。除了數(shù)字萬用表，比較器也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 但使用比較器時(shí)，需用一個(gè)已知的電壓或電流做基準(zhǔn)，這就容易出現(xiàn)偏差，從而影響精度， 特別的，目前通用的比較器只有0.01伏的精度，同樣存在精度有限的問題，因而用比較器 同樣不適于測(cè)量微安級(jí)的電流或微伏級(jí)的電壓。此外，霍爾器件也可以用來測(cè)量未知電壓 或電流，但由于霍爾器件只能測(cè)量到毫安、毫伏級(jí)，做不到微安、微伏級(jí)，因而同樣無法用來 測(cè)量微電壓或微電流。顯然，對(duì)直流微電壓、微電流的檢測(cè)技術(shù)目前基本是空白。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種直流微電壓/微電流檢測(cè) 裝置，采用將待檢信號(hào)轉(zhuǎn)化為振蕩頻率，再經(jīng)過放大、比較、換算的檢測(cè)方法，從而判斷出是 否有直流微電壓或微電流輸入，進(jìn)而填補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中直流微電壓/微電流檢測(cè)技術(shù)的空白。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種直流微電壓/微電流檢測(cè) 裝置，包括一振蕩電路、一數(shù)字信號(hào)放大電路、一減法器和一數(shù)值換算電路；該振蕩電路包 括兩個(gè)參數(shù)完全相同的第一壓控振蕩器和第二壓控振蕩器，該第一壓控振蕩器的輸入接待 檢信號(hào)輸出端或接地，第二壓控振蕩器的輸入接地或接待檢信號(hào)輸出端，該第一壓控振蕩 器和第二壓控振蕩器的輸出分別與數(shù)字信號(hào)放大電路的輸入相連接；該數(shù)字信號(hào)放大電路 的輸出與減法器的輸入相連接，減法器的輸出接數(shù)值換算電路的輸入。所述的數(shù)字信號(hào)放大電路包括兩個(gè)參數(shù)安全相同的第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器；第 一計(jì)數(shù)器的輸入接所述第一壓控振蕩器的輸出，第二計(jì)數(shù)器的輸入接所述第二壓控振蕩器 的輸出；該第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的輸出分別與所述減法器的輸入相連接。所述的振蕩電路、數(shù)字信號(hào)放大電路、減法器和數(shù)值換算電路集成在一控制芯片 上；該控制芯片的第6引腳為所述第一壓控振蕩器的輸入端，該控制芯片的第6引腳接所述 待檢信號(hào)輸出端；該控制芯片的第5引腳為所述第二壓控振蕩器的輸入端，該控制芯片的 第5引腳接地；該控制芯片的第7引腳為所述數(shù)值換算電路的輸出端；該控制芯片的第8引 腳接外接電源。進(jìn)一步的，還包括第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻；第一電阻連接在所 述控制芯片的第6引腳和所述待檢信號(hào)輸出端之間；第一電容和第二電阻并聯(lián)連接在所述控制芯片的第5引腳和所述待檢信號(hào)輸出端之間；第二電容的一端與所述外接電源相連 接，第二電容的另一端接地；所述控制芯片的第4引腳與所述控制芯片的第5引腳相連接。所述的控制芯片的第5引腳和第6引腳可以對(duì)調(diào)使用。本實(shí)用新型的有益效果是，由于包括振蕩電路、數(shù)字信號(hào)放大電路、減法器、數(shù)值 換算電路，且振蕩電路包括兩個(gè)參數(shù)完全相同的第一壓控振蕩器和第二壓控振蕩器，第一 壓控振蕩器的輸入接待檢信號(hào)輸出端或接地，第二壓控振蕩器的輸入接地或接待檢信號(hào)輸 出端，第一壓控振蕩器和第二壓控振蕩器的輸出分別接數(shù)字信號(hào)放大電路的輸入，數(shù)字信 號(hào)放大電路的輸出接減法器的輸入，減法器的輸出接數(shù)值換算電路，使得第一壓控振蕩器 和第二壓控振蕩器分別能夠?qū)⑤斎肓哭D(zhuǎn)化為振蕩頻率，并依次經(jīng)數(shù)字信號(hào)放大電路進(jìn)行放 大處理、經(jīng)減法器做減法運(yùn)算、經(jīng)數(shù)值換算電路進(jìn)行換算處理，從而得以判斷出第一壓控振 蕩器是否有直流微電壓或直流微電流輸入。顯然，本實(shí)用新型以簡單、有效的檢測(cè)裝置及檢 測(cè)方法，填補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中直流微電壓、微電流檢測(cè)技術(shù)的空白，這對(duì)自動(dòng)控制精度和方式 而言，是一個(gè)質(zhì)的提高。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但本實(shí)用新型的一種直 流微電壓/微電流檢測(cè)裝置不局限于實(shí)施例。

