具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，包含：數(shù)字電表，用于依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，以相應(yīng)的模式切換器將該待測(cè)物上的電性通過(guò)輸入端耦合饋入，通過(guò)電子開關(guān)與分壓器分壓取得相應(yīng)輸入電位，以適合并饋入于數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理后，經(jīng)由控制器計(jì)算得出數(shù)值，并由顯示設(shè)備顯示該數(shù)值；比較電路，用于將該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值與該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值比較，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值比該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值大時(shí)，產(chǎn)生高壓提示信號(hào)；警示裝置，該處理器接收到該高邏輯準(zhǔn)位的高壓提示信號(hào)時(shí)致能該警示裝置，提醒該用戶注意。本發(fā)明可選擇的警示機(jī)制來(lái)讓萬(wàn)用電表自動(dòng)提醒使用者，避免設(shè)備的損壞，提高使用的安全性。
【專利說(shuō)明】具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字電表,特別是一種具有高電壓警示(High Voltage Alarm)功能的萬(wàn)用電表(Digital Mult1-Meter: DMM)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的萬(wàn)用電表的測(cè)量范圍，以4000 count的產(chǎn)品為例，大約是介于400毫伏特(mV)到4000伏特、40微安培(μ Α)到4安培以及40歐姆(Ω )到40百萬(wàn)歐姆(ΜΩ )之間，其范圍的選擇可以用轉(zhuǎn)盤或范圍選擇鍵來(lái)進(jìn)行，對(duì)電壓、電流及電阻的測(cè)量模式(measurement mode)的選擇,可以用轉(zhuǎn)盤來(lái)進(jìn)行，并且測(cè)量范圍的選擇可以用自動(dòng)(autorange)或手動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行。有數(shù)種不同的測(cè)量模式，例如直流電壓(DCV)、交流電壓(ACV)、直流電流(DCA)以及交流電流(ACA)-用直流(DC)或交流(AC)來(lái)測(cè)量電壓和電流。近來(lái)有一些新發(fā)展出來(lái)的數(shù)字電表加入了電容和頻率的測(cè)量模式，其測(cè)量范圍可以分別是4奈法拉第(nF)到40毫法拉第(mF)以及4赫茲(Hz)到40兆赫(MHz)。在測(cè)量頻率的時(shí)候，有一些模式可以用來(lái)測(cè)量周期(Duty Cycle)，另外，即使選擇了 ACV或ACA做為測(cè)量模式，數(shù)字電表也可以同時(shí)測(cè)量頻率。一般電表的4000V檔，通常最大可量到1000V，有少數(shù)可量到1500V。
[0003]如上所述，一般的萬(wàn)用電表也包含了測(cè)量電阻、電容、二極管的功能，有的萬(wàn)用電表則另外包含了頻率與duty cycle或溫度的測(cè)量功能。使用者通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)電表上的旋轉(zhuǎn)盤(rotat1n knob)并搭配按鍵來(lái)選擇其所要執(zhí)行的量程或功能。其原理可以參照如美國(guó)專利號(hào)第8093516、6731102、7034517、6094045所揭露。當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，并會(huì)帶動(dòng)電表中相關(guān)的模式開關(guān)，使其切換到相對(duì)應(yīng)的位置，通過(guò)金屬接觸點(diǎn)產(chǎn)生電氣連接，以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的測(cè)量回路，此即一般萬(wàn)用電表(Mult1-Meter)的功能以及其運(yùn)作的原理。
[0004]由于萬(wàn)用電表的功能眾多，對(duì)于一個(gè)對(duì)電性知識(shí)不是很廣泛熟悉的使用者而言，或是對(duì)于實(shí)際使用上所可能面對(duì)的各種未知狀況而言，在測(cè)量的過(guò)程中，使用者對(duì)未知電源或是未知待測(cè)物進(jìn)行測(cè)量，確實(shí)有可能一開始就誤判待測(cè)物所帶的電性。再加上若其使用的方式不正確，甚至使用以該電表電性耦合到待測(cè)物后，臨時(shí)有其他事務(wù)而將電表持續(xù)連接在未知電性的待測(cè)物上，若此時(shí)的待測(cè)物具有高電壓，而待測(cè)物連接的又是廠區(qū)或建筑物電源，此狀況所導(dǎo)致的，輕則造成儀表燒毀，重則造成建筑物或廠區(qū)的電源的電壓瞬間下降，甚至可能造成跳電。又例如，若一待測(cè)物為一個(gè)交流(AC)的電壓源(voltagesource)，而使用者并不知道，基于錯(cuò)誤認(rèn)知或是錯(cuò)誤操作，而將電表切換至直流電壓的測(cè)量文件位，以對(duì)此信號(hào)源進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)測(cè)量到的可能是一個(gè)趨近于零的數(shù)值。若此，則不僅測(cè)量的值是錯(cuò)誤的(誤以為是一個(gè)趨近于零的直流電壓)，也會(huì)讓用戶誤以為該待測(cè)物沒有電壓(或電壓趨近于零)，導(dǎo)致其誤以為身體接觸也不會(huì)有危險(xiǎn)，但事實(shí)上此交流電壓的振幅可能相當(dāng)大，會(huì)讓接觸者有被電傷的危險(xiǎn)，甚至危及人身安全。
[0005]又例如電容測(cè)量，由于電容放電需要一段放電時(shí)間進(jìn)行電荷的釋放，在電力系統(tǒng)(power system)中所使用的大型電容器往往需要更長(zhǎng)的放電時(shí)間，在電源系統(tǒng)剛關(guān)閉時(shí)，電容電荷還沒被完全放掉，電容上有時(shí)還存在高電壓。若此時(shí)去測(cè)量電容值，一樣可能會(huì)對(duì)儀表或電表造成損害，甚或造成人身危險(xiǎn)。而且大電容測(cè)量在電表中通常為低輸入阻抗，當(dāng)電容器存在高電壓，且測(cè)量時(shí)間太久時(shí)，便容易造成電表的損壞，甚至發(fā)生人身危險(xiǎn)。又例如，在電表中，測(cè)量電流的輸入端通常也為低阻抗，若用戶在測(cè)量電壓時(shí)，誤將測(cè)量用的探棒插在測(cè)量電流用的插槽上，當(dāng)測(cè)量時(shí)間太久時(shí)，容易造成保險(xiǎn)絲熔斷，也容易造成電表的損壞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，提高使用的安全性。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，在使用者以該萬(wàn)用電表的輸入端電性耦合到待測(cè)物時(shí)，若該待測(cè)物具有的電位的絕對(duì)值超過(guò)該萬(wàn)用電表的預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該萬(wàn)用電表會(huì)提醒該使用者注意，該萬(wàn)用電表至少包含:數(shù)字電表，用于依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，以相應(yīng)的模式切換器將該待測(cè)物上的電性通過(guò)輸入端耦合饋入，通過(guò)電子開關(guān)與分壓器分壓取得相應(yīng)輸入電位，以適合并饋入于數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理后，經(jīng)由控制器計(jì)算得出數(shù)值，并由顯示設(shè)備顯示該數(shù)值；以及比較電路，用于將該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值與該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值比較，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值比該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值大時(shí)，產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，默認(rèn)極限值的絕對(duì)值為比該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的滿刻度電壓值的絕對(duì)值還大的值；以及警示裝置，該處理器接收到該高邏輯準(zhǔn)位的高壓提示信號(hào)時(shí)致能該警示裝置，提醒該用戶注意。