专利名称：多功能电工仪表检校仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电工仪表检校仪器，具体地说是交、直流电压表、电流表、欧姆表、钳形表和频率计等修理检定时的检校仪器。
目前的电工仪表检校仪功能少，电源和测量部分为一整体，不能一机多用，不能充分利用检核仪的内函功能，给使用者带来很大不便。
本实用新型的目的在于设计一种体积小，重量轻，且功能较前有所增多的电工仪表检校仪，用以方便使用者，克服上述检校仪的不足。
本实用新型是这样实现的本实用新型由标准数字万用表和音频万用电源组成。标准数字万用表为市售标准表。音频万用电源由振荡输出电路、功率放大电路、项、量选择电路和电源电路组成。本实用新型是参考上海电表厂和山东潍坊计算机公司生产的三表检校仪而重新设计的。本检校仪增加了四个功能一、由于重新设计了功放电路，VT6、VT7采用了大功率管，最大输出功率为125W，重新设计了项、量转换电路中的输出变压器B2、铁芯采用U型高硒硅钢片，截面积为3.5cm×3.0cm，增加了它的绕组匝数比，电压绕组匝数比为140，电流绕组匝数比为21，加粗了绕组线径，线径为原边φ1.4mm，付边电压线圈φ0.1－0.5mm，电流线圈φ2.0mm，使其输出功率增加，所以本检校仪可做为试验电源使用。二、由于在电路中增加了输出输入接口，本检校仪可以作为一台100W高音质扩音机使用。三、由于在项、量选择电路中增加了CT线圈，使本检校仪还可检校钳形电流表。四、由于在振荡输出电路中增加了调频电路，使输出频率由固定改为可调，又可检校频率表。
本实用新型的优点是既可以做表用，又可以做电源用；既可以供检测，调修试验电气设备和直流0.5级、交流1.2级以下各种万用电表、钳形表，交、直流电压表、毫伏表、微安表、频率表、欧姆表用，又可以提供0－12V、1.5A，0－130V、0.5A交直流实验电源，还可以作为一台100W高音质扩音机使用。本检校仪体积小，重量轻、功能多，是科研、教学、电业、厂矿计量室、实验室、仪器生产厂和修理检定部门的理想仪器。
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明
图1为本实用新型的面板图图2为本实用新型俯视内部元件结构图图3为本实用新型的电源电路和振荡电路图图4为本实用新型的功率放大电路图图5为本实用新型的项、量转换电路图如图1－5，图中1、外壁；2、CT线圈；3、4Q1全桥；4、项目转换开关；5、高压电容；6、输出变压器B2；7、1C2电容；8、1Q1全桥；9、1C1电容；10、量程转换开关；11、电源变压器B1；12、标准数字万用表；13、线路板；14、散热板；15、调频电路；16、音频输入接口；17、音频输出接口；18、功率管VT7；19、功率管VT6；20、9伏稳压电源电路；21、直流试验电源电路；22、功放电路；23、振荡输出电路；24、电源电路；25、项、量选择电路。
本实用新型设计时参考了上海电表厂和山东潍坊计算机公司生产的三表检校仪，下边为了叙述简单，仅把不同点加以说明。1、重新设计了功放电路(22)，其中的功率管VT7(18)和功率管VT6(19)采用了大功率硅三极管，其功率为125W。重新设计了项、量选择电路(25)中的输出变压器B2(6)，其铁芯采用U型高硒硅钢片，铁芯截面积为3.5cm×3.0cm，并增加了它的绕组匝数比，电流绕组匝数比为21，电压绕组为140，加粗了绕组线径，线径为原边φ1.4mm，付边电压线圈φ0.1－0.5mm，电流线圈φ2.0mm，使其输出功率增加，所以本检校仪可做试验电源使用。2、在振荡输出电路(23)里加上了音频输入接口(16)和功放电路(24)里加上了音频输出接口(17)，所以本检校仪可以作为一台100W高音质扩音机使用。3、在项量选择电路(25)中增加了CT线圈(2)，其线径为φ1.2mm，匝数为120T。CT线圈(2)实质上起电流互感器的作用。因而本检校仪还可检校钳形电流表。4、在振荡输出电路(23)中增加了调频电路(15)，因而使输出频率由固定变为可调，因而本检校仪可以检校频率表。另外，在电源电路(24)中增加了9伏稳压电源电路(20)，(20)专供标准数字万用表(12)做电源用。在项、量选择电路(25)中增加了直流试验电源电路(21)，(21)可提供0－130V可调的电压供其它实验用。调频电路(15)为调节2W1同轴双联电位器的调整电阻的调频电路。9伏稳压电源电路(20)为先桥式整流后电容虑波三端稳压器输出的电路。直流试验电源电路(21)也为先桥式整流后电容虑波的电路。
