TWM367334U - Multifunctional measurement device with a plurality of reference voltages - Google Patents
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M367334 五、新型說明: 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種數位多功能電錶(Digital Multi-Meter, DMM),特別是關於一種可依照量測模式而調整參考電壓的數 位多功能電錶。 - 【先前技術】 • 按,一般習用之多功能電錶,如第1圖所示,包括一類 比前端電路10、一量測電路11、一控制電路12及一顯示器 13。類比前端電路10係將待測訊號(如電壓、電流、溫度等) 或待測元件(如電阻、電容、二極體等)轉成量測電路11可接 受的訊號,如:特定範圍内的電壓訊號。然後,量測電路11 再對此訊號進行量測,並進一步將量測結果輸出至顯示器13。 上述量測裝置11在執行量測時,除接收輸入訊號外,也 接收一參考電壓(reference voltage, Vr),使輸入訊號相對於參 φ 考電壓的比值作為輸出結果。但,隨著待測訊號與待測元件的 不同,會使用不同的量測模式,因此,也需提供多組的參考電 壓(¥1-1,¥1-2,._.,¥1*-11)。而這些參考電壓的選擇,是由控制電 路12依據量測模式而決定的。 - 如第2圖所示,習知之多功能電錶其參考電壓(Vr)都是由 一參考電壓源(Vs)經電阻分壓而產生。參考電壓源(Vs)可以使 用能隙電路(bandgap circuit)或齊納二極體(zener diode)。而為 了讓電錶的量測結果達到一定的精準度,係利用可變電阻,使 參考電壓(Vr)的誤差能小到一定的範圍之内。因此,在電錶生 產完成時,必須使用機具調整可變電阻才能完成校正。而由於 M367334 每個量測模式都有各自的參考電壓,所以必須針對每一量測模 式都進行可變電阻的調整;因此,校正不方便、生產速度也不 容易提高,且在校正過程中容易受到外界環境影響而增加校正 的困難。另外,有些電錶為了節省成本,係將數種量測模式共 用一個參考電壓,例如:直流電壓/交流電壓/直流電流/交流電 流/二極體等量測模式共用一個參考電壓。這個方式雖然可以 節省成本,但由於每個量測模式使用的類比前端電路有所不 同,係具有不同的誤差,共用一個參考電壓係無法將所有量測 模式的前端電路誤差一併校正,因此可能會犧牲某些量測模式 的精準度。 【新型内容】 鑒於上述之創作背景中,為了解決多功能數位電表校正上 的不便、費時及犧牲精準度的問題,本創作提供一種可依據量 測模式而自動調整參考電壓的多功能量測裝置「係配置亦可寫 入/讀取記憶體及存取控制電路;因此,隨著使用者選擇不同 的量測項目,參考電壓產生電路會輸出其相對應的參考電壓。 因此,本創作之一主要目的在於提供一種可依據量測模式 而自動調整參考電壓的多功能量測裝置,此量測裝置可隨著使 用者選擇不同的量測項目,參考電壓產生電路會輸出符合此 量測項目的參考電壓;因此,各個量測模式都有獨立的參考 電壓,可一併校正類比前端電路的誤差,使量測裝置具有較 局的精準度。 本創作之另一主要目的在於提供一種可依據量測模式而 自動調整參考電壓的多功能量測裝置,此量測裝置係利用操作 M367334 介面上原有的按鍵來完成參考電壓的校正,並不需要額外的機 具;因此,校正上較方便且快速。 依據上述之目的,本創作首先提出一種可調整參考電壓的 多功能量測裝置,係包括類比前端電路、量測電路、參考電壓 產生電路、存取控制電路、控制電路及顯示器。