專利名稱：剩余電壓測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試儀，尤其是一種剩余電壓測(cè)試儀，屬于測(cè)試儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
剩余電壓是電氣設(shè)備斷電后，電源插頭各極間、各極對(duì)設(shè)備外殼間和用電設(shè)備內(nèi) 部易觸碰的儲(chǔ)能器件上，在一段時(shí)間內(nèi)保持的殘余電壓。 國標(biāo)GB4706. 1-2005《家用和類似用途電器的安全第一部分安全要求》規(guī)定"器 具以額定電壓供電，然后將其任何一個(gè)開關(guān)置于"斷開"位置，器具在電壓峰值時(shí)從電源斷 開。在斷開電源后的ls時(shí)，用一個(gè)不會(huì)對(duì)測(cè)量值產(chǎn)生明顯影響的儀器，測(cè)量插頭各插腳間 的電壓。" 剩余電壓測(cè)試要求 (1)很高的測(cè)試內(nèi)阻。用內(nèi)阻抗不影響測(cè)量值的儀表來測(cè)； (2)精確的測(cè)試時(shí)間。拔斷插頭之后ls時(shí)這一點(diǎn)的時(shí)間； (3)瞬時(shí)采集測(cè)試數(shù)據(jù)能力。測(cè)試采集ls時(shí)這一點(diǎn)的電壓； (4)峰值斷電測(cè)試功能。GB9706. 1—2007規(guī)定"在斷開電源后1秒時(shí)，……測(cè) 量……。試驗(yàn)必須進(jìn)行10次。"這是為了測(cè)試到最高剩余電壓，規(guī)定測(cè)試10次，選擇其測(cè)試
最大值。
目前市場(chǎng)上測(cè)試醫(yī)療器械的剩余電壓測(cè)試儀存在著以下問題1.測(cè)試阻抗低； 2.不具備峰值斷電測(cè)試功能。
1.測(cè)試阻抗低 目前市場(chǎng)上的剩余電壓測(cè)試儀測(cè)試阻抗為100 200MQ ，在額定電壓小于或等于 250V時(shí)，如測(cè)試線對(duì)地電容量等于3000pF，進(jìn)行剩余電壓測(cè)試，則達(dá)不到測(cè)試要求。 根據(jù)公式計(jì)算，100MQ測(cè)試阻抗的放電時(shí)間為 t = RXC = 100MQ X3000pF = 0. 3s， 電容放電時(shí)間過短，則ls時(shí)無法測(cè)試出并顯示剩余電壓值。 2.不具備峰值斷電測(cè)試 電儲(chǔ)能器件的能量存儲(chǔ)多少?zèng)Q定于器件的容量和外部電源的電壓，在電源干擾電 容容量一定的情況下，電源電壓高低決定了剩余電壓的高低。在電源額定電壓220伏時(shí)測(cè) 試，其峰值電壓為311伏，儲(chǔ)能的能量和電壓為最高。因此，測(cè)試電器設(shè)備的剩余電壓應(yīng)在 電源電壓為峰值時(shí)斷電測(cè)試。這樣的測(cè)試會(huì)出現(xiàn)(1) 10次測(cè)試未必采集到最大值剩余電 壓，(2)不能保證每一次測(cè)試的重復(fù)性。因此，只有在電源電壓為峰值時(shí)斷電，剩余電壓的 測(cè)試才能保證采集到最大值和測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于[0018] 1)完成電源插頭各插腳間的全部剩余電壓測(cè)試； 2) —次即可完成剩余電壓的測(cè)試；并且，保證了每一次測(cè)試的重復(fù)性。
為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為提供一種剩余電壓測(cè)試儀，包括峰
值斷電電路、高阻測(cè)試電路及時(shí)間電路；峰值斷電電路包括峰值采樣電路、峰值調(diào)節(jié)電路及
峰值開關(guān)電路，高阻測(cè)試電路包括高阻采樣電路及測(cè)試控制電路；其中，峰值采樣電路用以
對(duì)電源的峰值信號(hào)進(jìn)行采樣，供給峰值調(diào)節(jié)電路；峰值調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)峰值信號(hào)使其在正弦
