專利名稱：加載式試電筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加載式試電筆，它帶有加載顯電路和加載電極，適用于檢測被測端點(diǎn)對任意參照點(diǎn)的帶電性質(zhì)，識別被測線路或設(shè)備的故障。
在《中國專利》3／1987第4卷上介紹的一種能夠識別安危的試電筆，它與普通的試電筆一樣，只有大地一個(gè)參照點(diǎn)，因而它無法檢測供電線路對用電設(shè)備的真實(shí)供電狀態(tài)，不能判別被測物是否具有帶負(fù)載能力，不能識別除相線開路以外其它供電與用電故障。亦不能識別被測帶電端點(diǎn)對其它參照點(diǎn)的帶電性質(zhì)，在檢測過程中，常需借助三用表等其它測量表，這樣便增加了操作強(qiáng)度和難度。這使得它在使用中有一定的局限性。又由于用這種試電筆試電，試電電流必需通過人體。所以用它檢測時(shí)，試電回路的電流微小。因此這種試電筆與普通所用的試電筆一樣，仍屬于感應(yīng)式試電筆。這種試電筆是在普通所用的試電筆的測試電極與手觸電極之間并聯(lián)一個(gè)分流電阻，以達(dá)到區(qū)分被測體是否帶有危險(xiǎn)電壓之目的。但用這種試電筆不能測量顯示被測體的實(shí)際帶電值。該試電筆的限流電阻與分流電阻是一種E型截面的同心式電阻，而這種E型截面的同心式電阻制作工藝難度大、成本高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種非感應(yīng)式的、可以顯示被測體對任意參照點(diǎn)帶電性質(zhì)，識別供電線路與用電設(shè)備故障的、適應(yīng)性強(qiáng)的一種加載式試電筆。
上述已有技術(shù)提到的試電筆在檢測時(shí)，盡量不從被測體中吸取電流。而本實(shí)用新型是利用對一定負(fù)載來說，由被測體提供的試電電流值，直接反映被測體對參照點(diǎn)的帶電性質(zhì)。因此，本試電筆具有測試電極(1)、手觸電極(2)、加載電極(3)、加載顯示電路(4)、殼體(5)。其特點(diǎn)是以加載顯示電路(4)為核心引出三個(gè)電極即測試電極(1)、手觸電極(2)、加載電極(3)。其電路原理方框圖和總體示意圖分別如圖1和2所示。加載顯示電路(4)通過限流取樣電路(RL)和顯示電路(DI)，將測試電極(1)和加載電極(3)之間流過的試電流值換算成相應(yīng)的電壓值，并通過顯示電路(DI)顯示出來。限流取樣電路(RL)可以由電阻、電容、及耦合元件等電子元件組成。顯示電路(DI)可以是蜂鳴器、發(fā)光二極管、發(fā)光電珠、指針或液晶顯示器及其它可顯示數(shù)值或狀態(tài)的顯示元件。該試電筆的測試電極(1)與加載顯示電路(4)串聯(lián)引出手觸電極(2)組成高阻抗電路；測試電極(1)可與加載顯示電路(4)串聯(lián)引出加載電極(2)組成低阻抗電路。檢測時(shí)，手觸電極(2)可與人體連接，加載電極(2)可與被測體的參照點(diǎn)連接，形成高阻抗與低阻抗兩個(gè)不同的測試回路。當(dāng)測試電極(1)與加載電極(3)跨接在被測端點(diǎn)與參照點(diǎn)上時(shí)，便在被測體與參照點(diǎn)之間形成了一個(gè)以加載顯示電路(4)為核心的低阻抗電路。此時(shí)，相當(dāng)于給被測體加載，迫使被測體通過加載顯示電路(4)向被測體的參照點(diǎn)注入電流。正常情況下，被測體與參照點(diǎn)之間電位差越大，該試電筆獲得的有效載荷越大，流過試電筆的試電電流值也越大；反之當(dāng)供電線路出現(xiàn)接觸不良，斷路等故障，致使帶電設(shè)備、供電線路負(fù)載能力減弱或無負(fù)載能力時(shí)，流過試電筆的試電電流必然減少或者為零。在試電筆中，加載顯示電路(4)是根據(jù)通過低阻抗電路的試電電流量顯示測試電極(1)與加載電極(3)之間的電壓。因此，被測體供電異常必然引起試電筆顯示的電壓值的異常，于是被測體的真實(shí)帶電狀態(tài)被揭示。若需同時(shí)顯示被測體對地的帶電狀況，可通過手觸電極(2)接通高阻抗測試回路，只要試電筆的測試電極(1)與手觸電極(2)之間的感應(yīng)電壓高于顯示電路(DI)規(guī)定值時(shí)，顯示電路(DI)的顯示元件顯示帶電。在檢測過程中，適當(dāng)?shù)倪x擇加載電極(3)所連接的參照點(diǎn)，可以進(jìn)一步揭示被測體帶電的其它性質(zhì)。例如，當(dāng)加載電極(3)所選擇的參照點(diǎn)為大地時(shí)，加載顯示電路(4)的高阻抗測試電路的顯示電路(DI)由工作轉(zhuǎn)為不工作狀態(tài)，說明被測體所攜帶的是安全感應(yīng)漏電；反之則說明被測帶電體攜帶的是危險(xiǎn)電壓。又如，在三相工作的場合，當(dāng)測量出兩個(gè)帶電體都對地帶電，且兩者間又無電壓顯示時(shí)，說明兩帶電體是同一相線。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)該試電筆在檢測過程中是通過吸取被測體的實(shí)際電流來測量被測體對參照點(diǎn)所帶有的實(shí)際帶電狀態(tài)。