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述比較電路至少包含:輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)，依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，讓控制器驅(qū)使該比較電路中的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)做切換，使相對(duì)應(yīng)的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)導(dǎo)通，以取得該相應(yīng)輸入電位；比較器，電性耦合到該輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)以取得該相應(yīng)輸入電位以和該預(yù)設(shè)極限值比較；以及邏輯閘，電性耦合到該比較器的輸出而產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述比較器至少包含窗型比較器，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該窗型比較器的兩個(gè)輸出端至少有一個(gè)會(huì)呈現(xiàn)高邏輯準(zhǔn)位。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述邏輯閘為邏輯或門，用以接受該比較器的輸出，并在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，使得該比較器的輸出至少有一為高邏輯準(zhǔn)位，并使該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述萬(wàn)用電表更包含:保護(hù)電路、信號(hào)源電路以及頻率運(yùn)算電路，該控制器通過(guò)該電子開關(guān)在該分壓器選擇適當(dāng)?shù)姆謮弘娮瑁援a(chǎn)生適合于該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理的該相應(yīng)輸入電位，該信號(hào)源電路用于該用戶選擇測(cè)量模式為電阻測(cè)量模式、電容測(cè)量模式或二極管測(cè)量模式時(shí)，作為電流源之用，以通過(guò)該保護(hù)電路而對(duì)應(yīng)地在相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生該相應(yīng)輸入電位，該電子開關(guān)、該信號(hào)源電路、該比較電路、該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路、該控制器以及該頻率運(yùn)算電路以集成電路的形式制作而成。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述警示裝置至少包含視覺警示裝置、聽覺警示裝置以及觸覺警示裝置，其中該視覺警示裝置為發(fā)光裝置，該聽覺警示裝置為發(fā)聲裝置，該觸覺警示裝置為震動(dòng)裝置。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述視覺警示裝置至少包含燈泡及LED，該聽覺警示裝置至少包含蜂鳴器，該觸覺警示裝置至少包含振動(dòng)馬達(dá)。
[0014]本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案:一種具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，在使用者以該萬(wàn)用電表的輸入端電性耦合到待測(cè)物時(shí)，若該待測(cè)物具有的電位的絕對(duì)值超過(guò)該萬(wàn)用電表的預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該萬(wàn)用電表會(huì)提醒該使用者注意，該萬(wàn)用電表至少包含:數(shù)字電表，用于依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，以相應(yīng)的模式切換器將該待測(cè)物上的電性通過(guò)輸入端耦合饋入，控制器通過(guò)電子開關(guān)與分壓器分壓取得相應(yīng)輸入電位，以適合并饋入于數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理后，由控制器計(jì)算得出數(shù)值，并由顯示設(shè)備顯示該數(shù)值，該控制器通過(guò)電子開關(guān)在該分壓器選擇適當(dāng)?shù)姆謮弘娮?，以產(chǎn)生適合于該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理的該相應(yīng)輸入電位；以及比較電路，用于將該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值與該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值比較，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值比該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值大時(shí)，產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，默認(rèn)極限值的絕對(duì)值為比該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的滿刻度電壓值的絕對(duì)值還大的值，該比較電路至少包含輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)，依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，讓該控制器驅(qū)使該比較電路中的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)做切換，使相對(duì)應(yīng)的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)導(dǎo)通，電性耦合到該分壓器與該電子開關(guān)而取得該相應(yīng)輸入電位；以及警示裝置，該處理器接收到該高邏輯準(zhǔn)位的高壓提示信號(hào)時(shí)致能該警示裝置，提醒該用戶注意。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述比較電路更包含:比較器，電性耦合到該輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)以取得該相應(yīng)輸入電位據(jù)以和該預(yù)設(shè)極限值比較；以及邏輯閘，電性耦合到該比較器的輸出而產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
[0016]作為優(yōu)選方案，所述比較器至少包含窗型比較器，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該窗型比較器的兩個(gè)輸出端至少有一個(gè)會(huì)呈現(xiàn)高邏輯準(zhǔn)位。
[0017]作為優(yōu)選方案，所述邏輯閘為邏輯或門，用以接受該比較器的輸出，并在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，使得該比較器的輸出至少有一為高邏輯準(zhǔn)位，并使該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
[0018]作為優(yōu)選方案，所述自動(dòng)警示電表更包含:保護(hù)電路、信號(hào)源電路以及頻率運(yùn)算電路，該信號(hào)源電路用于該用戶選擇測(cè)量模式為電阻測(cè)量模式、電容測(cè)量模式或二極管測(cè)量模式時(shí)，作為電流源之用，以通過(guò)該保護(hù)電路而對(duì)應(yīng)地在相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生該相應(yīng)輸入電位，該電子開關(guān)、該信號(hào)源電路、該比較電路、該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路、該控制器以及該頻率運(yùn)算電路以集成電路的型式制作而成。
[0019]作為優(yōu)選方案，所述警示裝置至少包含視覺警示裝置、聽覺警示裝置以及觸覺警示裝置，其中該視覺警示裝置為發(fā)光裝置，該聽覺警示裝置為發(fā)聲裝置，該觸覺警示裝置為震動(dòng)裝置。
[0020]作為優(yōu)選方案，所述視覺警示裝置至少包含燈泡及LED，該聽覺警示裝置至少包含蜂鳴器，該觸覺警示裝置至少包含振動(dòng)馬達(dá)。