波波頂時(shí)，發(fā)出斷電信號(hào)供峰值開關(guān)電路執(zhí)行；峰值開關(guān)電路接受峰值調(diào)節(jié)電路發(fā)出的斷
電信號(hào)，使相線、零線及地線同時(shí)斷電；高阻采樣電路測(cè)試輸入端串聯(lián)高阻值采樣電阻，
由采樣信號(hào)放大器放大后，接入測(cè)試控制電路；測(cè)試控制電路控制取得的測(cè)試信號(hào)的傳輸；
時(shí)間電路通過控制測(cè)試開關(guān)的通斷時(shí)間，將剩余電壓測(cè)試信號(hào)送入存儲(chǔ)器并且顯示測(cè)試結(jié)果。 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述峰值采樣電路采集電網(wǎng)電源頻率信號(hào)，接 入比較器比較，取得峰值信號(hào)后，提供與門電路，與門電路的輸出端接至峰值調(diào)節(jié)電路。 作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方式，所述峰值調(diào)節(jié)電路包括依次串聯(lián)的信號(hào)穩(wěn)定 電路、峰值電位器及信號(hào)反相器，調(diào)節(jié)峰值電位器延時(shí)，在峰值時(shí)發(fā)出斷電信號(hào)，信號(hào)反相 器的將斷電信號(hào)接往峰值開關(guān)電路。 作為本實(shí)用新型的又一種優(yōu)選方式，所述峰值開關(guān)電路包括斷電信號(hào)控制器、控 制信號(hào)放大器、測(cè)試電源輸出繼電器，測(cè)試電源輸出繼電器由相線斷電繼電器、零線斷電繼 電器、地線通斷繼電器組成，信號(hào)反相器送來的斷電信號(hào)分別控制斷電信號(hào)控制器，并通過 各自的控制信號(hào)放大器放大后，控制相線斷電繼電器、零線斷電繼電器、地線通斷繼電器在 電源電壓峰值時(shí)同時(shí)斷電。 作為本實(shí)用新型的再一種優(yōu)選方式，采樣電阻的阻值為1000MQ ，接入采樣信號(hào)放 大器的同相輸入端。 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方式，所述測(cè)試控制電路由相互串聯(lián)的第一測(cè)試開
關(guān)、第二測(cè)試開關(guān)和阻抗變換電路組成，第一測(cè)試開關(guān)的兩端分別連接采樣信號(hào)放大器的
輸出端及阻抗變換電路的同相輸入端，第二測(cè)試開關(guān)與測(cè)試輸出口相連接并接地。 作為本實(shí)用新型的另一種進(jìn)一步優(yōu)選方式，所述時(shí)間電路包括時(shí)間控制器、雙穩(wěn)
態(tài)電路、變換電路、微分電路及調(diào)節(jié)電位器，由秒信號(hào)發(fā)生器送來的秒信號(hào)接入時(shí)間控制
器，再分別接入雙穩(wěn)態(tài)電路，一組雙穩(wěn)態(tài)電路與變換電路相串聯(lián)，變換電路的控制信號(hào)經(jīng)放
大三極管控制第二測(cè)試開關(guān)的吸合；另一組雙穩(wěn)態(tài)電路經(jīng)調(diào)節(jié)電位器與微分電路串聯(lián)，微
分電路的信號(hào)經(jīng)放大三極管控制第一測(cè)試開關(guān)的短時(shí)吸合采集剩余電壓值，調(diào)節(jié)電位器使
峰值斷電時(shí)間與剩余電壓測(cè)試時(shí)間準(zhǔn)確間隔1秒。 該剩余電壓測(cè)試儀具有如下優(yōu)點(diǎn) 1、將剩余電壓測(cè)試阻抗提高，例如提高到1000MQ ，在額定電壓小于或等于250V 時(shí)，滿足測(cè)試線對(duì)地電容量大于3000pF的剩余電壓的測(cè)試。阻抗增加為1000MQ時(shí)，電容 放電時(shí)間為t = RXC = 1000MQ X3000pF = 3s ;在額定電壓220V峰值電壓311V時(shí)斷 電，經(jīng)過l秒時(shí)，用電容放電公式計(jì)算，剩余電壓為 Us = Um. e—t/T = 311X2. 718—1/3 = 222. 8V ; 原來無法測(cè)試的線對(duì)地剩余電壓，現(xiàn)能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試值高達(dá)222V ;