本检校仪的元件部局结构图如图1－2，图中外壁(1)为薄钢板成型后，烤漆制成。外壁(1)内有固定架，固定架上上有CT线圈(2)、4Q1全桥(3)、高压电容(5)、输出变压器B2(6)、1C2电容(7)、1Q1全桥(8)、1C1电容(9)、电源变压器B1(11)和线路板(13)。标准数字万用表(12)、量程转换开关(10)、项目转换开关(4)在面板上固定。面板上还固定有各种接口和插口。散热板(14)在外壁(1)后面固定。外壁(1)下面四角固定有像皮脚，外壁(1)上面有盖。整体外形尺寸为320×210×220(mm)、重量8kg。
下边介绍一下本检校仪的技术性能、电路工作原理及使用方法。
一、技术性能
1、适应环境本检校仪适合于周围气温10℃－＋40℃，相对温度80％以下的环境，使用电源220V±10％，交流电压频率50Hz±2％的条件下工作，最大消耗电能150VA。
2、稳定性预热半小时后1分钟内漂移值小于满量程的±0.1％，电源变化±10％，输出值变化小于满量程的±0.1％交流波形失真度不小于1％。
3、输出范围交直流电压0.2V、12V、(1.5A)、20V、200V、1000V(0.01A)。交、直流电流0.2MA、2MA、200MA、10A(5V)。
直流试验电源电路(21)输出直流电压0－12V(1.5A)，0－130V(0.50A)。
振荡输出电路(23)输出频率40－60Hz，音频功率输出＞100W。
CT线圈(2)间接输出5、10、30、100、300、600A。以上均为连续可调。
中值电阻输出10Ω、100Ω、1K、10K、100K、1MΩ、20Ω、200Ω、2K、20K、200K、精度0.2％。
标准数字万用表(12)精度直流电压0.2V、2V、20V、200V、1000V±0.1％。
交流电压0.2V、2V、20V、200V、±0.5％，750V，±0.8％。
直流电流0.2MA、2MA、200MA，±0.5％，20A±0.8％。
交流电流2MA，200MA±1.0％，20A±1.2％。
电阻200Ω、2K、20K、2MΩ、20MΩ±0.2％。
电容2000PF、200nF±2.0％，20F±3.0％。
频率20KHz、200KHz±2.0％。
二、工作原理1、振荡输出电路(23)采用文氏桥式电路，调解调频电路(15)中的2W1同轴双联电位器实现输出频率在40－60Hz范围变化。振荡电压幅度的稳定由运算放大器F2和场效应管3DJ6F完成。调节可调电位器2W2改变运放F1的负反馈量以便获得最小的波形失真，稳压管2CW53提供一个稳定的参考电压经分压电阻加到运放F2的反相输入端作为起始偏压，当振荡输出电压为零时，F2输出一个正电压，使场效应管3DJ6F的DS导通电阻最小，这样就降低了运放F1的负反馈量有利于起振。二极管2D2、2D3把振荡电压加以整流并分别加到运放F2的HI输入端，随着振荡电压的增强，F2正输出电压逐渐下降，场效应管的导通电阻逐渐增加，运放F1的负反馈增加，使振荡幅度下降到一个稳定数值。运放F3为输出放大器，其增益可用2W3调节。
功放电路(22)由七支品体三极管组成，VT1、VT2组成差动放大输入级，VT3是激励级，VT4、VT5和功率管VT6(19)，功率管VT7(18)组成复合互补输出级，(18)、(19)为大功率管。整个功放电路(22)采用直流耦合电路，从输出端通过C5、R7、R6、RP2、C4组成的分压器，将输出电压反馈到差动放大级的反相输入端VT2基极。对交流而言C4可视为短路，调节RP2可改变交流负反馈量，使整个功放电路(22)的增益在15－30倍之间。直流负反馈量，通过R7直接加到VT2基极，反馈量很大，可保证各部分电路能稳定的工作。如果输出静态直流零电位超出±10MV，可用RP1将其调回零点。调节RP3可改变功率管的静态集电极电流在10－20MA之间变化，以克服交越失真。
电源电路(24)中的电源变压器B1(11)输出整流一组不经稳压的±40伏直流电压作为功放电路(22)的电源，输出一组±15伏的直流稳压电源作为振荡器和其它电路电源，输出一组9V稳压电源电路(20)供标准数字万用表使用。
在项、量选择电路(25)中，由变压器B2(6)次级分别输出交流电流、电压，经过量程开关K2(10)和项目选择开关K1(4)转换成供检测的交、直流电压和交、直流电流，且直流经过整流滤波电路，由输出端输出供被检表使用。CT线圈(2)与量程转换开关(10)的K2－5组成电流互感器线路供检测卡表使用。直流试验电源电路(21)输出0－130V、0.5A做直流试验电源，由量程转换开关(10)的K2－7与标准电阻组成电阻网络供检校欧姆表使用。用标准数字万用表(12)与被检表对比进行检校。
三、使用方法1、将本检校仪接到市电220V±10％，5Hz±2％的交流电源上，使量程转换开关(10)和项目转换开关(4)及标准数字万用表(12)挡位转到适当的挡位上，输出调节调到最小位置，打开标准数字万用表(12)按钮开关，将其和被检表接到电源的输出端子上，测电压时并联接到电压公用端子上，测电流时与公用端子串接，打开电源开关，红指示灯亮，使仪器予热15分钟。