圖1是實(shí)施例本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是實(shí)施例本實(shí)用新型的電路連接示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，請(qǐng)參見圖1所示，本實(shí)用新型的一種直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，包括 一振蕩電路、一數(shù)字信號(hào)放大電路、一減法器5和一數(shù)值換算電路6 ；該振蕩電路包括兩個(gè) 參數(shù)完全相同的第一壓控振蕩器1和第二壓控振蕩器2 ；數(shù)字信號(hào)放大電路包括兩個(gè)參數(shù) 完全相同的第一計(jì)數(shù)器3和第二計(jì)數(shù)器4 ；該第一壓控振蕩器1的輸入接待檢信號(hào)輸出端， 第二壓控振蕩器2的輸入接地，即接0輸入端；該第一壓控振蕩器1和第二壓控振蕩器2的 輸出分別對(duì)應(yīng)與第一計(jì)數(shù)器3和第二計(jì)數(shù)器4的輸入相連接；該第一計(jì)數(shù)器3和第二計(jì)數(shù) 器4的輸出分別與減法器5的輸入相連接，減法器5的輸出接數(shù)值換算電路6的輸入。本實(shí)用新型的一種直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，其具體實(shí)現(xiàn)過程為第一壓控 振蕩器1和第二壓控振蕩器2分別對(duì)輸入其中的信號(hào)進(jìn)行處理，輸出振蕩頻率，并分別將該 振蕩頻率輸出給第一計(jì)數(shù)器3和第二計(jì)數(shù)器4 ；第一計(jì)數(shù)器3和第二計(jì)數(shù)器4分別對(duì)第一 壓控振蕩器1和第二壓控振蕩器2的振蕩頻率進(jìn)行高頻計(jì)數(shù)，輸出放大的振動(dòng)頻率，并將該 振蕩頻率輸出給減法器5 ；減法器5對(duì)輸入其中的兩個(gè)振蕩頻率做減運(yùn)算，得到振蕩頻率差 值，并將該振蕩頻率差值輸出給數(shù)值換算電路6 ；數(shù)值換算電路6對(duì)該振蕩頻率差值進(jìn)行換 算處理，輸出數(shù)字信號(hào)；若該數(shù)字信號(hào)大于數(shù)值換算電路6預(yù)先設(shè)定的閾值，則確認(rèn)第一壓 控振蕩器1有直流微電壓或直流微電流輸入；若該數(shù)字信號(hào)小于或等于數(shù)值換算電路6預(yù) 先設(shè)定的閾值，則確認(rèn)第一壓控振蕩器1沒有直流微電壓或直流微電流輸入。本實(shí)用新型的一種直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，采用第一壓控振蕩器將待檢信 號(hào)(直流微電壓或直流微電流)轉(zhuǎn)變?yōu)檎袷庮l率，并將第二壓控振蕩器的輸入接0，輸出振蕩頻率作為基準(zhǔn)，與第一壓控振蕩器的振蕩頻率作差值運(yùn)算，既可以將兩者的誤差通過減 運(yùn)算減去，又可以通過差值看出兩者的區(qū)別；在振蕩電路的輸出端連接數(shù)字信號(hào)放大電路， 特別是連接兩個(gè)參數(shù)完全相同的計(jì)數(shù)器，一方面可以分別對(duì)兩個(gè)壓控振蕩器的振動(dòng)頻率進(jìn) 行高頻計(jì)數(shù)，并間接放大振蕩頻率，另一方面可以提高減法器的運(yùn)算速度；在減法器的輸出 端接數(shù)值運(yùn)算電路，則可以用來判斷第一壓控振蕩器是否有直流微電壓或微電流輸入。請(qǐng)參見圖2所示，本實(shí)用新型將上述振蕩電路、數(shù)字信號(hào)放大電路、減法器和數(shù)值 換算電路集成在一控制芯片ICl上；該控制芯片ICl的第6引腳為所述第一壓控振蕩器1 的輸入端，該控制芯片ICl的第6引腳接所述待檢信號(hào)輸出端；該控制芯片ICl的第5引腳 為所述第二壓控振蕩器2的輸入端，該控制芯片ICl的第5引腳接地GND ；該控制芯片ICl 的第7引腳為所述數(shù)值換算電路的輸出端；該控制芯片ICl的第8引腳接外接電源VDD ；這 里，控制芯片ICl的第5引腳和第6引腳可以對(duì)調(diào)使用；當(dāng)控制芯片ICl的第5引腳和第 6引腳對(duì)調(diào)使用時(shí)，集成于控制芯片ICl中的減法器的運(yùn)算結(jié)果為負(fù)值，則集成于控制芯片 ICl中的數(shù)值運(yùn)算電路還具有一個(gè)功能將減法器運(yùn)算結(jié)果的負(fù)值變?yōu)榻^對(duì)值。進(jìn)一步的，圖2中還包括第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻Rl和第二電阻R2 ；第 一電阻Rl連接在所述控制芯片ICl的第6引腳和所述待檢信號(hào)輸出端之間；第一電容Cl 和第二電阻R2并聯(lián)連接在所述控制芯片ICl的第5引腳和所述待檢信號(hào)輸出端之間；第二 電容C2的一端與所述外接電源VDD相連接，第二電容C2的另一端接地GND ；所述控制芯片 ICl的第4引腳與所述控制芯片的第5引腳相連接。