4[0031] 2、增加了峰值斷電測(cè)試功能，真實(shí)反映出剩余電壓的實(shí)際測(cè)試值，并且測(cè)試值可 以再現(xiàn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型的剩余電壓測(cè)試儀的方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的剩余電壓測(cè)試儀的電路原理圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型的剩余電壓測(cè)試儀包括峰值斷電電路1、高阻測(cè)試電路2 及時(shí)間電路3 ;峰值斷電電路1包括峰值采樣電路11 、峰值調(diào)節(jié)電路12及峰值開關(guān)電路13， 高阻測(cè)試電路2包括高阻采樣電路21及測(cè)試控制電路22。其中，峰值采樣電路11用以對(duì) 電源的峰值信號(hào)進(jìn)行采樣，供給峰值調(diào)節(jié)電路12 ;峰值調(diào)節(jié)電路12調(diào)節(jié)峰值信號(hào)使其在正 弦波波頂時(shí)，發(fā)出斷電信號(hào)供峰值開關(guān)電路13執(zhí)行；峰值開關(guān)電路13接受峰值調(diào)節(jié)電路 發(fā)出的斷電信號(hào)，使相線、零線及地線同時(shí)斷電；高阻采樣電路21的測(cè)試輸入端串聯(lián)阻值 為1000MQ的采樣電阻，由采樣信號(hào)放大器A2放大后，接入測(cè)試控制電路22 ;測(cè)試控制電 路22控制取得的測(cè)試信號(hào)的傳輸；時(shí)間電路3通過控制測(cè)試開關(guān)的通斷時(shí)間，將剩余電壓 測(cè)試信號(hào)送入存儲(chǔ)器4及顯示器5顯示測(cè)試結(jié)果。 如圖2所示，峰值采樣電路11采集電網(wǎng)電源頻率信號(hào)，通過比較器A1比較，取得
峰值信號(hào)后經(jīng)過與測(cè)試時(shí)間同步信號(hào)提供與門電路F1供給峰值調(diào)節(jié)電路12 ; 峰值調(diào)節(jié)電路12包括依次串聯(lián)的信號(hào)穩(wěn)定電路、峰值電位器W1及信號(hào)反相器F4，
信號(hào)穩(wěn)定電路由F2、 F3組成，與門電路F1傳遞的信號(hào)經(jīng)信號(hào)穩(wěn)定電路穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)峰值電
位器W1延時(shí)，使之達(dá)到并控制斷電繼電器在正弦波波頂斷電，信號(hào)反相器F4的將斷電信號(hào)
接往峰值開關(guān)電路13。 峰值開關(guān)電路13包括斷電信號(hào)控制器、控制信號(hào)放大器、測(cè)試電源輸出繼電器， 測(cè)試電源輸出繼電器由相線斷電繼電器L-J、零線斷電繼電器N-J、地線通斷繼電器E-J組 成。峰值開關(guān)電路13接受由信號(hào)反相器F4送來的斷電信號(hào)，分別控制斷電信號(hào)控制器F5、 F6、 F7，并各自通過控制信號(hào)放大器D1、 D2、 D3推動(dòng)測(cè)試電源輸出繼電器斷電相線斷電繼 電器L-J，零線斷電繼電器N-J，地線通斷繼電器E-J在電源電壓峰值時(shí)同時(shí)斷電。 測(cè)試輸入端串聯(lián)阻值為1000MQ的采樣電阻，高阻值采樣電阻和采樣信號(hào)放大器 A2組成高阻采樣電路21。輸入的信號(hào)先經(jīng)高阻值采樣電阻，再由采樣信號(hào)放大器A2放大 后，接入測(cè)試控制電路22。 