專利名稱：腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可佩戴于人體手腕上、用于對(duì)大 氣中高壓電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行定量檢測(cè)、報(bào)警的數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表。
背景技術(shù)：
在高壓電氣作業(yè)中，常因誤將帶電物體判斷為無電物體而出現(xiàn)觸電傷亡事 故。由于對(duì)高壓帶電設(shè)備如高壓電線、開關(guān)拒、變壓器端子等不便于進(jìn)行接觸 測(cè)量，因此可通過對(duì)高壓電場(chǎng)的檢測(cè)間接的判斷設(shè)備帶電與否情況，達(dá)到減少 誤觸事故的目的。
目前用于腕佩式電場(chǎng)檢測(cè)報(bào)警器(又名手表式近電報(bào)警器)的方法主要有
兩種 一種是場(chǎng)效應(yīng)管柵極感應(yīng)法，另一種是采用專用報(bào)警芯片。
一、 場(chǎng)效應(yīng)管棚-極感應(yīng)法
該方法利用了場(chǎng)效應(yīng)管4冊(cè)極的控制特性，如圖1所示，天線由金屬導(dǎo)體構(gòu) 成，感應(yīng)到的電場(chǎng)信號(hào)輸入到場(chǎng)效應(yīng)管柵極，由于場(chǎng)效應(yīng)管為電壓-電流控制器 件，柵極上的感應(yīng)電壓就決定了場(chǎng)效應(yīng)管的通斷狀態(tài)。當(dāng)該電壓超過一定值后， 場(chǎng)效應(yīng)管的通斷狀態(tài)發(fā)生改變，輸出電平也同步發(fā)生改變，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)發(fā)聲 器件，達(dá)到報(bào)警的目的。
二、 專用報(bào)警芯片
該方法是場(chǎng)效應(yīng)管柵極感應(yīng)法的改進(jìn)，如圖2所示，以無錫愛芯科微電子 公司HL2014集成電路為例專用報(bào)警芯片一般有一個(gè)輸入端，可直接連接到天 線，該輸入端具有場(chǎng)效應(yīng)管4冊(cè)極一樣的高阻特性，當(dāng)該輸入端上的感應(yīng)電壓超 過芯片預(yù)設(shè)門限后，芯片可直接輸出方波、正弦波或者語音波形以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 發(fā)聲。該方法實(shí)質(zhì)上是場(chǎng)效應(yīng)管柵極感應(yīng)電路的集成化，通過專用芯片的形式 簡(jiǎn)化電路，提高穩(wěn)定性和可靠性。無論是場(chǎng)效應(yīng)管柵極感應(yīng)法還是采用專用報(bào)警芯片，都有一個(gè)預(yù)設(shè)報(bào)警電平門限，當(dāng)感應(yīng)電壓超過門限時(shí)，電路輸出報(bào)警信號(hào)，反之則不報(bào)警。因此使用者得到只是"有電"或者"無電"兩種定性判斷的信息，即為模擬定性檢測(cè)。
模擬定性檢測(cè)存在著如下缺陷
1、 提供的信息有限，不利于使用者清楚的了解帶電情況。只能提供"有無"帶電兩種信息。如果為提高報(bào)警安全性降低報(bào)警門限，則會(huì)帶來誤報(bào)增多；如果提高報(bào)警門限，則又帶來了安全隱患。例如當(dāng)感應(yīng)電壓小于門限時(shí)，即使此時(shí)的高壓電場(chǎng)已經(jīng)較強(qiáng)，但使用者仍然會(huì)得出無電的判斷，不利于使用者做出預(yù)見性行為，影響安全。
2、 準(zhǔn)確性和可靠性低。由于模擬電路固有的參數(shù)離散性和抗干擾能力差的特點(diǎn)，導(dǎo)致了 ^r測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性受到局限。
3、 頻率選擇性差。雖然檢測(cè)的對(duì)象是頻率為50Hz的工頻電場(chǎng)信號(hào)，但是由于采用了電平越限檢測(cè)的方法，使得其他頻率的干擾信號(hào)，如脈沖信號(hào)、靜電信號(hào)等都可能帶來誤報(bào)警。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，該電場(chǎng)表能實(shí)現(xiàn)定量測(cè)量電場(chǎng)強(qiáng)度值，使用者可以更清楚的了解附近場(chǎng)強(qiáng)分布情況，有效地提高了使用者的安全性；同時(shí)，還具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、產(chǎn)品可靠性高、頻率選擇性好、輸出手段多樣、攜帶使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