2、按下输出“通”按钮，此时输出灯亮，顺时针方向慢慢调节输出粗调钮，同时观察标准数字万用表(12)与被检表的显示值调到测量位置，再用细调钮作精细调节进行比对检验。
3、每一量程或项目校验完毕将粗调及细调钮反时针方向转到最小位置，然后才能允许转换到其它量程或其它项目，以免因输出电压或电流过大损坏被检表和标准数字万用表(12)。
4、检定频率表时，把被检表接到(公共)电压输出端子上，量程转换开关(10)与项目转换开关(4)打到相应的位置，调节出仪表所需的交流电压，调节频率调节钮配合标准频率表或频率计进行比对检定。
5、检定钳形表时，打开检校仪左侧箱门取出CT线圈(2)，把被检表卡入CT线圈(2)中，打开CTk开关，此时绿灯亮，项目转换开关(4)打到AC档电流端子上，接通标准数字万用表(12)交流5A挡或10A档，转动量程转换开关(10)，调节输出钮使被检表满度，即可以5A的比数进行检验，按引用误差公式计算标准数字万用表(12)的显示值，即可得出检测结果；例检定卡表100A挡位时，满度后标准数字万用表(12)的显示值为5.05A，此时引用误差为(A－A0)／Am×100％＝(5－5.05)／5×100％＝－1％。
6、作扩音机使用时，把4只25W喇叭并接到检校仪后面的音频输出端子上，打开电源开关，此时不要按输出通，音频输入口(16)接上话筒或录音机即可使用。但如负载功率不够时，一定要采取限流措施。
7、做试验电源使用时，由仪器后面0－130V、0.5A端子输出直流电压，调节输出钮即可。量程打到12V档调节时，由输出电压端子调节输出钮即可得到0－12V1.5A输出电压。
8、检核欧姆表时，先不用开仪器开关，把项目转换开关打到欧姆档位置上，公用端子上接上欧姆表，转动量程转换开关(10)即可检校欧姆表的中值电阻。
权利要求1.一种由标准数字万用表(12)和音频万用电源组成的电工仪表检校仪，标准数字万用表(12)为市售标准表；音频万用电源由电源电路(24)、振荡输出电路(23)、功放电路(22)、项、量选择电路(25)组成，其特征在于在电源电路(24)中有9伏稳压电源电路(20)；振荡输出电路(23)中有调频电路(15)、音频输入接口(16)；功放电路(22)中有音频输出接口(17)、功率管VT7(18)和功率管VT6(19)；项、量选择电路中有输出变压器B2(6)、CT线卷(2)和直流试验电源电路(21)。
2.根据权利要求1所述的检校仪，其特征在于9伏稳压电源电路(20)为先桥式整流，后电容虑波三端稳压器输出的稳压电路。
3.根据权利要求1所述的检核仪，其特征在于调频电路(15)为调节2W1同轴双连电位器的调整电阻的调频电路，且调频范围为40－60Hz。
4.根据权利要求1所述的检校仪，其特征在于功率管VT7(18)和功率管VT6(19)为大功率管，最大输出功率为125W。
5.根据权利要求1所述的检校仪，其特征在于输出变压器B2(6)的铁芯采用U型高硒硅钢片，铁芯截面积为3.5cm×3.0cm，电压绕组匝数比为140，电流绕组匝数比为21，线径为原边φ1.4mm，付边电压线圈φ0.1－0.5mm，电流线圈φ2.0mm。
6.根据权利要求1所述的检校仪，其特征在于CT线卷(2)线径为φ1.2，匝数为120T。
7.根据权利要求1所述的检核仪，其特征在于外壁(1)为薄钢板成型后烤漆制成，外壁(1)内有固定架，固定架上固定有CT线圈(2)、4Q1全桥(3)、高压电容(5)、输出变压器B2(6)、1C2电容(7)、1Q1全桥(8)、1C1电容(9)、电源变压器B1(11)和线路板(13)；标准数字万用表(12)、量程转换开关(10)、项目转换开关(4)在面板上固定；面板上还固定有各种接口和插口，散热板(14)在外壁(1)后面固定；外壁(1)下面四角固定有像皮脚；外壁(1)上面有盖；整体外形尺寸为320×210×220(mm)，重量8kg。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能电工仪表检校仪，该检校仪由标准数字万用表和音频万用电源组成。音频万用电源又由电源电路、振荡输出电路、功放电路和项、量选择电路组成。其特点是在上述电路中增加有调频电路、音频输入接口、音频输出接口，CT线圈、稳压电源电路等，该检校仪既可供检修直流0.5级、交流1.2级以下各种万用电表、钳形表、交、直流电压表、毫伏表、微安表、频率表和欧姆表用，又可以作直流可调实验电源和一台100W高音质扩音机使用。该检校仪体积小，重量轻、功能多，是一种理想的电表检校仪器。
文档编号G01R35/00GK2087347SQ9120606
公开日1991年10月23日 申请日期1991年4月13日 优先权日1991年4月13日
发明者范玉敏 申请人:邯郸标准计量技术服务部