測(cè)試控制電路22包括用于測(cè)試信號(hào)通斷控制的第一測(cè)試開關(guān)Kl、第二測(cè)試開關(guān) K2及阻抗變換電路A3，第一測(cè)試開關(guān)K1與第二測(cè)試開關(guān)K2相互串聯(lián)，第一測(cè)試開關(guān)K1的 兩端分別連接A2的輸出端及A3的同相輸入端，第二測(cè)試開關(guān)K2與測(cè)試輸出口相連接。 時(shí)間電路包括時(shí)間控制器A4、雙穩(wěn)態(tài)電路、變換電路、微分電路及調(diào)節(jié)電位器W2。 由秒信號(hào)發(fā)生器送來的秒信號(hào)進(jìn)入時(shí)間控制器A4，在前5秒的時(shí)間由F10、F11組成的雙穩(wěn) 態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，信號(hào)經(jīng)過變換電路F8、F9控制信號(hào)放大三極管D4帶動(dòng)測(cè)試開關(guān)K2吸合，測(cè)試 電源輸出繼電器吸合供電，無測(cè)試信號(hào)輸出。在第6秒信號(hào)來到后，由F10、F11組成的雙穩(wěn)態(tài)電路再次翻轉(zhuǎn)，測(cè)試開關(guān)K2釋放，翻轉(zhuǎn)信號(hào)同時(shí)送到與門電路F1 ;而F12、 F13組成的雙
穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，由F14、 F15、 F16和電容器C、電阻R組成的微分電路控制D5帶動(dòng)第一測(cè)試
開關(guān)Kl瞬時(shí)吸合，取得剩余電壓測(cè)試信號(hào)送到存儲(chǔ)器4存儲(chǔ)，并由顯示器5顯示測(cè)試結(jié)果。
調(diào)節(jié)電位器W2可以使峰值斷電時(shí)間與剩余電壓測(cè)試時(shí)間準(zhǔn)確間隔1秒。 除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變
換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種剩余電壓測(cè)試儀，其特征在于，該測(cè)試儀包括峰值斷電電路、高阻測(cè)試電路及時(shí)間電路；峰值斷電電路包括峰值采樣電路、峰值調(diào)節(jié)電路及峰值開關(guān)電路，高阻測(cè)試電路包括高阻采樣電路及測(cè)試控制電路；其中，峰值采樣電路，用以對(duì)電源的峰值信號(hào)進(jìn)行采樣，供給峰值調(diào)節(jié)電路；峰值調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)峰值信號(hào)使其在正弦波波頂時(shí)，發(fā)出斷電信號(hào)供峰值開關(guān)電路執(zhí)行；峰值開關(guān)電路，接受峰值調(diào)節(jié)電路發(fā)出的斷電信號(hào)，使相線、零線及地線同時(shí)斷電；高阻采樣電路，測(cè)試輸入端串聯(lián)高阻值采樣電阻，由采樣信號(hào)放大器放大后，接入測(cè)試控制電路；測(cè)試控制電路，控制取得的測(cè)試信號(hào)的傳輸；時(shí)間電路，通過控制測(cè)試開關(guān)的通斷時(shí)間，將剩余電壓測(cè)試信號(hào)送入存儲(chǔ)器并且顯示測(cè)試結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電壓測(cè)試儀，其特征在于，所述峰值采樣電路采集電網(wǎng) 電源頻率信號(hào)，接入比較器比較，取得峰值信號(hào)后，提供與門電路，與門電路的輸出端接至 峰值調(diào)節(jié)電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的剩余電壓測(cè)試儀，其特征在于，所述峰值調(diào)節(jié)電路包括依 次串聯(lián)的信號(hào)穩(wěn)定電路、峰值電位器及信號(hào)反相器，調(diào)節(jié)峰值電位器延時(shí)，在峰值時(shí)發(fā)出斷 