專利名稱：多用抗沖擊數字微安表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電器測試儀表，特別是一種用于電力設備試驗中測量高電壓直流漏電流的儀表。
電力設備試驗中測量設備在高電壓下的泄漏電流時需用能夠抗大電流沖擊的、工作在高電壓下的屏蔽式微安表。現有的儀表采用指針式儀表，體積較大而且讀數誤差較大，在測試中，由于缺乏有效的保護措施，試品被擊穿而打壞表頭的現象時有發生，1987年8月12日公告的申請號為86203374的實用新型專利，對上述問題進行了解決，其在測試回路中串入保護水阻，使儀表能承受較大瞬時過載電流的沖擊，表頭采用發光二極管顯示，由于水阻體積較大，這種儀表測試過程中也很不方便，用發光二極管顯示，表頭體積也較大，而且在強光下發光二極管顯示字跡不清楚。
本實用新型的目的就是提供一種體積小、方便試驗、易讀數、精度高、安全可靠的高壓抗沖擊數字微安表。
本實用新型的技術內容如下在該表輸入端，并聯有一對放電間隙f1，正常工作時，間隙間的電壓只有數伏，因空氣絕緣電阻很高而不起分流作用，在R1、R2的聯接點處又并有一對放電間隙f2，正常工作時同第一間隙相似，不起分流作用，當被試品發生擊穿等情況下，高電壓加在表計輸入端二極之間，先有大電流流經R1、R2及二極管，當電流達到一定值時，在R1、R2上的壓降達到很高，放電間隙間的電壓也達到很高，放電間隙瞬間可靠放電，使數千安的大電流經間隙短路而放電，達到限制過電壓釋放電流的作用，使儀表不致損壞，放電間隙f2起后備保護作用。為了更有效地保護表頭，在輸入端加有由二極管和電容組成的保護電路，電容起到儲能濾波的作用，可有效地抑制高頻成份，并對電路起保護作用，二極管則將輸入電壓鉗制在一定范圍之內，也保護表頭不致損壞。在表頭輸入端加有R3、R4及單刀雙擲開關K，通過單刀雙擲開關改變表頭輸入端的采樣電阻值，以達到不同量程的目的。本儀表表頭采用一體化GM035數字面板表。儀表態體采用金屬外殼外屏蔽，使表內處于等電場之內，免受強電場的作用，在儀表內部，放電間隙f1、f2及電阻R1、R2采用金屬殼體內屏蔽，以防止間隙放電及R1、R2上的瞬時過電壓損壞表頭。
由于本實用新型采用了放電間隙保護，二極管鉗位等保護電路，又采取了內外屏蔽，使表計在高電壓下工作可靠，當被試品發生擊穿等異常情況下表計受過電壓大電流的沖擊而無損傷，這樣，測試回路無需串入大水阻進行保護，使測試儀表一體化，簡化了試驗過程，另外，本實用新型采用一體化GM035數字面板表，液晶顯示，使整個儀表體積變小，重量輕，強光下易于讀數，測試精度提高。
圖1是本實用新型的方框圖，其中1、放電間隙保護裝置；2、二極管鉗位保護電路；3、采樣顯示部分；圖2是本實用新型的電路原理圖。
以下結合附圖用一實施例對本實用新型作進一步說明如圖2所示，R1為2K、8W線繞電阻，R2為2K、4W線繞電阻，R3為900Ω、0.25W線繞電阻，R4為100Ω、0.25W線繞電阻，D1、D2、D3、D4為1A、≥50V鉗位二極管，f1、f2為白金放電間隙，C1為0.1μF電容，C2為100μF電解電容，K為單刀雙擲量程切換開關，mv表采用一體化GM035數字面板表。
R1與R2串聯，R1的另一端與被測信號輸入端相連，R2的另一端與開關K的固定端相連，R3與R4串聯，R3的另一端與數字表的正輸入端相連，R4的另一端與數字表地端相連，開關K的一個擲接點與數字表輸入端相連，另一擲接點與R3和R4的聯接點相連，f1的一端與被測信號輸入端相連，另一端與地相連，f2的一端與R1和R2的接點相連，另一端與地相連，C1的一端與K固定端相連，另一端與地相連，D1與D2串聯，D1的陽極與K固定端相連，D2的陰極與地相連，D3與D4串聯，D3的陰極與K固定端相連，D4的陽極與地相連，C2的陽極與K固定端相連，陰極與地相連。