[0021]本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果如下:本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，在測(cè)量未知電性的對(duì)象時(shí)，在萬(wàn)用電表內(nèi)提供了一個(gè)警示功能，當(dāng)探測(cè)到異于其檔位所要測(cè)量值的電壓時(shí)，就可以立即對(duì)使用者發(fā)出警示，以提升使用者進(jìn)行測(cè)量時(shí)的安全性，而此也有幫助于延長(zhǎng)電表的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的功能方塊圖；
圖2為依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例，其中顯示部分電路位階的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖3為依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行電壓測(cè)量時(shí)，執(zhí)行信號(hào)分壓與探測(cè)分壓點(diǎn)電位的實(shí)施例；
圖4A為依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行電阻測(cè)量時(shí)，探測(cè)待測(cè)物電位的實(shí)施例；
圖4B為依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行電容測(cè)量時(shí)，探測(cè)待測(cè)物電位的實(shí)施例；以及
圖4C為依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行二極管測(cè)量時(shí)，探測(cè)待測(cè)物電位的實(shí)施例。
[0023]【符號(hào)說(shuō)明】
第一?第四輸入端=INPUTl?INPUT4
第一?第五模式切換器:MODE SffITCHl?MODE SffITCH5
接地端:COM
分壓電阻:Rdl?Rd4
電壓轉(zhuǎn)換電阻:Rtl與Rt2
節(jié)點(diǎn):nl?n9
電壓轉(zhuǎn)換電路的電阻:Rf R8 電壓轉(zhuǎn)換電路的電阻:D1，D2 開關(guān):SW1?SW11 第一比較器=CMPl 第二比較器:CMP2 P型金氧半場(chǎng)效晶體管=PMOSl 第一運(yùn)算放大器:0P1 源極電阻:Rsl HV:聞壓提不/[目號(hào)電阻R*
電容C*
二極管:D*I 保險(xiǎn)絲:F1 F2 100:模式切換器 200:輸入端 300:保護(hù)電路 400:分壓器 500:電壓轉(zhuǎn)換電路 600:模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 700:控制器 800:電子開關(guān) 900:信號(hào)源電路 950:顯示設(shè)備 1000:比較電路 1100:警示裝置
1105:視覺警示裝置
1106:聽覺警示裝置
1107:觸覺警示裝置 1150:集成電路 1120:頻率運(yùn)算電路 1190:液晶顯不器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在此，本發(fā)明將參照后續(xù)的特定實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明，而這些實(shí)施例只是用來(lái)解說(shuō)本發(fā)明，反之，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例的范圍之內(nèi)。
[0025]首先用圖1解釋依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例運(yùn)用在萬(wàn)用電表(也有稱之為數(shù)字電表)中的功能方塊圖，用戶以模式切換器100選擇其認(rèn)為要測(cè)量的待測(cè)物的電性(或其他物理性質(zhì)如溫度等)，將萬(wàn)用電表中的輸入端200電性耦合(或連接到)到待測(cè)物上，此時(shí)保護(hù)電路300即通過(guò)模式切換器100中被選定的一組模式開關(guān)，與輸入端200形成電路導(dǎo)通。分壓器400與電壓轉(zhuǎn)換電路500，則是依據(jù)輸入端的電壓值，提供相應(yīng)的輸入電壓到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600，然后傳輸?shù)娇刂破?00。相應(yīng)輸入電壓取分壓之后，使其不超過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600滿刻度(full scale)電壓值，這樣才能讓供模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600處理而產(chǎn)生一數(shù)值。通過(guò)信號(hào)源電路900到保護(hù)電路300的sense端到電子開關(guān)800的是一些被動(dòng)元件測(cè)量模式下的相應(yīng)輸入電位，其被傳送到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600也可以提供其轉(zhuǎn)換成一數(shù)值。然后將所述數(shù)值傳送到顯示設(shè)備950，以顯示給用戶讀取該數(shù)值。若有探測(cè)到異常電壓，也可以在顯示設(shè)備950上顯示OUOver Limit)。以上所述為依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的萬(wàn)用電表用于測(cè)量待測(cè)物時(shí)的運(yùn)作方式，而在其如何探測(cè)出待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，其運(yùn)作原理如下一段所述。
[0026]本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，是以一組比較電路1000來(lái)探測(cè)分壓點(diǎn)(也即模式切換器100的輸出端上)的電壓大小，而比較基準(zhǔn)電位可以依據(jù)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600的滿刻度(full scale)電壓值而訂定，取一個(gè)較該滿刻度電壓值還要大的值來(lái)做為比較的基準(zhǔn)電位。例如若該滿刻度電壓值為I伏特，則可以取比較基準(zhǔn)電位的絕對(duì)值為大，例如1.5伏特，當(dāng)分壓點(diǎn)的電位的絕對(duì)值大于1.5伏特，則比較電路1000輸出信號(hào)HV變成高電位，并且此高電位使得控制器700將警示裝置1100致能，以警告使用者，讓使用者知道此時(shí)輸入端的電壓值已經(jīng)超過(guò)此系統(tǒng)所能處理的極限。而在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，此警示裝置1100可以包含視覺警示裝置1105、聽覺警示裝置1106以及觸覺警示裝置1107。視覺警示裝置1105可以包含LED或傳統(tǒng)燈泡等發(fā)光裝置，聽覺警示裝置1106可以包含蜂鳴器(BUZZER)等可以發(fā)出聲音的裝置，而觸覺警示裝置1107可以包含振動(dòng)馬達(dá)等觸覺感受得到的裝置。因?yàn)楸景l(fā)明的一較佳實(shí)施例的具有高壓警示功能的萬(wàn)用表可以在接觸待測(cè)物之后極短的時(shí)間(不到一毫秒)內(nèi)，判別該待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量模式所默認(rèn)要處理的最高電壓值，若有，則立即對(duì)使用者提出各種警示，并且在顯示設(shè)備顯示OL(Over Limit)。所以依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例具有高壓警示功能的萬(wàn)用電表，在使用上就不會(huì)有傳統(tǒng)數(shù)字電表的潛在危險(xiǎn)性。在圖1中，一般公知的萬(wàn)用電表(數(shù)字電表)可以包含除了比較電路1000與警示裝置1100之外的其余所有或部分組件，主要依據(jù)萬(wàn)用電表所設(shè)計(jì)要被用來(lái)測(cè)量的電性有哪些而定。而本發(fā)明的一較佳實(shí)施例即是在公知的數(shù)字電表之外，更加上比較電路1000與警示裝置1100，以達(dá)成本發(fā)明所要做到的警示功能。
[0027]以下將用圖2做進(jìn)一步的描述，其中的電路圖所顯示的電路元件(如電阻器、電容器和二極管等電路元件和裝置)及其連接方式只是用于解說(shuō)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例之用，本發(fā)明的施行方式并不限定于此圖所揭露。
[0028]如圖2中所示，(第一輸入端INPUTl/第二輸入端INPUT2/C0M對(duì)應(yīng)到圖1的輸入端200，R1?R8/D1/D2/F1/F2對(duì)應(yīng)到圖1的保護(hù)電路300，其中Fl與F2為保險(xiǎn)絲，第一模式切換器(MODE SWITCHir第五模式切換器(MODE SWITCH5)對(duì)應(yīng)到圖1的模式切換器100，Rdr Rd4對(duì)應(yīng)到圖1的分壓器400，Rtl與Rt2對(duì)應(yīng)到圖1的電壓轉(zhuǎn)換電路500。其中，電壓/頻率與duty cycle/電阻/ 二極管/電容則使用第一輸入端INPUTl做輸入，電流測(cè)量(A)使用輸入插孔第二輸入端INPUT2做輸入，小電流測(cè)量(mA)使用第三輸入端INPUT3做輸入，而溫度測(cè)量則使用第四輸入端INPUT4做輸入。