類比前端電 路係將待測訊號或待測元件轉成適當的訊號,以供量測電路量 測並進一步將量測結果輸出至顯示裝置。而參考電壓產生電 路,係與量測電路電性連接,以輸出一參考電壓至量測電路。 存取控制電路,係與參考電壓產生電路及控制電路電性連 接,其中,當多功能量測裝置處在量測模式時,存取控制電 路係根據使用者所選擇的量測項目,而輸出一控制訊號至參考 電壓產生電路,以調整參考電壓產生電路所輸出之參考電壓。 此外,本創作也包括配置於上述量測裝置中的晶片。量測 晶片,包括:一類比前端電路,係用來接收一第一待測訊號並 輸出一第二待測訊號;一量測電路,係與類比前端電路電性連 接,以測量第二待測訊號並輸出一量測值至一顯示器;一參考 電壓產生電路,係與量測電路電性連接,以輸出一參考電壓至 量測電路;及一存取控制電路,係與參考電壓產生電路電性 連接,當量測晶片處在一量測模式時,存取控制電路係根據 使用者所選定之量測項目,而輸出一控制訊號至參考電壓產生 電路,以調整參考電壓產生電路所輸出之參考電壓。 【實施方式】 首先,請參考第3圖,係本創作之一種實施例,係一種 可調整參考電壓的量測裝置。此量測裝置20,係一多功能電 錶,具有一外殼21,且在外殼21的底部設有一對測試探針22; M367334 23,以量測一待測訊號24。除此之外,外殼21上具有一操作 介面25及一顯示器26,操作介面25上設有一旋鈕27,可經 旋轉以選擇不同的量測模式,例如:量測電壓值、量測電流值、 量測二極體等,使量測的結果顯示於顯示器26上。且,操作 介面25上具有一按鍵28,可供使用者或操作者選擇或設定之 用。 而如第4圖所示,係上述量測裝置20之方塊圖。量測裝 置20包括一旋鈕27、一按鍵28、一類比前端電路31、一量 測電路32、一參考電壓產生電路33、一電氣擦拭唯讀記憶體 (EEPROM)34、一電氣擦拭唯讀記憶體(EEPROM)控制器35、 一控制電路36及一顯示器37。類比前端電路31,主要係由訊 號偵測元件、頻率檢測電路、放大器或濾波器等所組成,可以 接收一第一待測訊號30並輸出一第二待測訊號,例如:特定 範圍内的電壓訊號。量測電路32,係與類比前端電路31電性 連接,以測量第二待測訊號並將量測結果輸出至顯示器37。 參考電壓產生電路33,係與量測電路32電性連接,以輸出一 參考電壓(Vr)至量測電路32。電氣擦拭唯讀記憶體34係儲存 有預先設定之複數個電壓參數項目。EEPROM控制器35,係 與電氣擦拭唯讀記憶體34及參考電壓產生電路33電性連接, EEPROM控制器35可以讀取儲存於電氣擦拭唯讀記憶體34 中的資料,並輸出一控制訊號至參考電壓產生電路33,以調 整參考電壓產生電路33所輸出的參考電壓。控制電路36則係 和旋鈕27、按鍵28、類比前端電路31、量測電路32、參考電 壓產生電路33以及EEPROM控制器35等電性連接。因此, 當使用者將旋鈕27調到某一量測模式時,例如:量測二極體, 控制電路36會進一步將類比前端電路31切換到量測二極體所 M367334 需的電路’並且命令EEPROM控制器35從電氣擦拭唯讀記憶 體34中讀取二極體量測所對應的電壓參數項目。EEPROM控 制器35會進一步將此電壓參數項目形成一控制訊號並輸出到 參考電壓產生電路33,使參考電壓產生電路33產生一二極體 量測所對應的參考電壓。 接著’請參閱第5圖,係上述量測裝置20其參考電壓產 ’ 生電路33之方塊圖。參考電壓產生電路33係包含一能階電路 • 331、一電壓放大器332、一數位類比轉換器(DAC)333、一輸 ^ 出多工器334。