专利名称：探测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种指示电压存在和数值大小的电工仪表，特别是一种测量单相交流电压和查寻通电导线皮内断线故障的探测仪，属于低压线路检测装置。
现有技术条件下，要进行电压测量总需要将所用电压表并联在被测线路或被测电器两端。这对安装式仪表进行固定性测量是可以的，但对流动性作业进行临时性测量却很不方便。现有试电笔虽然具有测试简单、使用方便的优点，但测不出电压的具体数据；近几年出现了一种数字式试电笔，使用比较方便，缺点是只能测出所测电压大约属于哪个电压等级，测不出电压的具体数据。
本实用新型的目的在于提供一种携带和使用都有很方便的探测仪，用该仪表进行单相电压测量时，无须任何连线，用该仪表上的探头接触被测导线或电器带电部分的一点即可测出实际电压数值，人体电阻和人体与大地间的绝缘程度(以下简称接地阻抗)不影响测量效果；还可以用该探头隔着绝缘层探测到通电导线的皮内断线故障。
本实用新型所采取的技术方案是，所述探测仪由探头1、分压器2、手触极3、AC－DC变换器4、显示表5和电源6组成，特殊之处在于分压器2由高阻值元件R1、R3和较高阻值元件R2三个分压环节串联而成，并且R1≈R3》R2，R1与探头1电连接，R3与手触电极3电连接，R2作为取样电阻，其两端除分别与R1、R3电连接以外还分别与AC－DC变换器4的输入端和COM端电连接，显示表5的两个输入端分别与AC－DC变换器4的输入端和COM端连接，电源6的V＋端、V－端和COM端分别与AC－DC变换器4的V＋端、V－端和COM端对应电连接。
本技术方案中，分压器2的三个分压环节R1、R2、R3均由电阻器构成，串联总阻值不小于500MΩ，其中R2由R2a、R2b两路元件并联而成，并且R2b所在的支路串联一个用作换档的开关K2，当K2分断时，分压环节R2的总阻值增大，仪器灵敏度进一步提高。所述AC－DC变换器4是由集成运算放大器为主体构成的电压跟随器和线性整流器。所述电源6由电池和分压电路构成，有V＋、V－、COM三个接线端。所述显示表5可以是指针式直流电压表，也可以是液晶数字式直流电压表，前者唯一的两个接线端即为该表的输入端，使用中将其分别与AC－DC变换器4的输出端(即图1、图2或图3中的A点)和COM端电连接；后者有四个接线端——输入端(图3、图4中的IN＋端)、COM端、V＋端和V－端，使用中，将其输入端、COM端分别与AC－DC变换器4的输出端、COM端电连接，将其V＋端、V－端分别与AC－DC变换器4的或电源6的V＋端、V－端电连接。
上述技术方案中，由于采用高阻值的限流电阻－分压器2总阻值高达500MΩ以上，接地阻抗对测量结果的影响可以忽略，使用中可以象现有试电笔一样方便；由于装有显示表5，测量结果可以象现有的电压表一样直观；装有换档开关K2，使用中可以利用该开关，进一步提高仪器的灵敏度，能够探测到通电导线的皮内断线故障，具有现有试电笔和电压表所不具备的功能。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的总体组成和工作示意图。
图2是本实用新型的一个实施例。
图3是本实用新型的另一个实施例。
图4是图3的补充说明——由液晶显示屏及其驱动电路7106为主体构成的数字式直流电压表的典型接线图。
图中1、探头；2、分压器；3、手触极；4、AC－DC变换器；5、显示表；6、电源；E、电池；ZD、接地阻抗；R1、R2、R3，组成分压器2的三个分压环节；R2a、R2b，组成R2的两条支路元件；K1，电池开关；K2，换档开关；V＋、V－、COM，电源6的三个接线端；IN＋、IN－，由液晶显示屏及其驱动电路7106为主体构成的数字式直流电压表的两个输入端。
参照
一下本实用新型——探测仪的工作原理。使用时，人手接触手触极3，用探头1去接触带电体时，此时便有电流通过探头1、分压器2、手触极3和接地阻抗ZD流回电力线中性点。通常，接地阻抗ZD随着情况不同差别很大，小只几个KΩ，大至几个MΩ。但由于所取分压器2的阻值更大，高达几百MΩ，给它串联上几个KΩ或几个MΩ的接地电阻抗ZD以后，对总阻值的影响很少，而且因ZD不是纯电阻性质的，ZD与分压器2串联后总阻值小于两者代数和，因此，测量中通过回路的电流只与分压器2的阻值和被测电压有关，接地阻抗ZD或大或小产生的影响可以忽略。测量中通过回路电流必定在R2两端产生一个电压降，也就是说，R2有节取电压信号的作用；因为AC－DC变换器4前级是集成运算放大器A1接成电压跟随器形式，显著特点是具有很高的输入阻抗，对R2节取的电压信号几乎不产生旁路衰减作用；又因为AC－DC变换器4的后级是用集成运算放大器A2与R4、R5、R6、D1、D2接成线性半波整流器，特点是可以把前级送来的交流电压按正比关系转换成直流电压；显示表5是指针式或数字式直流电压表，将来自AC－DC变换器4的直流电压指示出来，调整电位器W，可以使显示表5的示数正好与被测电压——即探头1与大地间的电压的实际数值相对应。当换档开关K2拨在断开位置时，取样电阻R2的阻值变大(由R2＝R2a∥R2b变成R2＝K2a)，其节取的电压信号增强，此时探测仪的灵敏度进一步提高，可以隔着绝缘层探测到通电导线对地电压的变化，从而判断断皮内线的故障所在。