[0029]為節(jié)省電路的體積與成本，實(shí)現(xiàn)部分功能的電路可以用集成電路來(lái)構(gòu)成，在本實(shí)施例中，這些電路可以包括:控制器700、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600、電子開關(guān)800、信號(hào)源電路900、比較電路1000與頻率運(yùn)算電路1120，以上可以用同一個(gè)集成電路(IC) 1150來(lái)制作，如圖2中的虛線框所包含的元件。
[0030]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物的電壓測(cè)量時(shí)，待測(cè)物上的待測(cè)信號(hào)由第一輸入端INPUTl輸入，第一模式切換器MODE SWITCH I到第五模式切換器MODE SWITCH 5均為關(guān)閉(OFF)，電壓信號(hào)經(jīng)由電阻Rl輸入。由于一般的電壓信號(hào)大小容易超過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600可以處理的范圍，因此輸入信號(hào)需要先做分壓。一般在電表中，電壓測(cè)量常用的分壓比例有1/10、1/100、1/1000以及1/10000，分壓后的電位須低于模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600的滿刻度(full scale)，否則將超出可測(cè)量范圍，其轉(zhuǎn)換后的數(shù)值將會(huì)顯示為0L。
[0031]在電壓測(cè)量模式，控制器700會(huì)通過(guò)電子開關(guān)800，在分壓器400的分壓電阻Rdl-RcM中選擇適當(dāng)?shù)姆謮弘娮柽B接至R1，以在n2節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)姆謮弘娢?，之后進(jìn)一步通過(guò)電子開關(guān)800的切換，將n2節(jié)點(diǎn)的電位傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600中，以轉(zhuǎn)換成數(shù)值。以本發(fā)明的一實(shí)施例中的部分電路圖顯示于圖3中，對(duì)上述動(dòng)作做進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)執(zhí)行電壓測(cè)量時(shí)，控制器700會(huì)驅(qū)使電子開關(guān)800 (包含開關(guān)SW1-SW5)中的一個(gè)，例如開關(guān)SWl導(dǎo)通(ON)，此時(shí)若要在節(jié)點(diǎn)n2取得原信號(hào)1/10的分壓，控制器700會(huì)進(jìn)一步驅(qū)使開關(guān)SW5導(dǎo)通，此時(shí)由于電阻比例的關(guān)系，n2節(jié)點(diǎn)的電位變?yōu)檩斎胄盘?hào)的1/10。
[0032]以上述測(cè)量電壓的例子而言，一般運(yùn)作的方式如下:若模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600的滿刻度為IV，而輸入的待測(cè)信號(hào)為一個(gè)200V的信號(hào)，一開始，測(cè)量的范圍設(shè)定在最低檔位，此時(shí)分壓比例為1/10，此分壓后的n2節(jié)點(diǎn)電位為20V，由于超過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600的滿刻度，轉(zhuǎn)換后的數(shù)值會(huì)0L，此時(shí)控制器700會(huì)驅(qū)使測(cè)量的檔位往上跳一檔，此時(shí)控制器700也會(huì)控制電子開關(guān)800做切換，將圖3中原本連接Rl與Rdl的開關(guān)SW5關(guān)閉(OFF)，并將連接Rl與Rd2的開關(guān)SW4導(dǎo)通，使得此檔位的分壓比例變?yōu)?/100，此時(shí)輸入模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電位縮小為2V，此時(shí)輸入的待測(cè)信號(hào)在相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)n2的電位即為2V，依然超過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600的滿刻度，因此必須再往上跳一檔，此時(shí)控制器700會(huì)再控制電子開關(guān)800做切換，將SW4關(guān)閉(OFF)，并將SW3導(dǎo)通(ON)，將信號(hào)分壓為原本的1/1000，產(chǎn)生一個(gè)2OOmV的信號(hào),此時(shí)輸入的待測(cè)信號(hào)在相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)n2的電位已經(jīng)低于模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600的滿刻度，這時(shí)候?qū)⒋穗娢凰椭聊M/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600做轉(zhuǎn)換，才會(huì)得到一個(gè)正確的數(shù)值。一般傳統(tǒng)的電表雖然都有此自動(dòng)跳檔以選擇適當(dāng)分壓電阻的功能，但最重要的是，其使用者必須自行在電表上以按鈕或轉(zhuǎn)盤選定要進(jìn)行的測(cè)量模式是直流電壓或交流電壓。若用戶選錯(cuò)測(cè)量模式，例如，在電表上選定交流電壓模式以進(jìn)行測(cè)量，但是使用者卻不知道要被測(cè)量的待測(cè)物其實(shí)是一個(gè)具有+200V的直流電壓信號(hào)，則測(cè)量結(jié)果顯示的可能是一個(gè)接近零的數(shù)值，而讓使用者忽略了潛在的危險(xiǎn)。若用戶因此以為該待測(cè)物沒有電壓而去碰觸，便有可能被電傷。
[0033]以上傳統(tǒng)電表的缺點(diǎn)，在本發(fā)明中并不會(huì)發(fā)生，因?yàn)樵诒景l(fā)明是以一組比較電路1000來(lái)探測(cè)分壓點(diǎn)(相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn))n2-n8的信號(hào)大小(電壓準(zhǔn)位)，將其與比較基準(zhǔn)電位做比較。比較基準(zhǔn)電位可以根據(jù)所欲采用的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600的滿刻度(full scale)的電壓值而訂，并且取一組比該電壓值還要大的值。舉例而言，若其滿刻度(full scale)的電壓值為IV，則可以使用兩個(gè)比較器，將其比較電位分別訂在+1.5V與-1.5V，若分壓點(diǎn)的電位高于+1.5V，或低于-1.5V時(shí)，換言之，若分壓點(diǎn)(相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn))的電位絕對(duì)值大于1.5時(shí)，則比較電路1000的輸出信號(hào)，也即HV，會(huì)變?yōu)楦哌壿嫓?zhǔn)位(Logic High)，此狀態(tài)的信號(hào)送至控制器700后，請(qǐng)參照?qǐng)D2，會(huì)致能(Enable)警示裝置1100，換言之，控制器700在當(dāng)HV信號(hào)為High時(shí)，會(huì)驅(qū)使聽覺警示裝置1106發(fā)聲，并點(diǎn)亮視覺警示裝置1105。以本發(fā)明的一實(shí)施例中顯示于圖3的部分，對(duì)實(shí)際進(jìn)行電壓測(cè)量時(shí)，其動(dòng)作的方式做進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)執(zhí)行電壓測(cè)量時(shí)，控制器700會(huì)傳送一組比較基準(zhǔn)電位至比較電路1000，在此例中的比較電位為+1.5V與-1.5V(絕對(duì)值1.5)，在電壓測(cè)量模式時(shí)，控制器700會(huì)使比較電路1000中的相應(yīng)開關(guān)SW6導(dǎo)通(ON)，并使開關(guān)SW7?SW11關(guān)閉(OFF)，若待測(cè)物所具有的電壓是+200V，換言之，輸入信號(hào)為+200V的直流電壓，但用戶卻誤用交流電壓模式進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)測(cè)量到的數(shù)值接近零，由于此接近零的數(shù)值并沒有0L，因此控制器700并不會(huì)驅(qū)使檔位往上跳檔，測(cè)量的范圍會(huì)停在最低檔位，最低檔位的分壓比例為1/10，此時(shí)相應(yīng)的分壓點(diǎn)(n2節(jié)點(diǎn))為一個(gè)20V的直流電壓信號(hào)，此電位絕對(duì)值(20V)由于高于+1.5V(絕對(duì)值1.5)的比較電位，此時(shí)第一比較器CMPl的輸出會(huì)變?yōu)镠igh，進(jìn)一步使得HV信號(hào)變?yōu)镠igh，HV信號(hào)送回(第三圖中的)控制器700，控制器700則會(huì)驅(qū)使聽覺警示裝置1106發(fā)聲，并點(diǎn)亮視覺警示裝置1105，以及/或讓觸覺警示器1107震動(dòng)，因此可達(dá)到警示的效果。
