專利名稱：聲光雙重指示低壓測電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種聲光雙重指示低壓測電器，屬電測模擬指示儀表。
一百多年來，由測量電極、限流電阻、氖氬指示燈泡及接觸電極所構成的傳統低壓測電器，用于輔助探測單極對地的100～～1000V之間的交、直流電壓，因其能很好地識別被測物體是否帶電，并且具有方便、靈活、價低的特點，一直沿用至今。雖然科學技術的發展給測電器附加了其它功能，但由氖氬指示燈泡發光指示被測物體帶電的單一指示方式，一直未能改變。傳統的低壓測電器具有下述三點實質性缺陷第一以氖氬指示燈泡指示的傳統低壓測電器，未能充分發揮人們感知事物的生理功能，僅依靠人眼對氖燈輝光的感知作用，而人耳的感知作用為零；第二氖燈指示的傳統低壓測電器對使用環境的適應能力差，可靠性低。因氖燈啟輝后發光量小，在強烈陽光或其它強光背景下顯示不明顯，不僅給觀察帶來困難，而且還常會造成檢測人的判斷失誤。降低了用測電器判斷物體是否帶電的可靠性，嚴重情況下，還會造成人身傷害或巨大財產損失；第三人們在使用傳統的氖燈指示低壓測電器時，用眼的過程也是不科學的。要檢測物體是否帶電，首先需把目光集中在被測物體與低壓測電器探測電極端頭的接觸點上，確認兩者有效接觸后，再把目光移向測電器氖燈顯示窗口，觀察氖燈是否啟輝，據此判斷被測物體是否帶電。測試過程太煩，且常因目光和注意力的轉移，造成被測物體與探測電極端頭脫離接觸，為獲得有效探測結果，需多次反復檢測。
本實用新型的目的在于給測電器增加一聲響指示裝置，便可以重新設定感知方式，發揮人耳的感知作用。聲響指示裝置由一個體積很小的組件來完成，它包括必要的相關電路，發聲器件，獨立的電源等，把所有元器件封裝成一個具有獨立功能的小圓柱型整體組件，它與限流電阻、氖氬指示燈泡等相串聯，一起安裝在測電器殼體內，基本上保持傳統低壓測電器固有造型，保持其方便靈活的特性，而且生產成本也增加不多，能夠實現較低售價的聲光雙重指示低壓測電器。
本實用新型的目的是如下技術方案實現的，它包括測量電極(1)、限流電阻(3)、氖氬指示燈泡(4)、彈簧(6)、接觸電極(8)、殼體(2)，其特征在于氖氬指示燈泡(4)與彈簧(6)之間加裝聲響指示裝置(6)，聲響指示裝置(5)的輸入電極端頭A與氖氬指示燈泡(4)相連，其輸入電極端頭B與彈簧(6)相連；測量電極(1)一端伸出殼體(2)外，另一端與限流電阻(3)相連，限流電阻(3)與氖氬指示燈泡(4)相連，接觸電極(8)一端與彈簧(6)相連，另一端面置于殼體(2)外，限流電阻(3)、氖氬指示燈泡(4)、彈簧(6)、接觸電極(8)、聲響指示裝置(5)均置于殼體(2)內，殼體(2)側壁制有多個傳聲孔(7)。
聲響指示置由扣式電池組、直流蜂鳴器、電壓探測取樣及電流放大電路、貯能及延時電路、驅動電路組成，電壓探測取樣及電流放大電路由二極管D，三極管Q1、Q2構成，貯能及延時電路由電解電容C及電阻R構成，驅動電路由三極管Q3構成。聲響指示裝置的電路的連接方式為二極管D的負端與三極管Q1的發射極e1，三極管Q2的集電極c2，蜂鳴器正極，扣式電池組正極相連接，連接點形成一個對外引出輸入電極端頭A。二極管D的正端與三極管Q1的基極b1相連接，連接點形成另一個對外輸入電極端頭B。三極管Q1的集電極c1與三極管Q2的基極b2相連接。三極管Q2的發射極e2與電解電容C的正極及電阻R的一端相連接。電阻R的另一端與三極管Q3的基極b3相連接。Q3的集電極c3與蜂鳴器的負端相連接。Q3的發射極e3與電解電容C的負極及扣式串聯電池組的負極相連接。