能隙電路331,係輸出一能隙參考電壓(Vref), 電壓放大器332,係與能隙電路331電性連接,以接收能隙參 考電壓(Vref)及一增益控制輸入’並且輸出一第一電壓(Va)及 一第二電壓(Vb)。數位類比轉換器(DAC),係與電壓放大器332 電性連接,以接收上述第二電壓(Vb)及一 DAC輸入碼,並進 一步輸出一第三電壓(Vc)。而輸出多工器334,係與電壓放大 器332及數位類比轉換器333電性連接,以接收上述第一電壓 (Va)及第三電壓(VC) ’且輸出多工器334也接收一輸出選擇訊 號,以決定第一電壓(Va)或第三電壓(Vc)作為輸出電壓;此輸 • 出電壓就是參考電壓產生電路33所輸出的參考電壓(Vr)。 上述增益控制輸入、DAC輸入碼及輸出選擇訊號即組成 所謂的電壓參數項目。增益控制輪入係包括一第一增益及一 第二增益,其中,第一增益與能隙參考電壓(Vref)的乘積係第 一電壓(Va),而第二增益與能隙參考電壓(Vref)的乘積係第二 ' 電壓(Vb)。上述第一增益或第二增益可以係大於、小於或等 於一,使得電壓放大器332可以係對能隙參考電壓(Vre〇做放 大、衰減或不做電壓改變。當然,第一增益與第二增益也可 以係相同數值。而第三電壓係第二電壓與DAC輸入碼其對應 7 M367334 數值的乘機。 因此,當量測裝置20生產完成時,生產者必須將量測 裝置20切換到校正的狀態或模式,以取得上述電壓參數項 在校正的狀態或模式下,生產者選擇一種量測模式並藉 由操作介面25上的按鍵28來改變上述增益控制輸入、DAc 輪入碼及輸出選擇訊號,以調整參考電壓產生電路33的輸出 電壓。而當參考電壓產生電路33所輸出的參考電壓達到符合 精準度的要求時,生產者再利用按鍵28將此時的增益控制輸 入、DAC輪入碼及輸出選擇訊號儲存到電氣擦拭唯讀記憶, 將3有增益控制輸入、DAC輸入碼及輸出選擇訊號的電壓參 數項目依據量測模式存至對應的健。以上,便完成一種量 模式其參考電壓的校正。而生產者再依相同的步驟,設定 其他量測模式其參考電壓所對應的增益控制輸人、DAC輸入 竭及輸出選擇訊號並存到電氣擦拭唯讀記憶。因此,上述校 =方式僅需使用到原本操作介面25上的按鍵Μ,係不需要 卜的,具,係可提供一較方便且快速的校正。而且,不同 =量測模式都有各自獨立的參考電壓,使量測裝置2 0具有較 佳的精準度。 【圖式簡單說明】 第1圖 第2圖 第3圖 第4圖 第5圖 塊圖。 係習用之一種多功能電錶; 係習知之一種多功能電錶其參考電壓產生方式; 係本創作之一種量測裝置; 係本創作之一種量測裝置之方塊圖;及 係本創作之一種量測裝置其參考電壓產生電路之方 8 M367334 【主要元件符號說明】 20 量測裝置 21 外殼 22 測試探針 23 測試探針 24 待測訊號 • 25 操作介面 26 顯示器 27 旋钮 28 按鍵 30 待測訊號 31 類比前端電路 32 量測電路 •33 參考電壓產生電路 331 能隙電路 332 電壓放大器 ' 333 數位類比轉換器(DAC) 334 輸出多工器 34 電氣擦拭唯讀記憶體(EEPROM) 35 EEPROM控制器 9 M367334 36 37 控制電路 顯示器
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Claims (1)
