一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型提出了一種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其是涉及一種同時(shí)具有示波器和三用表功能的實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]示波器是一種電子測(cè)量?jī)x器，在需要觀察電路的電壓、電流波形及調(diào)試、分析、判斷電路故障的場(chǎng)合都會(huì)用到示波器，示波器可觀察相對(duì)于時(shí)間的瞬時(shí)電壓，它可顯示波形的形狀并可測(cè)量幅度、頻率和相位等參數(shù)。示波器和一些適當(dāng)?shù)膫鞲衅髋浜?，還可以觀察一些非電量的變化。
[0003]萬(wàn)用表又稱為復(fù)用表、多用表、三用表、繁用表等，是電力電子等部門(mén)不可缺少的測(cè)量?jī)x表，一般以測(cè)量電壓、電流和電阻為主要目的。萬(wàn)用表按顯示方式分為指針萬(wàn)用表和數(shù)字萬(wàn)用表。是一種多功能、多量程的測(cè)量?jī)x表，一般萬(wàn)用表可測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測(cè)交流電流、電容量、電感量及半導(dǎo)體的一些參數(shù)(如β)等。
[0004]頻譜分析儀是研宄電信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的儀器，用于信號(hào)失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號(hào)參數(shù)的測(cè)量，可用以測(cè)量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù)，是一種多用途的電子測(cè)量?jī)x器。
[0005]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的示波器、萬(wàn)用表和頻譜分析儀的功能都非常單一，體積很大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)臺(tái)體積很大，且操作不便，成本很高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種將示波器、萬(wàn)用表和頻譜分析儀結(jié)合為一體的虛擬儀器。本實(shí)用新型提供的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，包括第一電平處理電路、第二電平處理電路、第一 AD采樣電路、FPGA處理芯片、存儲(chǔ)器、處理部件、顯示器和鍵盤(pán)，第一 AD采樣電路與第一電平處理電路、第二電平處理電路分別相連接，第一 AD采樣電路、FPGA處理芯片、存儲(chǔ)器和處理部件依次相連接，處理部件與顯示器、鍵盤(pán)分別相連接。
[0008]進(jìn)一步特征為還包括網(wǎng)絡(luò)接口電路，網(wǎng)絡(luò)接口電路與處理部件相連接。
[0009]進(jìn)一步特征為還包括第三電平處理電路、第四電平處理電路、第五電平處理電路、第二 AD采樣電路、總線通訊電路和光電隔離電路，第三電平處理電路、第四電平處理電路和第五電平處理電路都與第二 AD采集電路相連接，第二 AD采集電路、總線通訊電路和光電隔離電路依次相連接，光電隔離電路與處理部件相連接。
[0010]進(jìn)一步特征為還包括電源管理模塊，電源管理模塊與處理部件相連接。
[0011]進(jìn)一步特征為處理部件為CPU。
[0012]進(jìn)一步特征為顯示器為觸控顯示器。
[0013]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型中的虛擬儀器將示波器、萬(wàn)用表和頻譜分析儀結(jié)合為一體，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅體積小，便于攜帶，而且大大的減少了成本，利于推廣使用。
[0015]2、本實(shí)用新型的顯示器為觸控顯示器，在使用時(shí)可通過(guò)觸控顯示器直接進(jìn)行控制，操作起來(lái)方便快捷。
[0016]3、本實(shí)用新型具有網(wǎng)絡(luò)接口電路，使得本虛擬儀器可通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)接口電路接入到以太網(wǎng)中，將虛擬儀器測(cè)得的結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到主服務(wù)器端，使得管理者可通過(guò)主服務(wù)器遠(yuǎn)程觀察到所有虛擬儀器的結(jié)果，減少了管理者的工作量，節(jié)省人力。
[0017]4、本實(shí)用新型具有光電隔離電路，將完成萬(wàn)用表功能的電路與其他電路隔離開(kāi)來(lái)，使得設(shè)備的使用更加安全、可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實(shí)用新型一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]實(shí)施例
[0022]如圖1所示，涉及一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，包括第一電平處理電路1、第二電平處理電路2、第一 AD采樣電路3、FPGA處理芯片4、存儲(chǔ)器5、處理部件6、顯示器7和鍵盤(pán)8，第一電平處理電路I與第一 AD采樣電路3相連接，第二電平處理電路2與第一 AD采樣電路3相連接，第一 AD采樣電路3、FPGA處理芯片4、存儲(chǔ)器5和處理部件6依次相連接，處理部件6與顯示器7、鍵盤(pán)8分別相連接。FPGA處理芯片4的型號(hào)為EPM1270，存儲(chǔ)器5為雙口 RAM存儲(chǔ)器，型號(hào)為IS61LV25616。
[0023]本實(shí)用新型的優(yōu)選方式為:本實(shí)用新型的一種虛擬儀器還包括網(wǎng)絡(luò)接口電路9，網(wǎng)絡(luò)接口電路9與處理部件6相連接，在本實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)接口電路9中的芯片型號(hào)為DM9000o
[0024]本實(shí)用新型的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器還包括第三電平處理電路10、第四電平處理電路11、第五電平處理電路12、第二 AD采樣電路13、總線通訊電路14和光電隔離電路15，第三電平處理電路10、第四電平處理電路11和第五電平處理電路12都與第二 AD采集電路13相連接，第二 AD采集電路13、總線通訊電路14和光電隔離電路15依次相連接，光電隔離電路15與處理部件6相連接。
[0025]本實(shí)用新型的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器還包括電源管理模塊16，電源管理模塊16與處理部件6相連接