聲響指示裝置的結構為電池正極片(51)、扣式電池組(52)、電池負極片(53)、相關電路(54)、直流蜂鳴器(55)、輸入極片(56)順次連接成一圓柱型整體組件，電池正極片(51)為聲響指示裝置的輸入電極端頭A，輸入極片(56)為聲響指示裝置的輸入電極端頭B，扣式電池為兩節，可自缺口處取出更換。相關電路(54)為電壓探測取樣及電流放大電路、貯能及延時電路及驅動電路。
本實用新型聲光雙重指示低壓測電器外型可制成螺釘旋具式、筆式或圓珠筆式等；殼體用透明塑料制成；測量電極可為旋刀、筆尖等；接觸電極可為柄圈螺釘等。
本實用新型的優點是聲響指示不僅能彌補氖氬燈在強光背景下顯示不明顯的缺陷，而且在噪聲背景不大的環境中，因眼耳可以進行科學分工，測試者用眼觀察測量電極與被測物體接觸點，用耳聽聲響，目光和注意力不需改變，這就消除了單純用眼且過程復雜的弊端。眼耳分工以后，在背景噪聲不大的環境中，氖氬燈指示實際上已成為輔助手段，只有在強噪聲或被測物體不帶電或懷疑聲響組件故障情況下，才需輔助觀察氖氬燈是否發光。聲光雙重指示能同時給人兩種信息，所以測電器可靠性大大提高，使用者能夠獲得更多的方便和收益。
顯然聲響指示比氖氬燈的光指示要優越得多，將兩者有機地結合起來，實現雙重指示，便可以取長補短。當有強噪聲背景時，氖氬燈輔助指示，正常情況下，主要由聲響指示即可。這一結合是近于完善和美妙的。由此可以認為。本實用新型突出的實質性特征在于，突破了傳統低壓測電器僅靠氖氬燈顯示，用眼感知的傳統方式；提出了引入人耳的感知作用，增強聲響指示的新的技術方案，實現了感知方式的重新設定和優化組合。由眼見發展到耳聞目睹，并且以耳聞為主，眼見為輔助。據此設計的以聲顯為主，光顯為輔的聲光雙重指示低壓測電器，是對傳統低壓測電器的一次革命，具有顯著的技術進步性，能夠更方便，更可靠地用于輔助探測單極對地的100-1000V之間的交、直流電壓，判斷被測物體是否帶電或區別其極性。
以聲響電路組件為核心，低壓測電器可以設計成1．由測量電極、限流電阻、聲響電路組件、內部扣式電池組及接觸電極等，構成的單一采用聲響組件指示的低壓測電器；2．由測量電極、限流電阻、氖氬指示燈泡、聲響電路組件、內部扣式電池組及接觸電極等，構成氖氬燈泡與聲響組件相結合的聲光雙重指示低壓測電器；3．由測量電極、限流電阻、接觸電極、其它指示方式與聲響電路組件相結合構成的復合指示低壓測定器。總之，如上所述的帶聲響指示的低壓測電器可以根據需要，制造成測電筆，測電螺釘旋具，測電圓珠筆、工藝組合測電器及附有其它功能的相應低壓測電器裝置。
隨著科學技術的不斷進步，具有較高電容量的微型扣式廉價電池，以及微型高效直流蜂鳴器等大批微型電子元器件已獲得廣泛運用。為結束一百多年來僅僅依靠氖燈指示的低壓測電器的歷史現狀，開創聲光雙重指示低壓測電器的新局面，提供了可靠的物質保證。
結合附圖及實施例將本實用新型作進一步說明
圖1為聲光雙重指示低壓測電器(螺釘旋具式)結構示意圖圖2為聲響指示裝置電路原理圖其中FM為蜂鳴器，E為扣式電池組圖3為聲響指示裝置結構示意圖本實施例所述的聲光雙重指示低壓測電器為螺釘旋具式，它包括測量電極(1)、限流電阻(3)、氖氬指示燈泡(4)、彈簧(6)、接觸電極(8)、殼體(2)，其特征在于氖氬指示燈泡(4)與彈簧(6)之間加裝聲響指示裝置(5)，聲響指示裝置(5)的輸入電極端頭A與氖氬指示燈泡(4)相連，其輸入電極端頭B與彈簧(6)相連；測量電極(1)一端伸出殼體(2)外，另一端與限流電阻(3)相連，限流電阻(3)與氖氬指示燈泡(4)相連，接觸電極(8)一端與彈簧(6)相連，另一端面置于殼體(2)外，限流電阻(3)、氖氬指示燈泡(4)、彈簧(6)、接觸電極(8)、聲響指示裝置(5)均置于殼體(2)內，殼體(2)側壁制有4個傳聲孔(7)。測量電極(1)為旋刀，殼體(2)為旋柄，接觸電極(8)為柄圈螺釘。