[0034]簡(jiǎn)言之，依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，比較電路1000包含了對(duì)應(yīng)于相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)n2-n8的相應(yīng)開關(guān)SW6-SW11、一窗型比較器(包含第一比較器CMPl與第二比較器CMP2)以及一邏輯或門(OR gate)。其中第一比較器CMPl的非反相輸入端電性耦合到第二比較器CMP2的反相輸入端，而第一比較器CMPl的反相輸入端，則被饋入以本電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的最高電壓值(如1.5V)的正值+1.5V，并且第二比較器CMP2的非反相輸入端則被饋入以本電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的最高電壓值(如1.5V)的負(fù)值-1.5V。當(dāng)相應(yīng)開關(guān)SW6-SW11傳輸?shù)酱靶捅容^器的輸入端的電壓的絕對(duì)值，比要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的最高電壓的絕對(duì)值還小時(shí)，第一比較器CMPl與第二比較器CMP2才會(huì)都是負(fù)飽和，換言之，輸出才會(huì)都是低邏輯準(zhǔn)位(L)，所以邏輯或門OR的兩個(gè)輸入都是低邏輯準(zhǔn)位(L)，所以邏輯或門OR的輸出信號(hào)HV就是低邏輯準(zhǔn)位(L)。
[0035]當(dāng)比較電路中的相應(yīng)開關(guān)SW6-SW11傳輸?shù)酱靶捅容^器的輸入端的電壓的絕對(duì)值，比要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的最高電壓的絕對(duì)值還大時(shí)，第一比較器CMPl與第二比較器CMP2至少有一個(gè)會(huì)是正飽和，換言之，輸出至少有一個(gè)是高邏輯準(zhǔn)位(H)，所以邏輯或門OR的兩個(gè)輸入當(dāng)中至少有一個(gè)是高邏輯準(zhǔn)位⑶，所以邏輯或門OR的輸出信號(hào)HV就是高邏輯準(zhǔn)位(H)。當(dāng)HV為高邏輯準(zhǔn)位(H)時(shí)，請(qǐng)參照?qǐng)D2，控制器700就會(huì)致能聽覺警示裝置1106以及/或視覺警示裝置1105以及/或觸覺警示裝置1107，并在液晶顯示器1190上顯示0L，以對(duì)用戶提出警示。
[0036]以下說(shuō)明當(dāng)待測(cè)物為被動(dòng)元件(電阻/ 二極管/電容)時(shí)，依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的電表，其運(yùn)作的方式如何，以致有能力在待測(cè)物電位超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，能自動(dòng)對(duì)使用者發(fā)出警示。請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，當(dāng)執(zhí)行被動(dòng)元件(電阻/ 二極管/電容)測(cè)量時(shí)，待測(cè)物由第一輸入端INPUTl輸入，第一模式開關(guān)(MODE SWITCH I)為0N，第二模式開關(guān)至第五模式開關(guān)(MODE SWITCH 2-5)為OFF。在被動(dòng)元件測(cè)量模式中，相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)為n3與n4,節(jié)點(diǎn)n3為force端,節(jié)點(diǎn)n4為sense端。當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，信號(hào)源電路900會(huì)通過(guò)熱敏電阻(Positive Temperature CoefficientResistor: PTC)R3,向待測(cè)物施加一個(gè)電壓或電流，R2為保護(hù)機(jī)體電路用的電阻，在電路的設(shè)計(jì)上，電流并沒有流經(jīng)電阻R2，因此n4節(jié)點(diǎn)的電位等于待測(cè)物上的電位，比較電路1000則通過(guò)節(jié)點(diǎn)n4來(lái)探測(cè)待測(cè)物的電位，若探測(cè)到異常的電壓，換言之，相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)n4的電位值的絕對(duì)值大于1.5，則HV信號(hào)會(huì)變?yōu)镠igh，此時(shí)控制器700會(huì)驅(qū)使聽覺警示裝置1106發(fā)聲，并點(diǎn)亮視覺警示裝置1105，以及/或讓觸覺警示器1107震動(dòng)，因此可達(dá)到警示的效果O
[0037]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物為電阻的測(cè)量時(shí)，請(qǐng)參照?qǐng)D4A，其中第一運(yùn)算放大器0P1、P型金氧半場(chǎng)效晶體管PM0S1、源極電阻Rsl，這些都是信號(hào)源電路900的一部份，其構(gòu)成一個(gè)典型的電流源電路，其中，改變?cè)礃O電阻Rsl的大小可以改變電流源的輸出大小，以因應(yīng)不同的電阻測(cè)量范圍。電流源流經(jīng)源極電阻R3與待測(cè)電阻R*，并在待測(cè)電阻R*上產(chǎn)生一個(gè)電位，n4節(jié)點(diǎn)為探測(cè)端，n4節(jié)點(diǎn)的電位等于待測(cè)物上的電位，在本實(shí)施例中，也即相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)的電位，此電位值被電子開關(guān)800傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600，則可得到待測(cè)物R*上的電壓數(shù)值，控制器700將電壓數(shù)值除以電流源的大小可以換算出待測(cè)物R*的電阻值，便可由控制器700計(jì)算得到待測(cè)電流的數(shù)值，然后再將此數(shù)值傳送到液晶顯示器1190。以上為依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的萬(wàn)用電表用于測(cè)量待測(cè)物為電阻時(shí)的運(yùn)作方式，而在其如何探測(cè)出待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，其運(yùn)作原理如下所述:在此模式下，若在OPl的正輸入端加一個(gè)+IV的電位，n1節(jié)點(diǎn)的電位則因?yàn)镺Pl負(fù)回收的特性，將極為接近+IV，若n9節(jié)點(diǎn)的電位為+3V且Rsl的電阻為200K歐姆，則此時(shí)電流源的電流大小為10uA。在正常的測(cè)量狀態(tài)下，待測(cè)物上的電位應(yīng)為正值，且最大不應(yīng)超過(guò)電流源的電位+IV，最小則為接近0V。依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的萬(wàn)用電表，在電阻測(cè)量模式中，控制器700會(huì)驅(qū)使比較電路1000中的開關(guān)做切換，此時(shí)比較電路1000中的比較器將探測(cè)n4節(jié)點(diǎn)的電位是否異常，若n4節(jié)點(diǎn)的電位高出電流源的電位過(guò)多，或者低于OV過(guò)多，則視為異常，代表此時(shí)的輸入端的探棒可能碰觸到一個(gè)異常的電壓，換言之，此時(shí)輸入端所電性耦合的待測(cè)物R*的電性已經(jīng)超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的最高電壓值。在圖4A所舉的例子中，比較電位為+1.5V與-1.5V，若n4節(jié)點(diǎn)的電位高于+1.5V或低于-1.5V,換言之，絕對(duì)值大于1.5，則HV信號(hào)會(huì)變?yōu)镠igh，此時(shí)控制器700會(huì)依據(jù)比較電路1000的輸出信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位而啟動(dòng)警示機(jī)制。