為能達(dá)到上述發(fā)明目的，所釆用的技術(shù)方案是提供一種腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于包括表殼、表帶和設(shè)置在表殼內(nèi)的表芯；所迷表殼由前表殼和與前表殼扣合在一起的金屬后蓋組成；所述表帶分別與表殼兩端相連接，另一端活動(dòng)連接在一起；所述表芯包括有液晶顯示屏、檢測(cè)電路板、電池塊、環(huán)狀天線、上膠套和下膠套；所述液晶顯示屏、上膠套、檢測(cè)電路板、下膠套順序疊放在一起，通過表芯連接螺絲固定為一體結(jié)構(gòu)，環(huán)狀天線環(huán)繞在其四周；所述檢測(cè)電路板設(shè)置在液晶顯示屏和電池塊之間，并與液晶顯示屏保持平行；所述環(huán)狀天線為環(huán)繞在表芯四周的金屬環(huán)形簧片；所述4企測(cè)電路板包括放大器、AD轉(zhuǎn)換器、微處理器、蜂鳴器和LED燈；所述液晶顯示屏鑲嵌在上膠套上，并與檢測(cè)電路板電連接；所述下膠套上設(shè)置有用于放置電池塊的電池槽。
按照本發(fā)明提供的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述電池槽的底部中央位置設(shè)置有用于將檢測(cè)電路板與電池塊進(jìn)行電連接的接觸彈片；所述檢測(cè)電路板的圓周上設(shè)置有與調(diào)節(jié)按鈕相匹配的按鈕接觸片。
按照本發(fā)明提供的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述前表殼的兩側(cè)設(shè)置有用于對(duì)電場(chǎng)表進(jìn)行設(shè)置的調(diào)節(jié)按鈕，調(diào)節(jié)按鈕的底部與環(huán)狀天線上設(shè)置的接觸彈片相接觸；所述金屬后蓋上設(shè)置有與電池塊進(jìn)行電連接的電池觸片；所述電池塊的一個(gè)電極通過電池觸片和金屬后蓋電氣連接；所述金屬后蓋的四個(gè)端角處各設(shè)置有一螺絲孔，通過連接螺絲將金屬后蓋和前表殼連接在一起。
按照本發(fā)明提供的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述環(huán)形天線的端部設(shè)置有用于插接在天線插槽內(nèi)的限位插片；所述環(huán)形天線上設(shè)置有四個(gè)與調(diào)節(jié)按鈕配合工作的接觸彈片；所述環(huán)形天線的中部設(shè)置有用于與天線限位卡凸卡接的限位卡槽。
按照本發(fā)明提供的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述AD轉(zhuǎn)換器將采集到的場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)直接輸入微處理器進(jìn)行信號(hào)波形幅值提取。
本發(fā)明提供的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表與現(xiàn)有電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x表相比較，具有以下特點(diǎn)
A、 該發(fā)明以定量檢測(cè)為基本出發(fā)點(diǎn)，采用了以處理器為核心的數(shù)字電路技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、可靠的場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)，能幫助使用者準(zhǔn)確了解高壓環(huán)境的設(shè)備帶電情況，從而提高安全性；
B、 定量顯示電場(chǎng)信息可顯示從O. lKV/m到99. 9KV/m范圍內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值，有利于使用者準(zhǔn)確了解設(shè)備的帶電分布情況；
C、 準(zhǔn)確性高由于采用定量檢測(cè)和數(shù)字技術(shù)，測(cè)量的準(zhǔn)確性不再取決于半導(dǎo)體器件的物理特性，其^r測(cè)精度可達(dá)到1%;D、 可靠性高處理器可對(duì)定量檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析處理，有效的排除了各種干擾，提高了檢測(cè)的可靠性；
E、 輸出手段多樣定量檢測(cè)的結(jié)果除可通過液晶顯示外，還可通過不同頻率的聲、光信號(hào)進(jìn)行輸出，而不僅僅是"有無"信號(hào)。


圖1是場(chǎng)效應(yīng)管柵極感應(yīng)法電場(chǎng)檢測(cè)的電路圖2是采用專用報(bào)警芯片進(jìn)行電場(chǎng)檢測(cè)的電路圖3是腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的正視圖4是腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的后視圖5是腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的表芯的結(jié)構(gòu)示意圖6是腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的液晶顯示屏的正視圖7是展開后的環(huán)形天線的結(jié)構(gòu)示意圖8是腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的表芯的結(jié)構(gòu)示意圖9是腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的工作流程圖10是腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表的檢測(cè)電路板的電路設(shè)計(jì)圖。
