專利名稱：一種袖珍式鉗形數(shù)字表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電工測量儀表。
已有的DT-266型鉗形數(shù)字表主要用于測量電網(wǎng)及電氣設(shè)備中的交流電流，同時可以測量交流電壓、電阻及電路連續(xù)性(蜂鳴器)。這種表所用的鉗頭(電流互感器)鉗口直徑為10cm，尺寸較大，笨重，而且漏磁較嚴(yán)重，測量時，當(dāng)被測導(dǎo)線位于鉗口中不同的位置時，讀數(shù)相差較大，影響測量精度。它采用16個檔位的轉(zhuǎn)盤式功能旋鈕來完成電源開關(guān)及切換測量項(xiàng)目、量程、小數(shù)點(diǎn)的功能。轉(zhuǎn)盤開關(guān)含有7組滑道，占用印刷板面積較大；同時，這種表有兩個輸入插孔，在測量交流電壓、電阻參數(shù)時，用測試線連接輸入插孔與被測電路。它所用的輸入插孔是一種中間有孔的圓柱型導(dǎo)體，整個插孔為一個導(dǎo)體；這種表所用的A/D轉(zhuǎn)換器ICL7106為雙列直插式集成電路，體積較大。其蜂鳴器電路由三極管和三端壓電晶體構(gòu)成，振蕩頻率不穩(wěn)，容易產(chǎn)生停振的毛病。該表顯示器無量綱顯示，及交流電符號讀數(shù)顯示不直觀。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種體積小、攜帶方便、操作簡單，讀數(shù)方便的可測量交流電流、交流電壓、電阻、二極管等參數(shù)，并且具有短路蜂鳴器功能和小數(shù)點(diǎn)顯示、電池低電壓顯示、量綱顯示、交流電符號顯示的鉗形數(shù)字表。它可以成為電工隨身攜帶工具，用于電網(wǎng)線路檢修、電氣設(shè)備安裝、調(diào)試等用途。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的(參考所附圖紙)

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖中1.鉗頭2.衰減器3.輸入插孔(高端)4.輸入插孔(低端)5.衰減器6.電子開關(guān)7.撥動開關(guān)8.AC/DC轉(zhuǎn)換器9.A/D轉(zhuǎn)換器10.比較器11.蜂鳴器12.液晶顯示器13.小數(shù)點(diǎn)、量綱、交流符號驅(qū)動電路14.數(shù)據(jù)保持開關(guān)15.電池低電壓顯示電路。
鉗頭(互感器)(1)將被測電流信號轉(zhuǎn)化成電壓信號；衰減器(2)將電流互感器產(chǎn)生的電壓信號衰減，通過改變其衰減量來改變所測量交流電流的量程；輸入插孔(3)是交流電壓、電阻、二極管、短路蜂鳴器檔的輸入高端；輸入插孔(4)是交流電壓、電阻、二極管、短路蜂鳴器檔的輸入低端，它由兩片互相絕緣的導(dǎo)體(4a、4b)構(gòu)成，其中一片導(dǎo)體(4a)通過一只電阻接電子開關(guān)(6)的控制端，另一片導(dǎo)體(4b)接地，當(dāng)輸入測試線插入插孔4時，導(dǎo)體(4a)、(4b)接通，使電子開關(guān)(6)導(dǎo)通，整機(jī)電源接通；衰減器(5)在電壓測量時，用于將輸入電壓衰減1000倍，使其下降到200mv以下的范圍；在電阻測量時，它將被測電阻上的電壓降衰減10倍后，供給A/D轉(zhuǎn)換器(9)用；撥動開關(guān)(7)具有4組滑道，4個檔位，它與輸入插孔(4)配合完成電源開/關(guān)的控制及測量項(xiàng)目量程，量綱顯示，小數(shù)點(diǎn)交流電符號顯示的切換功能；AC/DC轉(zhuǎn)換器(8)將交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號，A/D轉(zhuǎn)換器(9)為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，本實(shí)用新型不采用塑料封裝的雙列直插式3位A/D轉(zhuǎn)換器ICL7106(或JRC9207)，而是直接將(硅芯片)裸片封裝在印刷板上；比較器(10)用于控制蜂鳴器電路(11)，當(dāng)被測電阻小于20Ω時，比較器輸出高電位，使由三個異或門構(gòu)成的蜂鳴器電路起振，發(fā)出聲音。