通過增加加載顯示電路(4)和加載電極(3)可使試電筆同時(shí)設(shè)置兩個(gè)參照點(diǎn)，即一個(gè)參照點(diǎn)為大地，另一個(gè)參照點(diǎn)可通過加載電極(3)任意設(shè)置。因此，該試電筆可同時(shí)測量顯示被測體對兩個(gè)參考點(diǎn)的帶電性質(zhì)，識別供電線路與用電器設(shè)備出現(xiàn)的各種故障。例如在供電線路與用電設(shè)備的電接觸中，采用絞接、壓接、插接、鉚接、卡接等非焊接方式時(shí)，常由于接點(diǎn)松動(dòng)、氧化以及由于線路長期過載引起嚴(yán)重的金屬電遷移導(dǎo)致接觸不良、斷路、線路傳輸損耗過大等故障，而使得被測體常呈現(xiàn)帶電狀態(tài)，但又無負(fù)載能力或負(fù)載能力很低，可用該試電筆對被測體帶電狀態(tài)進(jìn)行檢測，查出故障。又如通過變換參照點(diǎn)可立刻找出三相電機(jī)工作異常的原因是電壓過低、漏電、接觸不良、零線開路等故障。亦可識別安危漏電，指明電器如電視天線、冰箱外殼帶電的狀態(tài)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)原理新穎，結(jié)構(gòu)合理，操作簡單，使用方便，適用性強(qiáng)。因此它是一種易于推廣使用的加載式試電筆。
以下是本實(shí)用新型的
附圖1是本實(shí)用新型的電路原理方框圖；附圖2是本實(shí)用新型的總體示意圖；附圖3是一種可變量程的全波加載式試電筆的電路原理圖；附圖4一種全波加載指針式試電筆的電路原理圖；附圖5是一種數(shù)字加載式試電筆的電路原理圖。
以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型加以詳細(xì)描述。
實(shí)施例1本實(shí)施例1是一種可變量程的全波加載式試電筆，其電路原理圖如圖3所示。該實(shí)施例由測試電極(1)、手觸電極(2)、加載電極(3)、加載顯示電路(4)組成，其加載顯示電路(4)包括氖管(N)、限流電阻(R1－R3)、限流取樣電阻(R4)、取樣電阻(R5－R7)、限流電容(C1)、濾波電容(C2－C4)、發(fā)光二極管(LD1－LD3)、整流二極管(D1)和開關(guān)(K)。本實(shí)施例在使用中，當(dāng)被測體對地帶電時(shí)，氖管(N)兩端感應(yīng)的電壓使其處于工作狀態(tài)，顯示被測體帶電。在加載電極(3)連接被測體參照點(diǎn)時(shí)，限流電容(C1)、取樣電阻(R5)成為被測線路的模擬負(fù)載。加載試電電流在取樣電阻(R5)上產(chǎn)生的電壓降，通過整流二極管(D1)整流，濾波電容(C1)濾波后直接加到取樣電阻(R1－R3)上，由于取樣電阻(R1－R3)的阻值不同，每個(gè)取樣電阻(R1－R3)兩端得到的電壓亦不同，跨接到取樣電阻(R1－R3)的發(fā)光二極管(LD1－LD3)亦得到不同的電壓。試電時(shí)，取樣電阻(R5)兩端電壓高低隨被測電壓變化，取樣電阻(R1－R3)兩端電壓又隨取樣電阻(R5)兩端變化。發(fā)光二極管(LD1－LD3)分別隨取樣電阻(R1－R3)兩端電壓的提高依次進(jìn)入工作狀態(tài)。發(fā)光二極管(LD1)工作時(shí)顯示被測電壓進(jìn)入380v范圍但低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)光二極管(LD2)工作時(shí)，顯示電壓在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)380v范圍以內(nèi)，發(fā)光二極管(LD3)工作時(shí)顯示電壓超過380v標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇不同起輝值與極限值的發(fā)光二極管可以降低成本、減化電路。限流電阻(R1－R3)主要起保護(hù)發(fā)光二極管(LD1－LD3)的作用，濾波電容(C2－C4)可分別穩(wěn)定取樣電阻(R5－R7)的兩端電壓。通過開關(guān)(K)可改變量程，當(dāng)開關(guān)(K)合上時(shí)該試電筆顯示的電壓由380v降為220v或110V，此時(shí)，被測電壓直接加到限流電阻(R1)兩端。