在正常工作時，間隙f1間的電壓在1伏或8.2伏之內(200μA或2000μA檔)，因空氣絕緣電阻很高，不起分流作用，f2間隙間所加電壓不大于0.6伏或4.2伏(200μA或2000μA檔)，與f1相似，也不起分流作用，因此電流經R1、R2至K固定端，正常測量時，K固定端對地電壓不大于0.2伏(數字表量程為0.2伏)。鉗位二極管及電容C1、C2的漏電流不大于0.5μA，對于200μA檔或2000μA檔引起的誤差為0.25％或0.5％，又因表頭為0.1級，電阻為0.1級不會影響0.5級的指標，當K接通數字表的輸入端時，電流經R3、R4流入“地”，在數字表輸入端產生電壓為V＝I·(R3＋R4)，電流的單位是微安，R3＋R4為1千歐，所以有1μA電流產生1μA電壓，因而數字表顯示的數值正好是流經表計的微安數。當K與R3和R4的妝點接通時，采樣電阻只有R4，是R3＋R4的十分之一，所以將數字表的量程擴大了十倍。
當發生試品擊穿等情況時，由于外電路的阻抗突然變小，試驗電源的電容儲能元件所儲電荷會經阻抗較小的表計產生大的沖擊電流，當電流流經R1、R2、鉗位二極管的電流達到0.5安培時，f1兩極間的電壓近2000伏，f2兩極間的電壓近1000伏，f1、f2的放電電壓分別調整為2000伏、1500伏，則此時f1會很快放電，使沖擊電流經間隙將能量放掉，而數字表的輸入端受鉗位二極管及電容的保護作用，所加電壓不大于2伏，不會損壞表頭，放電間隙f2起后備保護的作用，f1失靈時，f2起作用。
整個儀表置于一鐵盒之中，使之得到屏蔽保護，免受強電場的干擾，在該鐵盒中再設置一鐵片隔板，其與鐵盒相連，將放電間隙f1、f2及電阻R1、R2與其它元件隔離開，形成內屏蔽，以防止放電間隙及R1、R2上的瞬時過電壓損壞數字表。
另外，由于該儀表精度高，屏蔽好，所以不僅可以用來測量高電壓下被試品的泄漏電流，還可以替代0.5級磁電式微安表用于測量避雷器等的電導電流值，做到一表多用，具有先進的科學技術水平。
權利要求1.一種多用抗沖擊數字微安表，其具有一個包圍整個電路系統的起外屏蔽作用的金屬外殼，采樣顯示部分3，該采樣顯示部分由采樣電阻R3、R4、單刀雙擲開關K及mv表組成，R3與R4串聯，R3的另一端與mv表的正輸入端相連，R4的另一端與mv表的地端相連，單刀雙擲開關K的一個擲接點與mv表的正輸入端相聯，其另一個擲接點與R3和R4的聯接點相連，其固定端為被采樣信號輸入端，單刀雙擲開關K與采樣電阻R3、R4相配合，實現mv表量程的變換，二極管鉗位保護電路2，該電路由二極管D1、D2、D3、D4及電容C1、C2組成，二極管D1與D2同向串聯，D3與D4同向串聯，D1的陽極與D3的陰極、電容C1的一端及電容C2的陽極相連，且與單刀雙擲開關K的固定端相連，D2的陰極與D4的陽極、C1的另一端及C2的陰極相連，且與地端相連，電容C1、C2為儲能濾波元件，四只二極管將mv表輸入輸入端的電壓鉗制在一定范圍之內，其特征在于，該多用抗沖擊數字微安表還具有放電間隙保護裝置1，該裝置由放電間隙f1、f2及電阻R1、R2組成，f1的一端與被測信號輸入端相連，另一端與地相連，R1與R2串聯，R1的另一端與被測信號輸入端相連，R2的另一端與單刀雙擲開關K的固定端相連，f2的一端與R1和R2的聯接點相連，另一端與地相連，試品發生擊穿時，由于外電路的阻抗突然變小，試驗電源的電容儲能元件所儲電荷經阻抗較小的表計產生大的沖擊電流，當電流流經R1、R2及鉗位二極管的電流達一定值時，放電間隙f1、f2兩極間的電壓分別達到很高，放電間隙很快放電，使沖擊電流經間隙將能量放掉，表計得到保護，一個包圍f1、f2、R1及R2的處于外屏蔽金屬殼之內的內屏蔽金屬殼。
2.如權利要求1所述的多用抗沖擊數字微安表，其特征在于mv表采用一體化GM035數字面板表。
專利摘要一種由金屬外殼、輸入及保護電路，采樣顯示部分組成的可測量高壓電器設備泄漏電流的多用抗沖擊數字微安表，其特征是，在信號輸入端并入兩對放電間隙，并且對該放電間隙進行內屏蔽，使該儀表能夠承受較大的瞬時過載電流的沖擊，該儀表采用一體化GM035數字面板表，液晶顯示。本實用新型具有性能可靠，測試精度高，使用靈活方便，強光下遠距離易于讀數等優點。
文檔編號G01R1/36GK2088694SQ9022297
公開日1991年11月13日 申請日期1990年11月7日 優先權日1990年11月7日
發明者高有生 申請人:高有生