專利名稱：直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬計(jì)量?jī)x器領(lǐng)域，適用于電冶、電化等行業(yè)直流電耗考核使用的直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)。
背景技術(shù)：
中的直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)如浙江省溫州市新華儀表廠90年研制生產(chǎn)的PZ－X1型，由(OP07)運(yùn)算放大器、(FL331)A／D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路，由(9013)三極管和(4N25)光電耦合器構(gòu)成隔離回路，由(4011)四2輸入與非門、2.5只(4518)雙二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成3600分頻回路，由3.5只(4518)雙二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、7只(4511)譯碼器、7位數(shù)碼顯示器構(gòu)成顯示回路，由電源變壓器、±9伏組、12伏組構(gòu)成系統(tǒng)電源回路。整機(jī)共使用20只集成電路、109只支持元件，合計(jì)129只電子器件，體積195×90×240毫米，標(biāo)稱精度0.2級(jí)，溫度附加誤差為10℃、0.1％。
被測(cè)直流電壓信號(hào)，由電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路轉(zhuǎn)換出脈沖頻率，送至光電隔離回路，隔離后進(jìn)入3600分頻回路，分頻后進(jìn)入顯示回路，顯示出計(jì)量結(jié)果。該儀表存在的主要問題是轉(zhuǎn)換回路采用LM331和OP07構(gòu)成，在線使用系統(tǒng)計(jì)量精度只有0.5級(jí)，不明電量多。沒有輸出口，無法進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理和在線校驗(yàn)。3600分頻回路使用3.5只集成電路，顯示回路使用11.5只集成電路，元件眾多，體積大，故障率高。
本實(shí)用新型的目的，為了克服背景技術(shù)中不足，在儀表中電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路的轉(zhuǎn)換器；采用單片(ADVFC32系列)集成電路；3600分頻回路的計(jì)數(shù)器，采用單片(MC14040)集成電路；7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路的計(jì)數(shù)器，采用7片(4033)集成電路；端口驅(qū)動(dòng)回路的驅(qū)動(dòng)器，采用(4050)集成電路；在電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路中，串接印刷阻抗轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成一種計(jì)量精度高，具有各種輸出口，計(jì)算機(jī)和在線校驗(yàn)方便，電路簡(jiǎn)單可靠，體積小，功能齊全的直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)，它是由電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路串接光電隔離回路，光電隔離回路串接端口驅(qū)動(dòng)回路和3600分頻回路，3600分頻回路串接100／10分頻回路，100／10分頻回路串接7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路，電源回路組成，其特征在于(參見附圖
)電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路的轉(zhuǎn)換器，采用IC1(ADVFC32)集成電路，并串接分壓電阻R1－1～3，滿度調(diào)整電位器W1－1，積分電阻R1－4，調(diào)零電阻R1－5，調(diào)零電位器W1－2，濾波電容C1－1，積分電容C1－2，定時(shí)電容C1－3，印刷阻抗轉(zhuǎn)換器K1，四個(gè)去耦電容C1－4～7；3600分頻回路的12級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用單片IC4(MC14040)集成電路，并串接電平電阻R4－1和四個(gè)開關(guān)二極管D4－1～4；7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路的計(jì)數(shù)／譯碼／驅(qū)動(dòng)器，采用7片(4033)集成電路，并串接置零電阻R6－1，置零電容C6－1，放電二極管D6－1和7位LED數(shù)碼顯示器；端口驅(qū)動(dòng)回路的驅(qū)動(dòng)器，采用IC3(4050)集成電路，并串接掉電保護(hù)二極管D3－1、D3－2，限流電阻R3－1、R3－2，紅外發(fā)射管D3－3，管腳9、10作緩沖器，11、12作紅外線驅(qū)動(dòng)器，3、2作瞬時(shí)口驅(qū)動(dòng)器，4～7作累計(jì)口驅(qū)動(dòng)器，14、15作小數(shù)點(diǎn)閃光驅(qū)動(dòng)器；另外，光電隔離回路，由光電耦合器(TIL117)和2只限流電阻構(gòu)成；電源回路由電源變壓器B，輸入組，±15V組和5V組構(gòu)成。
本實(shí)用新型所給出的直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)與背景技術(shù)直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)相比有如下技術(shù)效果儀表采用線性度±0.01％的ADVFC32系列單片電壓－頻率轉(zhuǎn)換器構(gòu)成轉(zhuǎn)換回路，使系統(tǒng)精度在0.05級(jí)以上。儀表設(shè)有瞬時(shí)口、雙累計(jì)口、紅外線口方便了計(jì)算機(jī)管理和在線校驗(yàn)。儀表具有顯示器自動(dòng)清無效零，掉電數(shù)據(jù)保護(hù)，小數(shù)點(diǎn)閃光指示使儀表的讀數(shù)直觀可靠。儀表共使用15只集成電路，54只支持元件，合計(jì)69只電子器件，體積160×80×180毫米，標(biāo)稱精度0.05級(jí)。
下面結(jié)合本實(shí)用新型，給出實(shí)施例附圖，對(duì)直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖是直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)電路原理圖。