實(shí)施例2本實(shí)施例2是一種全波加載指針式試電筆，其電路原理圖如圖4所示。其加載顯示電路(4)是由氖管(N)、電流耦合器(B)、指針式表頭(ZI)、限流電阻(R8－R9)組成。測試電極(1)與限流電阻(R8)串連，通過氖管(N)引出手觸電極；測試電極(1)與限流電阻(R9)、電流耦合器(B)的初級線圈(L1)串連引出加載電極(3)。電流耦合器(B)的次級限圈(L2)并聯(lián)在指針式表頭(ZI)的兩端。本實(shí)施例的高阻抗測試電路的工作過程與實(shí)施例1相同，其低阻抗測試電路工作過程如下當(dāng)被測電壓直接加在測試電極(1)與加載電極(3)之間，在限流電阻(R9)與電流耦合器(B)初級線圈(L1)中流過的試電流。被測電壓越高，流過電流耦合器(B)的初級線圈(L1)的試電流越大。因此，耦合到電流耦合器(B)的初級線圈(L1)的電動(dòng)勢越大，指針式表頭(ZI)的指針偏轉(zhuǎn)角度越大。依據(jù)適當(dāng)選取限流電阻(R9)與電流偶合器(B)及指針式表頭(ZI)的參數(shù)，可以較準(zhǔn)確得到被測線路的帶電狀態(tài)。實(shí)施例3本實(shí)施例3是一種數(shù)字加載式試電筆，其電路原理圖如圖3所示。該實(shí)施例的加載顯示電路(4)包括顯示器(LD)、譯碼電路(TR)、A／D數(shù)模轉(zhuǎn)換器(AD)、限流電阻(R10－R11)、取樣電阻(R13－R15)、電阻(R16－R18)、整流二極管(D2)、氖管(N)、以及由濾波電容(C5－C6)和電阻(R12)組成的π形濾波器。在檢測過程中，經(jīng)過整流二極管(D2)和π形濾波器形成穩(wěn)定的直流電壓，再經(jīng)電阻(R16－R18)以電位方式接入A／D數(shù)模轉(zhuǎn)換器(AD)，實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)譯碼電路(TR)送入顯示器(LD)顯示。
根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想，可將加載顯示電路(4)及加載電極(3)制成附件與普通試電筆配合使用。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型是一種加載電式試電筆，它包括測試電極(1)、手觸電極(2)，其特征在于加載電極(3)和加載顯示電路(4)，由加載顯示電路(4)引出三個(gè)電極即測試電極(1)、手觸電極(2)、加載電極(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加載式試電筆，其特征在于加載顯示電路(4)包括限流取樣電路(RL)和顯示電路(DI)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加載式試電筆，其特征在于限流取樣電路(RL)可由電阻、電容、及耦合元件等電子元件組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加載式試電筆，其特征在于顯示電路(DI)可以是蜂鳴器、發(fā)光二極管、發(fā)光電珠、指針或液晶顯示器、或可顯示數(shù)值或狀態(tài)的顯示元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加載式試電筆，其特征在于可變量程的全波式試電筆的加載顯示電路(4)包括氖管(N)、限流電阻(R1－R3)、限流取樣電阻(R4)、取樣電阻(R5－R7)、限流電容(C1)、慮波電容(C2－C4)、發(fā)光二極管(LD1－LD3)、整流二極管(D1)和開關(guān)(K)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加載式試電筆，其特征在于全波加載指針式試電筆的加載顯示電路(4)由氖管(N)、電流偶合器(B)、指針式表頭(ZI)、限流電阻(R8－R9)組成。測試電極(1)與限流電阻(R8)串連，通過氖管(N)引出手觸電極；測試電極(1)與限流電阻(R9)、電流耦合器(B)的初級線圈(L1)串連引出加載電極(3)，電流耦合器(B)的次級限圈(L2)并聯(lián)在指針式表頭(ZI)的兩端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加載式試電筆，其特征在于數(shù)字式加載式試電筆的加載顯示電路(4)包括顯示器(LD)、譯碼電路(TR)、A／D數(shù)模轉(zhuǎn)換器(AD)、限流電阻(R10－R11)、取樣電阻(R13－R15)、電阻(R16－R18)、整流二極管(D2)、氖管(N)、以及由濾波電容(C5－C6)和電阻(R12)組成的π形濾波器。
專利摘要本實(shí)用新型是一種加載式試電筆，它以加載顯示電路(4)為核心，引出測試電極(1)、加載電極(3)、手觸電極(2)。加載顯示電路(4)包括限流取樣電路(RL)和顯示電路(DI)，其中限流取樣電阻可由電阻、電容等電子元件組成，顯示電路(DI)可以是蜂鳴器、發(fā)光二極管等顯示元件。該試電筆是一種非感應(yīng)式的，可以顯示被測體對任意參照點(diǎn)的帶電性質(zhì)，識別供電線路于用電設(shè)備故障。使用方便、成本低、適用性強(qiáng)的一種加載式試電筆。
文檔編號G01R19/00GK2038633SQ8821797
公開日1989年5月31日 申請日期1988年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月22日
發(fā)明者吳洪林 申請人:航天工業(yè)部第五研究院第五一一研究所