- M367334 六、申請專利範圍: 1. 一種量測晶片,包括:一類比前端電路,用以接收一第—待測 訊號並輸出-第二待測訊號,一量測電路,與該類比前端電路 電性連接,以測量該第二待測訊號並輸出一量測值至一顯示 器,一參考電壓產生電路,與該量測電路電性連接,以輸出一 ^考電壓至該量測電路,-控制電路,與該類比前端電路、該 量測電路及該參考電壓產生電路電性連接,其中該量測晶^ 特徵在於: aa 該量測晶片進一步包括一存取控制電路,該存取控制電路與該 ㈣電路及該參考電壓產生電路電性連接,當該量測晶片= —校正模式時,敎-量測項目並將相應該量測項目之—特定 訊號輸入以調整出-相應該量測項目之一參考電壓,該控制= 路將該特定訊號儲存至該存取控制電路。 ^二請專利範圍第丨項所述之量測晶心其中簡比前端電路 匕3頻率檢測電路、放大器或濾波器。 3·^請專利範圍第丨項所述之量測晶片,其中該特定訊號係包 一增益控制輪入、一輸入碼及一輸出選擇訊號。 =中請專利第3項所述之量測晶片,其中 電路包括: 7 %宏座生 —能隙電路,用以輸出一能隙參考電壓; 1壓放大H ’係與該能隙電路電性連接,以 電壓及該增益控制輸入,且輸出一第一電堡及-第二電Ϊ考 一 2類比轉換器’係與該電㈣大器電性連接 兮 -電壓及該輸入碼,且輸出一 按收該第 ;輸出多工器,係與該《放大器及該數位類比轉換,電性連 接,以接收該第-„及該第三,且進—步接收該輸出2 11 M367334 5 “ 蚊該第—電壓或該第三電壓作為—輸出電壓。 .st專利範圍第4項所述之量測晶片,其中該輸出多 該輪出電壓即為該參考電壓產生電路所輸出之該參考電壓 利範圍p項所述之量測日日日片’其中該存取控制電路 ^ 3 5己憶體,該記憶體與該存取控制電路電性連接。 7.Γ^Γ圍第1項所述之量測晶片,其中該存取控制電路 係電氣擦拭唯讀記憶體控制器。 8’ ,包括:—類比前端電路’用以接收-第-待測 電性、車2 —第—待測訊號’―量測電路,與該類比前端電路 哭連接,以測量該第二待測訊號並輸出—量測值至-顯示 二-參考電壓產生電路,與該量測電路·連接,以輸出一 電壓至該量測電路,—控制電路’與該類比前端電路、該 測電路及該參考電壓產生電路電性連接, 特徵在於: 里只』日日月之 =晶片進-步包括—存取控制電路,該存取控制電路與該 ^電路及該參考電壓產生電路連接,當該祕晶片—處於 目,測模式時’該存取控制電路係根據使用者所選定之量測項 :’而輸出—特定訊號至該參考電壓產生電路,以調整該參考 9壓產生電路所輸出之該參考電壓。 月專;ί】範圍第8項所述之量測晶片,其中該類比前端電路 10包含頻率檢測電路、放大器或遽波器。 、月專利範圍第8項所述之量測晶片,其中該特定訊號係包 益控制輪人、—輸人碼及—輸出選擇訊號。 4 /明專利範圍第10項所述之量測晶片,其中該參考電壓產 一能隙電路, 用以輪出一能隙參考電壓 12 M367334 一電壓放大器,係與該能隙電路電性連接,以接收該能隙參考 電壓及該增益控制輸入,且輸出一第一電壓及一第二電壓; 一數位類比轉換器,係與該電壓放大器電性連接,以接收該第 二電壓及該輸入碼,且輸出一第三電壓;及 一輸出多工器,係與該電壓放大器及該數位類比轉換器電性連 接,以接收該第一電壓及該第三電壓,且進一步接收該輸出選 ' 擇訊號,以決定該第一電壓或該第三電壓作為一輸出電壓。 - 12.如申請專利範圍第11項所述之量測晶片,其中該輸出多工器 之該輸出電壓即為該參考電壓產生電路所輸出之該參考電壓。 ® 13.如申請專利範圍第8項所述之量測晶片,其進一步包含一記 憶體,該記憶體與該存取控制電路電性連接。 14. 如申請專利範圍第8項所述之量測晶片,其中該存取控制電路 係一電氣擦拭唯讀記憶體控制器。 15. —種量測晶片,包括: —類比前端電路,用以接收一待測訊號; 一量測電路,與該類比前端電路電性連接; 一參考電壓產生電路,與該量測電路電性連接; • 一存取控制電路,與該參考電壓產生電路電性連接; 一控制電路,與該類比前端電路、該量測電路、該參考電壓產 生電路及該存取控制電路電性連接; 其中該存取控制電路儲存有預先設定之複數個參考電壓參數 ' 項目。 . 16.如申請專利範圍第15項所述之量測晶片,其中該存取控制電 路係包含一記憶體,該記憶體與該存取控制電路電性連接。 17.如申請專利範圍第15項所述之量測晶片,其中該存取控制電 路係一電氣擦拭唯讀記憶體控制器。 13 M367334 ’其中該類比前端電 ’其中該複數個參考 、一輸入碼及一輸出 其中該參考電壓產 18. 如争請專利範圍第15項所述之量測晶片 路包含頻率檢測電路、放大器或濾波器。 19. 如申請專利範圍第15項所述之量測晶片 電壓參數項目之-係包括—增益控制輸入 選擇訊號。 20.如申請專利範圍第19項所述之量測晶片 生電路包括: 一旎隙電路,用以輸出一能隙參考電壓; -電壓放大器,係與該能隙電路電性連接,以接收該能隙參考 電壓及該增益控制輪入,且輸出一第一電磨及一第二電壓; :數位類比轉換器’係與該電壓放電性連接,以接收該第 一電壓及该輸入碼,且輸出一第三電壓;及 1出多H係與該電壓放大器及該數位類比 接’以接收該第一電壓及哕當一雪厭^ : 电性運 該第二電壓’且進—步接收該輸出選 擇訊说’以決定該第—電壓或該第三電壓作為—輸出電壓。 21·如申請專利範圍第2()項所述之量測晶片,其中該輸出多工器 22 之該輸出電壓即為該參考電壓產生電路所輸出之該參考電壓。 .一種可調整參考電壓的多功能量測裝置,包括-外殼,該外殼 = 一輸入端、一顯示褒置及-輸入按鍵,該外殼中配 減’③量測晶片與該輸人端、該顯示裝置及該輸入 按鍵電性連接,而該量測晶片包括: 一類比前端電路,用以接收一待測訊號; 一量測電路,與該類比前端電路電性連接; 一參考電屋產生電路,與該量測電路電性連接; 一存取控制電路’與該參考電壓產生電路電性連接; 一控制電路’與該類比前端電路、該量測電路、該參考電麼產 M367334 生電路及該存取控制電路電性連接; 其中該存取控制電路儲存有預先設定之複數個參考電壓參數 項目。 23.如申請專利範圍第22項所述之多功能量測裝置,其中當該量 測裝置處於一校正模式時,選定一量測項目並將相應該量測項 目之一特定訊號輸入以調整出一相應該量測項目之一該參考 • 電壓,該控制電路將該特定訊號儲存至該存取控制電路。 - 24.如申請專利範圍第22項所述之多功能量測裝置,其中當該量 測裝置處於一量測模式時,該存取控制電路係根據使用者所選 ® 定之量測項目,而輸出一特定訊號至該參考電壓產生電路,以 調整該參考電壓產生電路所輸出之該參考電壓。15
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
TWI634408B (zh) * | 2017-01-26 | 2018-09-01 | 群聯電子股份有限公司 | 參考電壓產生電路、記憶體儲存裝置及參考電壓產生方法 |
US11100828B2 (en) | 2019-12-11 | 2021-08-24 | Realtek Semiconductor Corp. | Measurement system and method for measuring a response time of a liquid crystal display |
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2009
- 2009-06-23 TW TW98211251U patent/TWM367334U/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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