液晶顯示器(12)是3位液晶顯示器，它帶有小數(shù)點(diǎn)、量綱、交流電符號、電池低電壓符號；小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動電路(13)由滑道開關(guān)控制，按不同測量功能量程分別驅(qū)動液晶顯示器的小數(shù)點(diǎn)、量綱、交流電符號、電池低電壓符號顯示；數(shù)據(jù)保持開關(guān)(14)為一只按鍵開關(guān)，按下時，可使LCD讀數(shù)保持不變；電池低電壓顯示電路(15)在電池電壓下降到7.5V以下時，使液晶顯示器上“LOB”字符顯示出來，表示電池電壓過低應(yīng)予以更換。
采用上述方案，比DT-266減少了12個檔位，僅用4個檔位配合輸入插孔就可完成開關(guān)電源及電壓、電流、電阻、二極管、蜂鳴器的功能切換及量程轉(zhuǎn)換，同時還增加了二極管測量、量綱顯示和交流電符號顯示功能，并且減少了鉗頭漏磁改善了交流電流測量誤差，使蜂鳴器工作更穩(wěn)定。整機(jī)體積、重量下降為原來的三分之一，制造成本下降為二分之一。這種袖珍式鉗形數(shù)字表攜帶方便、操作容易，可以做為電工隨身攜帶工具，用于線路檢修，電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、維修。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明圖2是第一個實(shí)施例的電路原理圖。
在圖2中，鉗頭(1)的輸出信號由衰減器(2)衰減后送至撥動開關(guān)(7)，撥動開關(guān)(7)由①、②、③、④4組滑道組成，有4個檔位(I)、(II)、(III)、(IV)，用于切換測量功能、量程、顯示符號；輸入插孔(4)由(4a)和(4b)兩片互相絕緣的導(dǎo)體組成，其中(4a)通過一只電阻R38與電子開關(guān)(6)Q2基極相連；電子開關(guān)(6)即Q2用于控制電源的接通，可采用PNP型晶體管或P溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管，當(dāng)測試線插頭插進(jìn)輸入插孔(4)時，(4a)和(4b)兩片導(dǎo)體，通過插頭導(dǎo)體接通，使電子開關(guān)(6)即Q2導(dǎo)通，電源接通。撥動開關(guān)的撥動開關(guān)的(II)，(III)兩檔是電流測量檔，其中(II)檔是20A檔，(III)檔是200A檔；當(dāng)撥動開關(guān)處于這兩檔時，滑道③接通，電源接通，整機(jī)開始工作，此時輸入信號由鉗頭(1)經(jīng)衰減器(2)提供，改變衰減器(2)的參數(shù)(將R38改為9KΩ)可以將量程提高10倍。當(dāng)撥動開關(guān)置于(I)，(IV)兩檔時，若插孔(4)沒有測試線插頭插上，則電子開關(guān)(6)是斷開的，電源是關(guān)斷的，因此(I)，(IV)兩檔具有關(guān)斷電流檔電源的功能。當(dāng)輸入插孔(3)、(4)插上時，若滑道開關(guān)(7)處于(I)的位置，可進(jìn)行交流電壓測量，輸入交流電壓經(jīng)衰減器(5)衰減后由AC/DC轉(zhuǎn)換器(8)轉(zhuǎn)換成直流信號，再由A/D轉(zhuǎn)換器(9)變換成數(shù)字顯示出來；若滑道開關(guān)(7)處于(IV)的位置，則整機(jī)為電阻測量檔；電阻測量檔可用于測量2KΩ以下的電阻，它同時可以測量二極管電路連續(xù)性，當(dāng)被測電阻小于一定值(通常為20Ω左右)，由運(yùn)放IC3a構(gòu)成的比較器(10)的輸出端就由低電位轉(zhuǎn)為高電位，使蜂鳴器(11)發(fā)出音響，蜂鳴器由IC2b，IC2c，IC2d三個異或門和一個二端式壓電晶體蜂鳴器Bz構(gòu)成。液晶顯示器(12)具有31/2位數(shù)碼顯示及小數(shù)點(diǎn)，交流電符號(AC)，電壓量綱(V)，電流量綱(A)及電池低電壓符號(LOB)。