在图2所示的实施例中，电源6由电池E和稳压二极管Dw、电阻器R7及电池开关K1组成，其中Dw、R7组成分压电路，它的作用是把单电源——电池变成具有V＋、V－和COM三个接线端的电源，以满足AC－DC变换器4的工作需要。本实施例显示表5用的是指针式直流电压表，该表唯一的两个接线端即为输入端，根据两端的极性分别与AC－DC变换器4的输出端和COM端对应连接。
在图3所示的实施例中，显示表5用的是液晶数字式直流电压表，该表包括驱动电路和液晶显示屏两部分组成，其中驱动电路用的是大规模集成电路7106，它本身除有输入端IN＋、IN－外(将其中之一IN－与COM合并)，还设有V＋端(第1引脚)、V－端(第26引脚)和COM端(第32引脚)，并且V＋与COM间有一稳定值很高的2.8V电压，当电池E的正负极分别与V＋、V－相接后，7106本身就形成一个很好的分压电路，将其V＋端、V－端和COM端与AC－DC变换器4的对应端相接后恰好能使整机正常工作，适当选取R4、R5、R6的数值，适当调整W，便可以作成液晶数字显示式双功能探测仪。另外，本实施例中，在AC－DC变换器4后级还附有由C1、R8、C2组成的滤波电路，这样可以使AC－DC变换器4输出较平滑的直流电压，使液晶数字式电压表指示数字不致严重闪跳。
元器件的选取提供如下参考对于图2或图3所示出的实施例中，壳体选用ABS注塑材料制作；探头1用φ4mm的钢筋制成长约50mm，端部扁平状；手触极3用铁片制成园形；A1、A2用集成双运放SF358；所有电阻器均用0.125W碳膜电阻，其中R1＝R3＝330MΩ，R2a＝510KΩ，R2b＝1.2MΩ；W用33KΩ碳膜电位器；图2中，R4＝100KΩ，R5＝82KΩ，R6＝390KΩ；DW用2CW52型稳压二极管；显示表5用25×15mm电平表，量程600mV，按0.5V／mV作刻度。图3中，R4＝100KΩ，R5＝47KΩ，R6＝91KΩ，R8＝220KΩ，C1＝C2＝1uF；显示表5是用27×50.8mm液晶显示屏附以7106驱动电路及其它外围元件构成的数字式直流电压表，该表的典型构成如图4所示。
权利要求1.一种由探头(1)、分压器(2)、手触极(3)、AC-DC变换器(4)、显示器(5)和电源(6)组成的探测仪，其特征是分压器2由高阻值元件R1、R3和较高阻值元件R2三个分压环节串联而成，并且R1≈R3》R2，R1与探头(1)电连接，R3与手触极(3)电连接，R2作为取样电阻，其两端除分别与R1、R3电连接以外还分别与AC-DC变换器(4)的输出端和COM端电连接，电源(6)的V+端、V-端和COM端分别与AC-DC变换器(4)的V+端、V-端和COM端对应电连接。
2.由权利要求1所述的探测仪，其特征是分压器(2)的三个分压环节R1、R2、R3均由电阻器构成，串联总阻值不小于500MΩ。
3.由权利要求1或2所述的探测仪，其特征是分压器(2)中R2由R2a、R2b两路元件并联而成，其中R2b所在的支路串联一个开关K2。
4.由权利要求1所述的探测仪，其特征是AC－DC变换器(4)是由集成运算放大器为主体构成的电压跟随器和线性整流器。
5.由权利要求1所述的探测仪，其特征是电源(6)是由电池和分压电路组成并有V＋、V－和COM三个接线端。
6.由权利要求1所述的探测仪，其特征是显示表(5)是指针式直流电压表，其两个接线端即为该表的两个输入端。
7.由权利要求1所述的探测仪，其特征是显示表(5)是液晶数字显示式直流电压表，其两个输入端N＋、N－，一个与AC－DC变换器(4)的输出端电连接，另一个与COM端电连接，其V＋端、V－端分别与AC－DC变换器(4)或电源(6)的V＋端、V－端电连接。
专利摘要一种低压线路电工仪表，主要由探头、分压器、手触极、AC—DC变压器、显示表和电源组成，特点是分压器由高阻值元件构成，AC—DC变换器由集成电路构成具有高输入阻抗和线性整流作用。用该仪表进行电压测量时，只要用探头接触被测线路一点或被测电器一点即可显示出被测电压的实际数值(指针式或数字式)；还可以用该仪表查找绝缘导线的及内断线故障。具有使用简便、直观和携带方便的优点。
文档编号G01R15/00GK2169852SQ9323100
公开日1994年6月22日 申请日期1993年5月18日 优先权日1993年5月18日
发明者林文宙, 柳玉高 申请人:林文宙