[实用新型]测量装置

说明书

技术领域

本申请总体上涉及测量装置，更具体地，涉及具有检测量程转换过载的 功能的测量装置。

背景技术

测量装置(如数字万用表，DigitalMulti-meter)具有测量电压和电流的 功能，并能够测量交流信号、直流信号或其两者。然而，对于包括直流信号 和交流信号的混合信号而言，在输入信号的幅值已经超过电源供给等情况 下，将会出现测量电路饱和的问题。在这种测量期间，将会导致错误的自动 量程转换和读数。对此，出于应用的需要，一种方法可以仅通过低通滤波器 衰减交流信号以仅得到直流信号，另一种方法可以在测量电路前进行交流耦 合以阻挡DC信号。然而，这两种方法都不能识别出正确的信号读数。现有 技术中的数字万用表提供了关于交流和直流信号的判断，其中一个模数转换 器用于混合信号的这种应用。然而，这种方法使得测量速度将会在很大程度 上降低。双模数转换器结构可以独立地测量DC和AC信号，但是其具有更 高的功耗和成本。另外，对于超过预定峰值因数的输入信号而言，即使其在 频带内也仍然会出现错误的量程转换。

实用新型内容

针对于混合信号测量的问题，期望提供一种测量装置，其能够在不影响 测量速度或功耗成本的情况下判断出量程转换的过载，使获得正确的读数。

根据本公开的一方面，提供了一种测量装置，其包括：输入单元101， 其配置为接收来自外部的输入信号；至少一个主模数转换器(106)，其用于 检测其输入信号的幅值是否超出预定范围；辅助模数转换器(107)，其配置 为接收来自所述输入单元101的输出信号，用于检测来自外部的输入信号是 否超出电路限制信号V_CL；运算控制单元(109)，其配置为连接到所述主 模数转换器(106)和所述辅助模数转换器107，其中，基于所述主模数转换 器(106)的检测结果和所述辅助模数转换器107的检测结果，所述运算控 制单元(109)确定所述测量装置的量程范围是否过载。

根据一实施例，在测量装置中，所述辅助模数转换器107可以相比所述 主模数转换器(106)具有更快的采样速率和更宽的幅值范围，并且所述辅 助模数转换器(107)可以每隔预定时间间隔(PI)对来自所述输入单元(101) 的输出信号进行多次采样，以确定是否存在至少一个采样结果超过电路限制 信号V_CL。

根据另一实施例，在测量装置中，当所述辅助模数转换器(107)确定 出存在至少一个采样结果超过电路限制信号V_CL时，在确定所述主模数转 换器(106)中存在预定延时时段的情况下，确定出所述测量装置的量程范 围存在过载；在确定所述主模数转换器(106)中不存在预定延时时段的情 况下，基于所述主模数转换器(106)的检测结果确定所述测量装置的量程 范围是否存在过载。

根据又一实施例，在测量装置中，当所述辅助模数转换器(107)确定 没有采样结果超过电路限制信号V_CL时，基于所述主模数转换器(106) 的检测结果确定所述测量装置的量程范围是否存在过载。

根据本公开的另一方面，所述测量装置可以还包括：交流-直流转换器 (102)，其配置为接收来自所述输入单元(101)的输出信号；路径切换单 元(105)，其配置为连接到所述输入单元(101)与所述交流-直流转换器 (102)，用于将来自所述输入单元(101)的输出信号和来自所述交流-直流 转换器(102)的输出信号选择性地切换到所述主模数转换器(106)作为其 输入信号；频率测量单元(103)，其连接到所述输入单元(101)和所述运 算控制单元(109)，用于测量来自所述输入单元(101)的输出信号的频率。

根据再一实施例，在所述测量装置中，所述辅助模数转换器(107)处 于所述运算控制单元(109)的外部，或者与所述运算控制单元(109)集成 在一起。

在上述实施例中，所述测量装置可以是万用表。另外，所述主模数转换 器(106)可以具有50Hz或60Hz的常模抑制比(NormalModeRejectionRatio) 或串模抑制比(SeriesModeRejectionRatio)，或利用外部滤波器。此外，所 述运算控制单元(109)可以以轮询的方式处理所述主模数转换器(106)的 检测结果和所述辅助模数转换器(107)的检测结果。而且，所述预定延时 时段可以为大于所述模数转换器(106)的测量周期的倍数的时段。