[0038]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物為電容的測(cè)量時(shí)，請(qǐng)參照?qǐng)D4B，電流源流經(jīng)電阻R3與待測(cè)電容C*，電容電位隨著電流的流入，會(huì)逐漸地變大，此電位經(jīng)由(圖2中)電子開關(guān)800傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600，控制器700則根據(jù)電位對(duì)時(shí)間的變化關(guān)系，可換算出待測(cè)物C*的電容值，然后控制器700再將此數(shù)值傳送到液晶顯示器1190。以上為依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的萬(wàn)用電表用于測(cè)量待測(cè)物為電容時(shí)的運(yùn)作方式，而在其如何探測(cè)出待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，其運(yùn)作原理如下所述:在此模式下，在電容測(cè)量模式中，控制器700會(huì)驅(qū)使比較電路1000中的開關(guān)做切換，此時(shí)比較電路1000中的比較器將探測(cè)n4節(jié)點(diǎn)的電位是否異常，若n4節(jié)點(diǎn)的電位高出電流源的電位過(guò)多，或者低于OV過(guò)多，則視為異常，代表此時(shí)的輸入端的探棒可能碰觸到一個(gè)異常的電壓，換言之，此時(shí)輸入端所電性耦合的待測(cè)物C*的電性已經(jīng)超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的最高電壓值，代表此時(shí)輸入端的探棒可能碰觸到一個(gè)電壓源，或者電容上存在異常的電位。在圖4B所舉的例子中，比較電位為+1.5V與-1.5V，若n4節(jié)點(diǎn)的電位高于+1.5V或低于-1.5V，則HV信號(hào)會(huì)變?yōu)镠igh，此時(shí)控制器700會(huì)依據(jù)比較電路1000的輸出信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位而啟動(dòng)警示機(jī)制。
[0039]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物為二極管的測(cè)量時(shí)，請(qǐng)參照?qǐng)D4C，此時(shí)信號(hào)源電路900對(duì)熱敏電阻R3施加一個(gè)+IV的電壓源，若二極管導(dǎo)通，則探測(cè)端n4節(jié)點(diǎn)的電位為+0.7V左右，若不導(dǎo)通，n4節(jié)點(diǎn)的電位則為+IV，n4節(jié)點(diǎn)的電位經(jīng)由電子開關(guān)800傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600，則可求得二極管D*的導(dǎo)通電位，此電位在正常的測(cè)量狀態(tài)也為正值。在二極管測(cè)量模式中，控制器700會(huì)驅(qū)使比較電路1000中的開關(guān)做切換，此時(shí)比較電路1000中的比較器將探測(cè)相應(yīng)輸入n4節(jié)點(diǎn)的電位是否異常，若n4節(jié)點(diǎn)的電位高出電壓源的電位過(guò)多，或者低于OV過(guò)多，則視為異常，代表此時(shí)輸入端的探棒可能碰觸到一個(gè)異常的電壓。換言之，此時(shí)輸入端所電性耦合的二極管D*的電性已經(jīng)超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的最高電壓值，在圖4C的實(shí)施例中，比較電位為+1.5V與-1.5V，若n4節(jié)點(diǎn)的電位高于+1.5V或低于-1.5V，則HV信號(hào)會(huì)變?yōu)镠igh，此時(shí)控制器700會(huì)依據(jù)比較電路1000的輸出信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位而啟動(dòng)警示機(jī)制。
[0040]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物上的信號(hào)的頻率或duty cycle測(cè)量時(shí)，請(qǐng)參照?qǐng)D2，待測(cè)信號(hào)由第一輸入端INPUTl輸入，第二模式開關(guān)MODE SWITCH2為0N，第一模式開關(guān)MODE SWITCH1與第三模式開關(guān)MODE SWITCH3至第五模式開關(guān)MODE SffITCH5為OFF，而比較電路1000在此測(cè)量模式主要是探測(cè)電阻R5的電位有無(wú)異常。二極管Dl與D2在一般的測(cè)量時(shí)，均為OFF，此時(shí)由于R5上沒有電流，n5節(jié)點(diǎn)與接地端之間沒有電壓差，因此其電壓等于0V。當(dāng)?shù)谝惠斎攵薎NPUTl輸入一個(gè)很大的正電壓時(shí)，二極管D2會(huì)產(chǎn)生崩潰(break down), 二極管Dl也會(huì)導(dǎo)通,此時(shí)電阻R5會(huì)流入電流使得相應(yīng)輸入n5節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)正電壓；而當(dāng)?shù)谝惠斎攵薎NPUTl輸入一個(gè)很大的負(fù)電壓時(shí)，二極管Dl會(huì)產(chǎn)生break down, 二極管D2也會(huì)導(dǎo)通，此時(shí)電阻R6會(huì)流出電流使得相應(yīng)輸入n5節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓。而在依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例如何在此測(cè)量模式下，探測(cè)出待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，其運(yùn)作原理如下所述:在此模式下，在頻率或duty cycle測(cè)量模式下，控制器700會(huì)驅(qū)使比較電路1000中的開關(guān)做切換，此時(shí)比較電路中的比較器將探測(cè)相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)n5的電位是否異常，例如高于+1.5V或低于-1.5V時(shí)，換言之，絕對(duì)值大于1.5時(shí)，則視為異常，此時(shí)HV信號(hào)變?yōu)镠igh，控制器700會(huì)依據(jù)比較電路1000的輸出信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位而啟動(dòng)警示裝置1100。
[0041]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物上的電流測(cè)量時(shí)，待測(cè)信號(hào)由第二輸入端INPUT2輸入，第三模式開關(guān)MODE SffITCH3為0N，第一模式開關(guān)MODE SWITCH1與第二模式開關(guān)MODE SWITCH2與第四模式開關(guān)MODE SWITCH4與第五模式開關(guān)MODE SffITCH5為OFF。R6為保護(hù)IC用的電阻，與R6連接的n6節(jié)點(diǎn)為探測(cè)端，也為執(zhí)行待電流測(cè)量時(shí)的相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)。待測(cè)的電流信號(hào)流經(jīng)保險(xiǎn)絲Fl與電阻Rtl，此電流并在Rtl上轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓信號(hào)，此電壓通過(guò)n6節(jié)點(diǎn)傳送至電子開關(guān)800，再通過(guò)電子開關(guān)800將此電位傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600，可轉(zhuǎn)換得到此電壓的數(shù)值，此數(shù)值傳送到控制器700，控制器700將電壓數(shù)值除以Rtl的大小可以換算出待測(cè)電流的數(shù)值，然后再將此數(shù)值傳送到液晶顯示器1190。以上為依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的萬(wàn)用電表用于測(cè)量電流的運(yùn)作方式，而在其如何探測(cè)出待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，其運(yùn)作原理如下所述:在此模式下，控制器700會(huì)驅(qū)使比較電路1000中的開關(guān)做切換，此時(shí)比較電路中的比較器將探測(cè)節(jié)點(diǎn)n6，S卩，相應(yīng)此測(cè)量模式的電壓輸入π6節(jié)點(diǎn)上的電位是否異常，例如高于比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位(+1.5V)或低于比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位(-1.5V)時(shí)，換言之，相應(yīng)輸入η6節(jié)點(diǎn)上的電位絕對(duì)值大于默認(rèn)值1.5V時(shí)(所述默認(rèn)值即為比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位的絕對(duì)值)，則視為異常，這種狀況發(fā)生時(shí)，若不是有異常大的電流，就是用戶在電流模式下誤用，拿去量電壓所致，此時(shí)HV信號(hào)變?yōu)镠igh，控制器700會(huì)依據(jù)比較電路1000的輸出信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位而啟動(dòng)警示裝置1100。