電信號(hào)，信號(hào)反相器的將斷電信號(hào)接往峰值開關(guān)電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的剩余電壓測(cè)試儀，其特征在于，所述峰值開關(guān)電路包括斷電 信號(hào)控制器、控制信號(hào)放大器、測(cè)試電源輸出繼電器，測(cè)試電源輸出繼電器由相線斷電繼電 器、零線斷電繼電器、地線通斷繼電器組成，信號(hào)反相器送來的斷電信號(hào)分別控制斷電信號(hào) 控制器，并通過各自的控制信號(hào)放大器放大后，控制相線斷電繼電器、零線斷電繼電器、地 線通斷繼電器在電源電壓峰值時(shí)同時(shí)斷電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的剩余電壓測(cè)試儀，其特征在于，所述采樣電阻的阻值為 1000MQ ，接入采樣信號(hào)放大器的同相輸入端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的剩余電壓測(cè)試儀，其特征在于，所述測(cè)試控制電路由相互 串聯(lián)的第一測(cè)試開關(guān)、第二測(cè)試開關(guān)和阻抗變換電路組成，第一測(cè)試開關(guān)的兩端分別連接 采樣信號(hào)放大器的輸出端及阻抗變換電路的同相輸入端，第二測(cè)試開關(guān)與測(cè)試輸出口相連 接并接地。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的剩余電壓測(cè)試儀，其特征在于，所述時(shí)間電路包括時(shí)間控制 器、雙穩(wěn)態(tài)電路、變換電路、微分電路及調(diào)節(jié)電位器，由秒信號(hào)發(fā)生器送來的秒信號(hào)接入時(shí) 間控制器，再分別接入雙穩(wěn)態(tài)電路，一組雙穩(wěn)態(tài)電路與變換電路相串聯(lián)，變換電路的控制信 號(hào)經(jīng)放大三極管控制第二測(cè)試開關(guān)的吸合；另一組雙穩(wěn)態(tài)電路經(jīng)調(diào)節(jié)電位器與微分電路串 聯(lián)，微分電路的信號(hào)經(jīng)放大三極管控制第一測(cè)試開關(guān)的短時(shí)吸合采集剩余電壓值，調(diào)節(jié)電 位器使峰值斷電時(shí)間與剩余電壓測(cè)試時(shí)間準(zhǔn)確間隔1秒。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種剩余電壓測(cè)試儀，旨在完成電源插頭各插腳間的全部剩余電壓測(cè)試，一次即可完成剩余電壓的測(cè)試，且保證每一次測(cè)試的重復(fù)性。該剩余電壓測(cè)試儀包括峰值斷電電路、高阻測(cè)試電路及時(shí)間電路；峰值斷電電路中峰值采樣電路用以對(duì)電源的峰值信號(hào)進(jìn)行采樣，供給峰值調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)峰值信號(hào)，使其在正弦波波頂時(shí)，發(fā)出斷電信號(hào)供峰值開關(guān)電路執(zhí)行；使相線、零線及地線同時(shí)斷電；高阻測(cè)試電路中；測(cè)試輸入端串聯(lián)高阻值采樣電阻，由采樣信號(hào)放大器放大后，接入測(cè)試控制電路；時(shí)間電路通過控制測(cè)試開關(guān)的通斷時(shí)間，將剩余電壓測(cè)試信號(hào)送入存儲(chǔ)器并且顯示測(cè)試結(jié)果。該測(cè)試儀可用于醫(yī)療器械及家用電器的剩余電壓測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R19/04GK201503465SQ20092023605
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者周堅(jiān), 李雨明 申請(qǐng)人:江蘇一星科學(xué)儀器廠