[0026]處理部件6為CPU，且處理部件6的型號(hào)為arm9s3c2440。
[0027]顯示器7為觸控顯示器。
[0028]示波器功能和頻譜分析儀功能的實(shí)現(xiàn):第一電平處理電路1、第二電平處理電路2的一端分別與A、B兩個(gè)相同的信號(hào)輸入通道相連接，用于采集信號(hào)，經(jīng)過(guò)受控電平處理后，第一 AD采樣電路3進(jìn)行高速AD采樣，采樣數(shù)據(jù)隨機(jī)存儲(chǔ)入雙口 RAM存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)達(dá)到要求后產(chǎn)生中斷，通知處理部件6讀取，采集數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理部件6濾波處理后形成波形并通過(guò)顯示器7進(jìn)行顯示，同時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口電路9提交發(fā)送至指定地址的上位機(jī)。此流程中的第一電平處理電路1、第二電平處理電路2的調(diào)整參數(shù)和RAM存儲(chǔ)大小均受控于鍵盤(pán)上設(shè)置的幅度和掃描周期檔位。
[0029]萬(wàn)用表功能的實(shí)現(xiàn):待測(cè)交直流電流與第三電平處理電路10相連接，待測(cè)交直流電壓與第四電平處理電路11相連接，待測(cè)電阻與第五電平處理電路12相連接，交直流電壓數(shù)據(jù)、交直流電流數(shù)據(jù)和電阻數(shù)據(jù)通過(guò)電平處理后，第二 AD采樣電路13進(jìn)行高速AD采樣，電平處理電路受控于電流、電壓和電阻檔位的設(shè)置，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大、縮小及電平平移等處理。上述經(jīng)告訴AD采樣處理后的交直流電壓數(shù)據(jù)、交直流電流數(shù)據(jù)和電阻數(shù)據(jù)隨即通過(guò)通訊總線提交發(fā)送給處理部件6，這些數(shù)據(jù)在處理部件6內(nèi)進(jìn)行濾波處理、有效值計(jì)算等處理后將交直流電壓數(shù)值、交直流電流數(shù)值和電阻數(shù)值通過(guò)顯示屏7進(jìn)行顯示，同時(shí)交直流電壓數(shù)值、交直流電流數(shù)值和電阻數(shù)值通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口電路9提交發(fā)送至指定地址的上位機(jī)。因萬(wàn)用表功能可測(cè)試市電等高壓信號(hào)，為了保障安全，萬(wàn)用表功能電路與其他電路采用光電隔離電路15處理。
[0030]本實(shí)用新型中的多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器將示波器、萬(wàn)用表和頻譜分析儀結(jié)合為一體，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅體積小，便于攜帶，而且大大的減少了成本，利于推廣使用。
[0031]本實(shí)用新型的顯示器為觸控顯示器，在使用時(shí)可通過(guò)觸控顯示器直接進(jìn)行控制，操作起來(lái)方便快捷。
[0032]本實(shí)用新型具有網(wǎng)絡(luò)接口電路，使得本虛擬儀器可通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)接口電路接入到以太網(wǎng)中，將虛擬儀器測(cè)得的結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到主服務(wù)器端，使得管理者可通過(guò)主服務(wù)器遠(yuǎn)程觀察到所有虛擬儀器的結(jié)果，減少了管理者的工作量，節(jié)省人力。
[0033]本實(shí)用新型具有光電隔離電路，將完成萬(wàn)用表功能的電路與其他電路隔離開(kāi)來(lái)，使得設(shè)備的使用更加安全、可靠。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，其特征在于，包括第一電平處理電路、第二電平處理電路、第一 AD采樣電路、FPGA處理芯片、存儲(chǔ)器、處理部件、顯示器和鍵盤(pán)，所述第一 AD采樣電路與第一電平處理電路、第二電平處理電路分別相連接，所述第一 AD采樣電路、FPGA處理芯片、存儲(chǔ)器和處理部件依次相連接，所述處理部件與顯示器、鍵盤(pán)分別相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，其特征在于，還包括網(wǎng)絡(luò)接口電路，所述網(wǎng)絡(luò)接口電路與處理部件相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，其特征在于，還包括第三電平處理電路、第四電平處理電路、第五電平處理電路、第二 AD采樣電路、總線通訊電路和光電隔離電路，所述第三電平處理電路、第四電平處理電路和第五電平處理電路都與第二 AD采集電路相連接，所述第二 AD采集電路、總線通訊電路和光電隔離電路依次相連接，所述光電隔離電路與處理部件相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，其特征在于，還包括電源管理模塊，所述電源管理模塊與處理部件相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，其特征在于，所述處理部件為CPUo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，其特征在于，所述顯示器為觸控顯示器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多功能實(shí)驗(yàn)用虛擬儀器，包括第一電平處理電路、第二電平處理電路、第一AD采樣電路、FPGA處理芯片、存儲(chǔ)器、處理部件、顯示器和鍵盤(pán)，所述第一AD采樣電路與第一電平處理電路、第二電平處理電路分別相連接，所述第一AD采樣電路、FPGA處理芯片、存儲(chǔ)器和處理部件依次相連接，所述處理部件與顯示器、鍵盤(pán)分別相連接。本實(shí)用新型將示波器、萬(wàn)用表和頻譜分析儀結(jié)合為一體，具有體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R15-12, G01R23-16, G01R13-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204330849
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420556832
【發(fā)明人】朱安君
【申請(qǐng)人】上海上益教育設(shè)備制造有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年9月25日