[0042]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物上的小電流測(cè)量時(shí)，待測(cè)信號(hào)由第三輸入端INPUT3輸入，第四模式開關(guān)MODE SWITCH4為0N，第一模式開關(guān)MODE SWITCH1到第三模式開關(guān)MODE SWITCH3與第五模式開關(guān)MODE SWITCH5為OFF。R7為保護(hù)IC用的電阻，與R7連接的n7節(jié)點(diǎn)為探測(cè)端，此也為執(zhí)行待電流測(cè)量時(shí)的相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)。待測(cè)的電流信號(hào)流經(jīng)保險(xiǎn)絲F2與電阻Rt2，此電流并且在電阻Rt2上轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓信號(hào)，此電壓通過(guò)π7節(jié)點(diǎn)傳送至電子開關(guān)800，再通過(guò)電子開關(guān)800將此電位傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600，可轉(zhuǎn)換得到此電壓的數(shù)值，此數(shù)值傳送到控制器700，控制器700將電壓數(shù)值除以Rt2的大小，便可由控制器700計(jì)算得到待測(cè)電流的數(shù)值，然后再將此數(shù)值傳送到液晶顯示器1190。以上為依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的萬(wàn)用電表用于測(cè)量電流的運(yùn)作方式，而在其如何探測(cè)出待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，其運(yùn)作原理如下所述:在此模式下，控制器700會(huì)驅(qū)使比較電路1000中的開關(guān)做切換，此時(shí)比較電路1000中的比較器將探測(cè)n7節(jié)點(diǎn)的電位是否異常，例如高于比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位(+1.5V)或低于比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位(-1.5V)時(shí)，換言之，相應(yīng)輸入n7節(jié)點(diǎn)上的電位絕對(duì)值大于默認(rèn)值1.5V時(shí)(所述默認(rèn)值即為比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位的絕對(duì)值)，則視為異常，這種狀況發(fā)生時(shí)，若不是有異常大的電流，就是用戶在電流模式下誤用，拿去量電壓所致，此時(shí)HV信號(hào)變?yōu)镠igh，控制器700會(huì)依據(jù)比較電路1000的輸出信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位而致能(Enable)警示裝置1100。
[0043]當(dāng)依據(jù)本發(fā)明具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表的一實(shí)施例在執(zhí)行待測(cè)物上的溫度測(cè)量時(shí)，熱電偶(thermocouple)的兩端會(huì)插在第四輸入端INPUT4與C0M，此時(shí)第五模式開關(guān)MODE SffITCH5為0N，第一模式開關(guān)MODE SffITCHl到第四模式開關(guān)MODE SffITCH4為OFF。R8為保護(hù)IC用的電阻，與R8連接的節(jié)點(diǎn)n8為探測(cè)端，此也為執(zhí)行待電流測(cè)量時(shí)的相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)。熱電偶隨溫度的變化，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)，此電壓通過(guò)相應(yīng)輸入n8節(jié)點(diǎn)傳送至電子開關(guān)800，再通過(guò)電子開關(guān)800將此電位傳送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器600，可得到熱電偶上的電壓值，此數(shù)值傳至控制器700，控制器經(jīng)由查表?yè)Q算，便可得到待測(cè)物的溫度。以上為依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的萬(wàn)用電表用于測(cè)量待測(cè)物溫度的運(yùn)作方式，而在其如何探測(cè)出待測(cè)物是否具有超過(guò)本發(fā)明萬(wàn)用電表被選定要進(jìn)行測(cè)量的模式所默認(rèn)要處理的極限電壓值時(shí)，其運(yùn)作原理如下所述:在溫度測(cè)量模式下，控制器700會(huì)驅(qū)使比較電路1000中的開關(guān)做切換，此時(shí)比較電路中的比較器將探測(cè)相應(yīng)輸入π8節(jié)點(diǎn)的電位是否異常，例如高于比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位(+1.5V)或低于比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位(-1.5V)時(shí)，換言之，相應(yīng)輸入η8節(jié)點(diǎn)上的電位絕對(duì)值大于默認(rèn)值1.5V時(shí)(所述默認(rèn)值即為比較電路1000中的比較器的比較基準(zhǔn)電位的絕對(duì)值)，則視為異常，況且一般狀況下熱電偶上的電位應(yīng)該很低，通常不超過(guò)0.1V，若有這種異常狀況發(fā)生時(shí)，很可能是使用者不小心將熱電偶的導(dǎo)線接觸到電壓源。此時(shí)HV信號(hào)變?yōu)镠igh，控制器700會(huì)依據(jù)比較電路1000的輸出信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位而致能(Enable)警示裝置1100。
[0044]以上所舉的實(shí)施例涵蓋了一般萬(wàn)用電表的測(cè)量功能，都可以應(yīng)用本發(fā)明的較佳實(shí)施例，而使萬(wàn)用電表能夠不論在何種測(cè)量模式下都能具有高電壓自動(dòng)警示功能。也因此只要是可能造成電表?yè)p壞，或者有危險(xiǎn)的狀況都可以對(duì)使用者發(fā)出各種途徑的警示，如此可增進(jìn)測(cè)量時(shí)的安全性，并延長(zhǎng)電表的使用壽命。
[0045]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，在使用者以該萬(wàn)用電表的輸入端電性耦合到待測(cè)物時(shí)，若該待測(cè)物具有的電位的絕對(duì)值超過(guò)該萬(wàn)用電表的預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該萬(wàn)用電表會(huì)提醒該使用者注意，其特征在于，該萬(wàn)用電表至少包含: 數(shù)字電表，用于依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，以相應(yīng)的模式切換器將該待測(cè)物上的電性通過(guò)輸入端耦合饋入，通過(guò)電子開關(guān)與分壓器分壓取得相應(yīng)輸入電位，以適合并饋入于數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理后，經(jīng)由控制器計(jì)算得出數(shù)值，并由顯示設(shè)備顯示該數(shù)值；以及 比較電路，用于將該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值與該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值比較，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值比該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值大時(shí)，產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，默認(rèn)極限值的絕對(duì)值為比該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的滿刻度電壓值的絕對(duì)值還大的值；以及 警示裝置，該處理器接收到該高邏輯準(zhǔn)位的高壓提示信號(hào)時(shí)致能該警示裝置，提醒該用戶注意。