圖2中，控制芯片ICl除了連接上述第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻Rl和第 二電阻R2外，其第7引腳還通過一第三電阻R3接一三極管BGl的基極，其第8引腳還與一 繼電器JK的線圈輸入的一端相連接；其中，三極管BGl的發(fā)射極接地GND，三極管BGl的集 電極接繼電器JK的線圈輸入的另一端；在繼電器JK的線圈輸入端之間還連接有一第三電 容C3。該控制芯片ICl在工作過程中，當(dāng)檢測(cè)到有直流微電壓或直流微電流輸入時(shí)，該控制 芯片ICl通過其第7引腳將處理后的信號(hào)輸出給三極管BG1，使三極管BGl對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放 大處理，以驅(qū)動(dòng)繼電器JK的動(dòng)靜觸點(diǎn)斷開或保持?jǐn)嚅_的狀態(tài)。上述實(shí)施例僅用來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的一種直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置， 但本實(shí)用新型并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任 何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，其特征在于包括一振蕩電路、一數(shù)字信號(hào)放大 電路、一減法器和一數(shù)值換算電路；該振蕩電路包括兩個(gè)參數(shù)完全相同的第一壓控振蕩器 和第二壓控振蕩器，該第一壓控振蕩器的輸入接待檢信號(hào)輸出端或接地，第二壓控振蕩器 的輸入接地或接待檢信號(hào)輸出端，該第一壓控振蕩器和第二壓控振蕩器的輸出分別與數(shù)字 信號(hào)放大電路的輸入相連接；該數(shù)字信號(hào)放大電路的輸出與減法器的輸入相連接，減法器 的輸出接數(shù)值換算電路的輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，其特征在于所述的數(shù)字信 號(hào)放大電路包括兩個(gè)參數(shù)安全相同的第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器；第一計(jì)數(shù)器的輸入接所述 第一壓控振蕩器的輸出，第二計(jì)數(shù)器的輸入接所述第二壓控振蕩器的輸出；該第一計(jì)數(shù)器 和第二計(jì)數(shù)器的輸出分別與所述減法器的輸入相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，其特征在于所述的振 蕩電路、數(shù)字信號(hào)放大電路、減法器和數(shù)值換算電路集成在一控制芯片上；該控制芯片的第 6引腳為所述第一壓控振蕩器的輸入端，該控制芯片的第6引腳接所述待檢信號(hào)輸出端；該 控制芯片的第5引腳為所述第二壓控振蕩器的輸入端，該控制芯片的第5引腳接地；該控制 芯片的第7引腳為所述數(shù)值換算電路的輸出端；該控制芯片的第8引腳接外接電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，其特征在于進(jìn)一步的，還包 括第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻；第一電阻連接在所述控制芯片的第6引腳和 所述待檢信號(hào)輸出端之間；第一電容和第二電阻并聯(lián)連接在所述控制芯片的第5引腳和所 述待檢信號(hào)輸出端之間；第二電容的一端與所述外接電源相連接，第二電容的另一端接地； 所述控制芯片的第4引腳與所述控制芯片的第5引腳相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，其特征在于所述的控制芯 片的第5引腳和第6引腳可以對(duì)調(diào)使用。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種直流微電壓/微電流檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置包括一振蕩電路、一數(shù)字信號(hào)放大電路、一減法器和一數(shù)值換算電路；該振蕩電路包括兩個(gè)參數(shù)完全相同的第一壓控振蕩器和第二壓控振蕩器，該第一壓控振蕩器的輸入接待檢信號(hào)輸出端或接地，第二壓控振蕩器的輸入接地或接待檢信號(hào)輸出端，該第一壓控振蕩器和第二壓控振蕩器的輸出分別與數(shù)字信號(hào)放大電路的輸入相連接；該數(shù)字信號(hào)放大電路的輸出與減法器的輸入相連接，減法器的輸出接數(shù)值換算電路的輸入。該檢測(cè)裝置通過第一壓控振蕩器和第二壓控振蕩器分別將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為振蕩頻率，并依次經(jīng)放大處理、減法運(yùn)算和換算處理，從而得以判斷出是否有直流微電壓或直流微電流輸入。
文檔編號(hào)G01R19/25GK201859176SQ20102059484
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者曾少南 申請(qǐng)人:漳州國綠太陽能科技有限公司