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O 引 言
數(shù)字多用表作為電子測試基礎(chǔ)工具，以其準確度高、測量范圍寬、測量速度快、體積小、抗干擾能力強、使用方便等特點被廣泛應用于科研、工廠、學校、計量測試等技術(shù)領(lǐng)域。但在高空、狹小等特殊作業(yè)環(huán)境下使用普通數(shù)字多用表會受到一定限制，其主要表現(xiàn)為測量時多用表的放置位置可能不便于讀數(shù)。針對以上不足，設(shè)計了一種子母型數(shù)字多用表，該表由用于數(shù)據(jù)測量的母機部分和用于同步顯示的子機部分組成。母機和子機之間采用無線跳頻通信，子機小巧，可佩帶于手腕或放置于其他便于觀察的地方，母機則可隨意放置，從而方便操作人員對實測數(shù)據(jù)的讀取。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
子母型數(shù)字多用表分為母機和子機兩個部分，母機主要功能在于數(shù)據(jù)測量和向子機發(fā)送測量數(shù)據(jù)，子機接收并顯示該數(shù)據(jù)。
1．1 母機部分
母機從結(jié)構(gòu)上可分為測量電路、微處理器、高頻發(fā)射電路和天線4個部分，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
當母機設(shè)置為子母型工作模式時，測量電路將所測得的數(shù)據(jù)通過串行口傳給微處理器，微處理器驅(qū)動高頻發(fā)射電路以跳頻通信形式將該數(shù)據(jù)由天線發(fā)射出去。發(fā)射的頻段可分布在315 MHz，433 MHz，868 MHz，915 MHz和2．4 GHz五個頻段，每個頻段至少有64個頻道，足以滿足跳頻通信需求。微處理器選用低功耗芯片，以確保整個系統(tǒng)處于低功耗狀態(tài)工作，延長電池壽命。高頻發(fā)射電路在微處理的控制下實現(xiàn)靈活的跳頻發(fā)射。發(fā)射頻率、發(fā)射功率、接收地址和數(shù)據(jù)包大小都可隨意調(diào)整。
1．2 子機部分
與母機相對應，子機從結(jié)構(gòu)上可由天線、高頻接收電路、微處理器、液晶顯示4個部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
子機主要完成接收和顯示母機發(fā)射給它的數(shù)據(jù)，接收時頻率點和地址必須相同，并且能夠在母機的起跳指令下按一定規(guī)律跳頻。子機接收天線將接收到的高頻信號傳給高頻接收電路進行解調(diào)，將所得數(shù)據(jù)送到接收微處理器進行分析得出有用信息，再驅(qū)動液晶顯示屏顯示，其顯示的數(shù)據(jù)就是母機當前顯示的數(shù)據(jù)，以便于實測數(shù)據(jù)讀取。
母機和子機之間的對應模式可由母機的發(fā)送微處理器和子機的接收微處理器共同設(shè)置，通過設(shè)置適配器設(shè)置母機和子機的工作頻段和地址來完成，當母機和子機的頻段和地址一致時，子機方可接收顯示母機下傳的數(shù)據(jù)，且母機和子機在同一頻段所分布的頻道內(nèi)跳頻，從而實現(xiàn)多個子母型數(shù)字多用表在相互靠近的情況下獨立工作，這就實現(xiàn)了對應模式的一對一。如果將多個子機的頻段和地址與一個母機的頻段和地址設(shè)置相同時，則可完成多個子機共享一個母機下傳的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)對應模式的一對多。這兩種工作模式在平常測量中都可有廣泛的應用。
2 推廣實施方案
該設(shè)計保留了普通數(shù)字多用表的電壓、電流、電阻等測量功能，并添加無線遠程監(jiān)視功能，這樣既可滿足普通用戶測量使用，也可滿足特殊工況環(huán)境下使用。多用表可設(shè)計為轉(zhuǎn)盤檔位選擇，也可設(shè)計為按鈕檔位選擇，觸摸屏檔位選擇等多種樣式，通過按鍵可以調(diào)整量程為自動和手動，圖3為轉(zhuǎn)盤檔位選擇型數(shù)字多用表實物圖。
3 結(jié) 語
數(shù)字多用表的種類很多，測量范圍也很廣，如何更好地發(fā)揮其優(yōu)勢是我們一直探索的目標。通過對子母型數(shù)字多用表結(jié)構(gòu)和原理的介紹，展示了數(shù)字多用表的一個功能擴展，相信這個擴展功能對工程測量會有一定的幫助。