圖中其統(tǒng)一標(biāo)號(hào)為電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路①，光電隔離回路②，端口驅(qū)動(dòng)回路③，3600分頻回路④，100／10分頻回路⑤，7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路⑥，電源回路⑦。
參照附圖，0.05級(jí)直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)的電路由7部分組成。電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路①，由分壓電阻R1－1～3，滿度調(diào)整電位器W1－1，積分電阻R1－4，調(diào)零電阻R1－5，調(diào)零電位器W1－2，濾波電容C1－1，積分電容C1－2，定時(shí)電容C1－3，印刷阻抗轉(zhuǎn)換器K1，電壓－頻率轉(zhuǎn)換器IC1(ADVFC32系列)和4個(gè)去耦電容構(gòu)成。光電隔離回路②，由光電耦合器IC2(TIL117)和2只限流電阻構(gòu)成。緩沖整形、紅外線口、瞬時(shí)口、累計(jì)口、小數(shù)點(diǎn)閃光器和掉電保護(hù)回路③，由掉電保護(hù)二極管D3－1、D3－2限流電阻R3－1、R3－2，紅外發(fā)射管D3－3，六同相驅(qū)動(dòng)器IC3(4050)構(gòu)成，IC3的9、10腳作緩沖器，11、12腳作紅外線驅(qū)動(dòng)器，3、2腳作瞬時(shí)口驅(qū)動(dòng)器，4～7腳作累計(jì)口驅(qū)動(dòng)器，14、15腳作小數(shù)點(diǎn)閃光驅(qū)動(dòng)器。3600分頻回路④，由12級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC4(MC14040)，電平電阻R4－1和4個(gè)開關(guān)二極管D4－1～4構(gòu)成。10分頻回路⑤，由匹配二極管D5－1，負(fù)載電阻R5－1和二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC5(4018)構(gòu)成。7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路⑥，由置零電阻R6－1，置零電容C6－1，放電二極管D6－1，7片計(jì)數(shù)／譯碼／驅(qū)動(dòng)器IC6(4033)和7位LED數(shù)碼顯示器構(gòu)成。電源回路⑦，由電源變壓器B、輸入組、±15V組和5V組構(gòu)成。
接通～220伏電源，電路進(jìn)入初始化狀態(tài)，7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路⑥和10分頻回路⑤，在C6－1和R6－1作用下置零，數(shù)碼顯示器無效零息滅，電路進(jìn)入工作狀態(tài)。
被測(cè)直流電壓信號(hào)(電流信號(hào)也可以)引入①的輸入端IN1，經(jīng)R1－1～3分壓，C1－1濾波，通過K1進(jìn)入IC1的14腳或通過W1－1、R1－4進(jìn)入1腳，IC1把電壓轉(zhuǎn)換成與之正比的脈沖頻率，由7腳輸出送至②、IC2的2腳，經(jīng)隔離后由5腳輸出送至③、IC3的9腳，整形后由10腳輸出同時(shí)送至IC3的11、3腳、④IC4的10腳。IC3的2腳輸出串行脈沖供計(jì)算機(jī)使用。IC3的12腳通過R3－1驅(qū)動(dòng)D3－3發(fā)射紅外脈沖供在線校驗(yàn)使用。④、IC4在D4－1～D4－4的支持下完成3600分頻，分頻后由1腳輸出送入⑤，經(jīng)D5－1電平匹配和R5－1加載同時(shí)送至③、IC3的7、5、14腳；IC5的14腳。由IC3的2、4腳輸出串行累計(jì)量脈沖供計(jì)算機(jī)管理使用，由IC3的15腳經(jīng)R3－2、K6驅(qū)動(dòng)小數(shù)點(diǎn)閃光。⑤、IC5對(duì)送來的脈沖進(jìn)行10分頻，由1、13腳共同輸出送至⑥、IC6－1的1腳。⑥的IC6－1對(duì)累計(jì)量脈沖進(jìn)行二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)／譯碼，驅(qū)動(dòng)第一位累計(jì)數(shù)碼顯示器顯示，其溢出信號(hào)由5腳輸出送入IC6－2的1腳，以此類推構(gòu)成7位LED數(shù)碼顯示，指示出電壓計(jì)量結(jié)果。
附圖，K1、K6是線路板印刷接點(diǎn)，K1的1、2通，3、4通，回路①的IC1呈低阻輸入，1與3通、2與4通呈高阻輸入。K6各點(diǎn)相應(yīng)通斷調(diào)整閃光小數(shù)點(diǎn)位移和數(shù)碼顯示器清無效零位數(shù)。
電源回路⑦，電源變壓器B的各繞組和光電隔離回路②的光電耦合器IC2的絕緣耐壓，應(yīng)選在被測(cè)信號(hào)最高電壓值的2倍加1500伏以上。
權(quán)利要求1.一種直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)，它是由電壓-頻率轉(zhuǎn)換回路①串接光電隔離回路②，②串接端口驅(qū)動(dòng)回路③和3600分頻回路④，④串接100/10分頻回路⑤，⑤串接7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路⑥，電源回路⑦組成，其特征在于a.電壓-頻率轉(zhuǎn)換回路①的轉(zhuǎn)換器，采用單片IC1(ADVFC32系列)集成電路；b.3600分頻回路④的計(jì)數(shù)器，采用單片IC4(MC14040)集成電路；c.7位累計(jì)數(shù)碼顯示回路⑦的計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)器，采用七片IC7(4033)集成電路；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)，其特征在于電壓－頻率轉(zhuǎn)換回路中串接的印刷阻抗轉(zhuǎn)換器K1。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高精度直流數(shù)字電壓小時(shí)計(jì)，適用于電冶、電化等行業(yè)直流電耗考核使用。它是由單片電壓-頻率轉(zhuǎn)換器ADVFC32系列構(gòu)成電壓-頻率轉(zhuǎn)換回路，由單片MC14040構(gòu)成3600分頻回路。該儀表具有7位累計(jì)數(shù)碼顯示，顯示器自動(dòng)清無效零、顯示器小數(shù)點(diǎn)閃光指示，紅外線輸出口，瞬時(shí)和累計(jì)串行脈沖輸出口。
文檔編號(hào)G01R22/00GK2204426SQ94230450
公開日1995年8月2日 申請(qǐng)日期1994年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月19日
發(fā)明者左興海 申請(qǐng)人:撫順鋁廠