1、技術(shù)背景
通用的數(shù)字萬(wàn)用表和4（0）-20mA 信號(hào)發(fā)生器是電氣工程技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、檢修維護(hù)過(guò)程中，最常用的電氣測(cè)量?jī)x表。但市場(chǎng)上專用的4（0）-20mA 信號(hào)發(fā)生器價(jià)格昂貴，而且現(xiàn)場(chǎng)攜帶多臺(tái)測(cè)量?jī)x表，攜帶十分不便。
為此，我們對(duì)普通的數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行改造，在表內(nèi)部增加DC24v升壓電路、4（0）-20mA信號(hào)發(fā)生模塊及充電電池，使普通萬(wàn)用表具有4（0）-20mA輸出功能。這樣，既可作為通用數(shù)字萬(wàn)用表，又可作為4（0）-20mA 信號(hào)發(fā)生器，且可顯示輸出量讀數(shù)?！耙槐韮捎谩保奖汶姎饧夹g(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)的攜帶與使用，而且，價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)型好。
2、改造過(guò)程
2.1、組成部件
該儀表主要由功能完好的普通數(shù)字萬(wàn)用表（利用其DC 200mA測(cè)試功能）、DC3.7v充電電池、DC3.7v轉(zhuǎn)換DC24v電源模塊、工業(yè)用DC 4（0）-20mA 信號(hào)發(fā)生模塊、精密多圈電位器及相應(yīng)的控制電路等部件組成。
2.2 部件作用
DC3.7v充電電池和轉(zhuǎn)換DC24v電源模塊的主要作用是：輸入3.7v，輸出24v 30mA DC電源升壓模塊；工業(yè)用DC 4（0）-20mA 信號(hào)發(fā)生模塊的主要作用是：輸入0-5（10）v DC，輸出標(biāo)準(zhǔn)的DC 4（0）-20mA 信號(hào)。
2.3 技術(shù)原理
DC升壓電源模塊將3.7v電壓升高到24v，為DC 4（0）-20mA 信號(hào)發(fā)生模塊提供大于20mA的電源。通過(guò)調(diào)節(jié)多圈精密電位器，平滑的改變信號(hào)發(fā)生模塊的輸入電壓，在其輸出端可得到DC 4（0）-20mA信號(hào)源。此信號(hào)經(jīng)切換電路切換，通過(guò)萬(wàn)用表的DC 200mA檔測(cè)量并輸出，并讀取信號(hào)的數(shù)值。
2.4 改造方法
該二合一儀表的本質(zhì)是在普通萬(wàn)用表里增加一套可調(diào)的4（0）-20mA信號(hào)源電路，利用萬(wàn)用表測(cè)量出信號(hào)源輸出電流值的大小。因萬(wàn)用表內(nèi)空間較小，故在選用材料時(shí)，需選擇體積稍大、稍厚一點(diǎn)的萬(wàn)用表。3.7v充電電池可利用體積較小的手機(jī)電池即可（只要能裝的下，電池容量原則上越大越好）；DC升壓電源模塊要采用轉(zhuǎn)換效率90%以上的小型模塊，以減小能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的消耗，輸出電流大于30mA即可滿足要求；可調(diào)的4（0）-20mA信號(hào)源也要用微型一體化工業(yè)級(jí)模塊，以保證輸出精度且可與工業(yè)電氣匹配；可調(diào)電位器一定要選用微型多圈精密線性電位器，調(diào)節(jié)精度可控制在小數(shù)點(diǎn)后兩位（千分位）。
電流調(diào)節(jié)電位器要安裝在萬(wàn)用表的左上角位置，便于握表的左手進(jìn)行調(diào)節(jié)；電源開關(guān)和信號(hào)切換開關(guān)可用一只2×2微型撥動(dòng)開關(guān)，在表后蓋處打合適的孔安裝即可；在表面板空余處打一小孔，安裝一只∮3mm微功耗發(fā)光二極管，指示升壓電源模塊工作狀態(tài)；在表合適位置安裝一個(gè)充電插座，方便用手機(jī)充電器為3.7v電池充電。
數(shù)字萬(wàn)用表的DC 200mA電流檔在使用時(shí)，是串接在負(fù)載回路中的，所以要對(duì)原萬(wàn)用表DC mA檔做簡(jiǎn)單改動(dòng)。具體需將信號(hào)源的“-”極經(jīng)2×2撥動(dòng)開關(guān)與萬(wàn)用表的“COM”端焊接在一起。因10A電流檔使用較少，故將其插孔與電路板焊開（10A電流檔測(cè)量功能廢棄不用），將信號(hào)源的“+”極直接接到10A插孔上。具體儀表的電路改造見下圖所示。
3、使用方法
經(jīng)這樣改動(dòng)后，當(dāng)使用“二合一表”的4（0）-20mA信號(hào)發(fā)生功能時(shí)，可將將萬(wàn)用表檔位打到“DC 200mA”位置，紅表筆插在原10A電流插孔上接負(fù)載正極，黑表筆插在“mA”插孔上接負(fù)載負(fù)極，調(diào)節(jié)電位器，就可得到4（0）-20mA信號(hào)輸出及其讀數(shù)；當(dāng)作為普通萬(wàn)用表使用時(shí)，將撥動(dòng)開關(guān)打到“關(guān)”的位置，調(diào)換表筆位置（此時(shí)表筆勿插10A插孔，防止損壞儀表），按普通萬(wàn)用表的使用方法進(jìn)行操作即可。
4、改造結(jié)論
本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了普通數(shù)字萬(wàn)用表與4（0）-20mA信號(hào)發(fā)生器“合二為一”的功能，作為一般的自控設(shè)備調(diào)試和測(cè)量使用，已經(jīng)能夠滿足要求。不僅攜帶、使用方便，而且改造成本低廉（約200元左右），可節(jié)省一臺(tái)價(jià)值約兩千多元的信號(hào)發(fā)生器。同時(shí)，也可提高電氣技術(shù)人員的創(chuàng)新動(dòng)手能力，值得推廣使用。
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