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述比較電路至少包含: 輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)，依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，讓控制器驅(qū)使該比較電路中的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)做切換，使相對(duì)應(yīng)的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)導(dǎo)通，以取得該相應(yīng)輸入電位； 比較器，電性耦合到該輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)以取得該相應(yīng)輸入電位以和該預(yù)設(shè)極限值比較；以及 邏輯閘，電性耦合到該比較器的輸出而產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述比較器至少包含窗型比較器，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該窗型比較器的兩個(gè)輸出端至少有一個(gè)會(huì)呈現(xiàn)高邏輯準(zhǔn)位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述邏輯閘為邏輯或門，用以接受該比較器的輸出，并在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，使得該比較器的輸出至少有一為高邏輯準(zhǔn)位，并使該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述萬(wàn)用電表更包含:保護(hù)電路、信號(hào)源電路以及頻率運(yùn)算電路，該控制器通過(guò)該電子開關(guān)在該分壓器選擇適當(dāng)?shù)姆謮弘娮?，以產(chǎn)生適合于該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理的該相應(yīng)輸入電位，該信號(hào)源電路用于該用戶選擇測(cè)量模式為電阻測(cè)量模式、電容測(cè)量模式或二極管測(cè)量模式時(shí)，作為電流源之用，以通過(guò)該保護(hù)電路而對(duì)應(yīng)地在相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生該相應(yīng)輸入電位，該電子開關(guān)、該信號(hào)源電路、該比較電路、該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路、該控制器以及該頻率運(yùn)算電路以集成電路的形式制作而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述警示裝置至少包含視覺警示裝置、聽覺警示裝置以及觸覺警示裝置，其中該視覺警示裝置為發(fā)光裝置，該聽覺警示裝置為發(fā)聲裝置，該觸覺警示裝置為震動(dòng)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述視覺警示裝置至少包含燈泡及LED，該聽覺警示裝置至少包含蜂鳴器，該觸覺警示裝置至少包含振動(dòng)馬達(dá)。
8.一種具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，在使用者以該萬(wàn)用電表的輸入端電性耦合到待測(cè)物時(shí)，若該待測(cè)物具有的電位的絕對(duì)值超過(guò)該萬(wàn)用電表的預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該萬(wàn)用電表會(huì)提醒該使用者注意，其特征在于，該萬(wàn)用電表至少包含: 數(shù)字電表，用于依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，以相應(yīng)的模式切換器將該待測(cè)物上的電性通過(guò)輸入端耦合饋入，控制器通過(guò)電子開關(guān)與分壓器分壓取得相應(yīng)輸入電位，以適合并饋入于數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理后，由控制器計(jì)算得出數(shù)值，并由顯示設(shè)備顯示該數(shù)值，該控制器通過(guò)電子開關(guān)在該分壓器選擇適當(dāng)?shù)姆謮弘娮瑁援a(chǎn)生適合于該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理的該相應(yīng)輸入電位；以及 比較電路，用于將該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值與該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值比較，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值比該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值大時(shí)，產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，默認(rèn)極限值的絕對(duì)值為比該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的滿刻度電壓值的絕對(duì)值還大的值，該比較電路至少包含輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)，依據(jù)該用戶選擇的測(cè)量模式，讓該控制器驅(qū)使該比較電路中的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)做切換，使相對(duì)應(yīng)的輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)導(dǎo)通，電性耦合到該分壓器與該電子開關(guān)而取得該相應(yīng)輸入電位；以及 警示裝置，該處理器接收到該高邏輯準(zhǔn)位的高壓提示信號(hào)時(shí)致能該警示裝置，提醒該用戶注意。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述比較電路更包含: 比較器，電性耦合到該輸入節(jié)點(diǎn)相應(yīng)開關(guān)以取得該相應(yīng)輸入電位據(jù)以和該預(yù)設(shè)極限值比較；以及 邏輯閘，電性耦合到該比較器的輸出而產(chǎn)生高壓提示信號(hào)，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述比較器至少包含窗型比較器，在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，該窗型比較器的兩個(gè)輸出端至少有一個(gè)會(huì)呈現(xiàn)高邏輯準(zhǔn)位。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述邏輯閘為邏輯或門，用以接受該比較器的輸出，并在該相應(yīng)輸入電位的絕對(duì)值大于該預(yù)設(shè)極限值的絕對(duì)值時(shí)，使得該比較器的輸出至少有一為高邏輯準(zhǔn)位，并使該高壓提示信號(hào)為高邏輯準(zhǔn)位。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述自動(dòng)警示電表更包含:保護(hù)電路、信號(hào)源電路以及頻率運(yùn)算電路，該信號(hào)源電路用于該用戶選擇測(cè)量模式為電阻測(cè)量模式、電容測(cè)量模式或二極管測(cè)量模式時(shí)，作為電流源之用，以通過(guò)該保護(hù)電路而對(duì)應(yīng)地在相應(yīng)輸入節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生該相應(yīng)輸入電位，該電子開關(guān)、該信號(hào)源電路、該比較電路、該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路、該控制器以及該頻率運(yùn)算電路以集成電路的型式制作而成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述警示裝置至少包含視覺警示裝置、聽覺警示裝置以及觸覺警示裝置，其中該視覺警示裝置為發(fā)光裝置，該聽覺警示裝置為發(fā)聲裝置，該觸覺警示裝置為震動(dòng)裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有高電壓警示功能的萬(wàn)用電表，其特征在于，所述視覺警示裝置至少包含燈泡及LED，該聽覺警示裝置至少包含蜂鳴器，該觸覺警示裝置至少包含振動(dòng)馬達(dá)。
【文檔編號(hào)】G01R22/10GK104515902SQ201310453561
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】黎俊良 申請(qǐng)人:承永資訊科技股份有限公司