小數(shù)點(diǎn)、量綱、交流電符號驅(qū)動電路(13)包括一個反相器Q1及撥動開關(guān)(7)的兩組滑道①.②；其中①將液晶背電極BP端反相后成為(/BP)，供滑道①.②驅(qū)動相應(yīng)的筆劃顯示。電池低電壓顯示電路由IC2A.D7.R21構(gòu)成，當(dāng)電池電壓高于7.5V時，IC2A輸出信號與輸入端②同相，都是BP，當(dāng)電池電壓低于7.5V時，IC2A輸出與BP反相的(/BP)信號，使液晶的“LOB”字段顯示出來。本實(shí)用新型采用口徑為φ28mm的鉗頭，A/D轉(zhuǎn)換器(9)采用裸片JRC9207直接封裝在印刷板上。
第二個實(shí)施例是在第一個實(shí)施例基礎(chǔ)上將AD/DC轉(zhuǎn)換器(9)改用AD736或AD737后，就可使本表成為具有真有效值響應(yīng)的鉗形數(shù)字表。
權(quán)利要求1.一種袖珍式鉗形數(shù)字表，由鉗頭，衰減器，輸入插孔(高端)，輸入插孔(低端)，衰減器，電子開關(guān)，撥動開關(guān)，AC/DC轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器，比較器，蜂鳴器，液晶顯示器，小數(shù)點(diǎn)、量綱、交流符號驅(qū)動電路，數(shù)據(jù)保持開關(guān)，電池低電壓顯示電路組成；其特征是撥動開關(guān)由4組滑道組成；輸入插孔(低端)由兩片互相絕緣的金屬導(dǎo)體構(gòu)成，其中一片導(dǎo)體通過一只電阻與一只電子開關(guān)連接，另一片導(dǎo)體接到模擬地電位；A/D轉(zhuǎn)換器是采用裸片直接封裝在印刷板上的；蜂鳴器由三個異或門和一個二端壓電晶體構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉗形數(shù)字表，其特征是電子開關(guān)為PNP型晶體管(或?yàn)镻溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管)，晶體管的發(fā)射極、集電極(或場效應(yīng)管的源極、漏極)，電子開關(guān)分別與電池正極和電路的Vcc端相接，其導(dǎo)通與否由測試線插頭的插入控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉗形數(shù)字表，其特征是A/D轉(zhuǎn)換器采用ICL7106或JRC9201。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉗形數(shù)字表，其特征是撥動開關(guān)由4組滑道組成；每組滑道由兩條滑道構(gòu)成，有4個檔位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉗形數(shù)字表，其特征是液晶顯示器具有量綱及交流符號顯示。
專利摘要一種袖珍式鉗形數(shù)字表，采用小型鉗口，A/D轉(zhuǎn)換器芯片直接襯裝在印刷板上，其功能轉(zhuǎn)換開關(guān)為撥動開關(guān)，由4組滑道組成，有4個檔位，它的兩個輸入插孔中有一個是由兩片相互絕緣的導(dǎo)體構(gòu)成的，這個輸入插孔可以控制一只電子開關(guān)，它與撥動開關(guān)組合起來可以完成電源開、關(guān)及測量項(xiàng)目切換、量程切換、小數(shù)點(diǎn)切換、量綱顯示切換的功能。這種鉗形數(shù)字表比現(xiàn)有的鉗形數(shù)字表體積、重量縮小2/3，材料成本下降一半，增加了量綱顯示和交流符號顯示功能，蜂鳴器電路亦有所改進(jìn)。適合于電工外出攜帶，用于電網(wǎng)線路檢修，電氣設(shè)備安裝、調(diào)試、維修。
文檔編號G01R27/00GK2356354SQ9920179
公開日1999年12月29日 申請日期1999年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月5日
發(fā)明者徐先 申請人:徐先