其中1、表殼，101、前表殼，102、金屬后蓋，1021、電池觸片，1022、螺絲孔，1023、連接螺絲，103、調(diào)節(jié)按鈕，2、表帶，3、表芯，301、液晶顯示屏，302、檢測(cè)電路板，3021、按鈕接觸片，303、電池塊，304、環(huán)狀天線，3041、限位插片，3042、接觸彈片，3043、限位卡槽，305、上膠套，3051、天線插槽，306、下膠套，3061、電池槽，3062、天線限位卡凸，307、表芯連接螺絲。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步描述
如圖所示， 一種腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于包括表殼l、表帶2和設(shè)置在表殼1內(nèi)的表芯3;所述表殼1由前表殼101和與前表殼101扣合在一起的金屬后蓋102組成；所述表帶2分別與表殼1兩端相連接，另一端活動(dòng)連接在一起；所述表芯3包括有液晶顯示屏301、沖企測(cè)電路板302、電池塊303、環(huán)狀天線304、上月交套305和下膠套306;所述液晶顯示屏301、上膠套305、檢測(cè)電路板302、下膠套306順序疊放在一起，通過表芯連接螺絲307固定為一體結(jié)構(gòu)，環(huán)狀天線304環(huán)繞在其四周；所述檢測(cè)電路板302設(shè)置在液晶顯示屏301和電池塊303之間，并與液晶顯示屏301保持平行；所述環(huán)狀天線304為環(huán)繞在表芯3四周的金屬環(huán)形簧片；所述檢測(cè)電路板302包括放大器、AD轉(zhuǎn)換器、微處理器、蜂鳴器和LED燈；所述液晶顯示屏301鑲嵌在上膠套305上，并與檢測(cè)電路板302電連接；所述下膠套306上設(shè)置有用于放置電池塊303的電池槽3061。所述電池槽3061的底部中央位置設(shè)置有用于將檢測(cè)電路板302與電池塊306進(jìn)行電連接的接觸彈片3042;所述檢測(cè)電路板302的圓周上設(shè)置有與調(diào)節(jié)按鈕103相匹配的按鈕接觸片3021。所述前表殼101的兩側(cè)設(shè)置有用于對(duì)電場(chǎng)表進(jìn)行設(shè)置的調(diào)節(jié)按鈕103，調(diào)節(jié)按鈕103的底部與環(huán)狀天線304上設(shè)置的接觸彈片3042相接觸；所述金屬后蓋102上設(shè)置有與電池塊303進(jìn)行電連接的電池觸片1021;所述電池塊303的一個(gè)電極通過電池觸片和金屬后蓋102電氣連接；所述金屬后蓋102的四個(gè)端角處各設(shè)置有一螺絲孔1022,通過連接螺絲1023將金屬后蓋102和前表殼101連接在一起。
所述環(huán)形天線304的端部設(shè)置有用于插接在天線插槽3051內(nèi)的P艮位插片3041;所述環(huán)形天線304上設(shè)置有四個(gè)與調(diào)節(jié)按鈕103配合工作的接觸彈片3042;所述環(huán)形天線304的中部設(shè)置有用于與天線限位卡凸3062卡接的限位卡槽3043。所述AD轉(zhuǎn)換器將采集到的場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)直接輸入^L處理器進(jìn)行信號(hào)波形幅值提取。
檢測(cè)時(shí)，將佩戴在使用者手腕上的電場(chǎng)表置于靠近高壓帶電體的環(huán)境中，環(huán)形天線304上將產(chǎn)生電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大器放大后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)入微處理器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理。微處理器對(duì)信號(hào)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波后提取其幅度信息。最后，處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為場(chǎng)強(qiáng)值并通過液晶顯示屏301進(jìn)行顯示，同時(shí)，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)值大于預(yù)定的門限后，微處理器控制蜂鳴器發(fā)聲和LED燈發(fā)光，用以對(duì)使用者進(jìn)行警示。雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳盡的描述，本專利并不限于上述實(shí)施方式，在權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)即可作出的各種修改或變形仍在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，包括表殼(1)、表帶(2)和設(shè)置在表殼(1)內(nèi)的表芯(3)，所述表殼(1)由前表殼(101)和與前表殼(101)扣合在一起的金屬后蓋(102)組成，所述表帶(2)分別與表殼(1)兩端相連接，另一端活動(dòng)連接在一起，其特征在于所述表芯(3)包括有液晶顯示屏(301)、檢測(cè)電路板(302)、電池塊(303)、環(huán)狀天線(304)、上膠套(305)和下膠套(306)；所述液晶顯示屏(301)、上膠套(305)、檢測(cè)電路板(302)、下膠套(306)順序疊放在一起，通過表芯連接螺絲(307)固定為一體結(jié)構(gòu)，環(huán)狀天線(304)環(huán)繞在其四周；所述檢測(cè)電路板(302)設(shè)置在液晶顯示屏(301)和電池塊(303)之間，并與液晶顯示屏(301)保持平行；所述檢測(cè)電路板(302)包括放大器、AD轉(zhuǎn)換器、微處理器、蜂鳴器和LED燈；所述液晶顯示屏(301)鑲嵌在上膠套(305)上，并與檢測(cè)電路板(302)電連接；所述下膠套(306)上設(shè)置有用于放置電池塊(303)的電池槽(3061)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述環(huán)狀 天線(304 )為環(huán)繞在表芯(3)四周的金屬環(huán)形簧片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述電池 槽(3061 )的底部中央位置設(shè)置有用于將檢測(cè)電路板(302 )與電池塊(306 ) 進(jìn)行電連接的接觸彈片(3042 );所述檢測(cè)電路板(302 )的圓周上設(shè)置有與調(diào) 節(jié)按鈕(103)相匹配的按鈕接觸片(30n)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述前表 殼(101)的兩側(cè)設(shè)置有用于對(duì)電場(chǎng)表進(jìn)行設(shè)置的調(diào)節(jié)按鈕(103),調(diào)節(jié)按鈕(103)的底部與環(huán)狀天線(304 )上設(shè)置的接觸彈片(3042 )相接觸；所述金 屬后蓋(102)上設(shè)置有與電池塊(303 )進(jìn)行電連接的電池觸片(1021);所 述電池塊(303 )的一個(gè)電極通過電池觸片和金屬后蓋(102)電氣連接；所述 金屬后蓋(102 )的四個(gè)端角處各設(shè)置有一螺絲孔(1022 ),通過連接螺絲(1023 ) 將金屬后蓋(102 )和前表殼(101)連接在一起。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述環(huán)形天線(304 )的端部設(shè)置有用于插接在天線插槽(3051 )內(nèi)的限位插片(3041 ); 所述環(huán)形天線(304 )上設(shè)置有四個(gè)與調(diào)節(jié)按鈕(103)配合工作的接觸彈片 (3042 );所述環(huán)形天線(3(M)的中部設(shè)置有用于與天線限位卡凸(3062 )卡 接的限位卡槽(3043 )。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，其特征在于所述AD 轉(zhuǎn)換器將采集到的場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)直接輸入微處理器進(jìn)行信號(hào)波形幅值提取。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表，包括表帶、表殼和設(shè)置在表殼內(nèi)的表芯，其特征在于表芯包括有液晶顯示屏、檢測(cè)電路板、電池塊、環(huán)狀天線、上膠套和下膠套；所述液晶顯示屏、上膠套、檢測(cè)電路板、下膠套順序疊放在一起，通過表芯連接螺絲固定為一體結(jié)構(gòu)，環(huán)狀天線環(huán)繞在其四周；所述檢測(cè)電路板包括放大器、AD轉(zhuǎn)換器、微處理器、蜂鳴器和LED燈。該腕佩式數(shù)字電場(chǎng)檢測(cè)表以定量檢測(cè)為基本出發(fā)點(diǎn)、以處理器為核心，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、可靠的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)，能幫助使用者準(zhǔn)確了解高壓環(huán)境的設(shè)備帶電情況，從而提高安全性；可實(shí)現(xiàn)定量顯示電場(chǎng)信息，有利于使用者準(zhǔn)確了解設(shè)備的帶電分布情況；同時(shí)，還具有可靠性高、輸出手段多樣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R29/12GK101498751SQ20091005802
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者弋 李, 戈 李 申請(qǐng)人:戈 李