聲響指示置由扣式電池組、直流蜂鳴器、電壓探測取樣及電流放大電路、貯能及延時電路、驅動電路組成，電壓探測取樣及電流放大電路由二極管D，三極管Q1、Q2構成，貯能及延時電路由電解電容C及電阻R構成，驅動電路由三極管Q3構成。聲響指示裝置的電路的連接方式為二極管D的負端與三極管Q1的發射極e1，三極管Q2的集電極c2，蜂鳴器正極，扣式電池組正極相連接，連接點形成一個對外引出輸入電極端頭A。二極管D的正端與三極管Q1的基極b1相連接，連接點形成另一個對外輸入電極端頭B。三極管Q1的集電極c1與三極管Q2的基極b2相連接。三極管Q2的發射極e2與電解電容C的正極及電阻R的一端相連接。電阻R的另一端與三極管Q3的基極b3相連接。Q3的集電極c3與蜂鳴器的負端相連接。Q3的發射極e3與電解電容C的負極及扣式串聯電池組的負極相連接。
聲響指示裝置的結構為電池正極片(51)、扣式電池組(52)、電池負極片(53)、相關電路(54)、直流蜂鳴器(55)、輸入極片(56)順次連接成一圓柱型整體組件，電池正極片(51)為聲響指示裝置的輸入電極端頭A，輸入極片(56)為聲響指示裝置的輸入電極端頭B。扣式電池組可自缺口處取出更換。相關電路(54)為電壓探測取樣及電流放大電路、貯能及延時電路及驅動電路，可用環氧樹脂封裝。
聲響指示裝置(5)中的扣式電池組(52)采用AG10型1.5V兩節串聯，直流蜂鳴器(55)為3V微型直流蜂鳴器，電器元件中的二極管D為IN4001，三極管Q1為3CG201B，三極管Q2為3DG201B，三極管Q3為3DG201B，電容C為20-30μf/3V，電阻R為1/4W1K。
工作原理如下當使用低壓測電器時，如果被測物體帶電，則有微小電流流過測電器回路，令由A流向B的電流為正半周，由B端流向A端的電流為負半周。則正半周時因D反偏不導通，電流由A端經Q1發射極e1至基極b1流向B端，Q1集電極c1將初步放大的電流送到Q2基極b2，Q2再將電流放大，由Q2發射極e2輸出，給電容C充電，同時經電阻R給Q3基極b3輸入足夠的偏置電流，使Q3處于深度飽和狀態，其Vces3很小，此時直流蜂鳴器與扣式電池電源接通，蜂鳴器發出聲響，同時氖氬指示燈泡發光，送出被測物體帶電的信息。負半周時，因D導通，三極管Q1的be結反偏，Q1和Q2都截止，此時電容C將正半周時貯存的能量經電阻R注入三極管Q3基極，使Q3仍維持飽和導通，蜂鳴器繼續發出聲響。如果被測物體不帶電，則A、B兩端沒有電位差，無電流流過回路，此時三極管Q1、Q2均截止，電容C因無能量來源，亦使驅動三極管Q3截止，蜂鳴器與扣式電池電源斷開，不發出聲響，同時氖氬指示燈泡不發光，提示被測物體不帶電。在被測物體不帶電或測電器不使用時，因D、Q1、Q2、Q3均截止，所以扣式電池電源不向外供電、內部能量不消耗，有利于延長電池使用壽命。通常，測電器使用一次僅需數秒鐘便可獲得測試結果，而聲響組件本身消耗電能又很小，只有十余毫安，所以扣式電池使用壽命可持續很長時間，往往可使用數年，且可方便地進行更換。
權利要求1.一種聲光雙重指示低壓測電器，包括測量電極(1)、限流電阻(3)、氖氬指示燈泡(4)、彈簧(6)、接觸電極(8)、殼體(2)，其特征在于氖氬指示燈泡(4)與彈簧(6)之間加裝聲響指示裝置(5)，聲響指示裝置(5)的輸入電極端頭A與氖氬指示燈泡(4)相連，其輸入電極端頭B與彈簧(6)相連。測量電極(1)一端伸出殼體(2)外，另一端與限流電阻(3)相連，限流電阻(3)與氖氬指示燈泡(4)相連，接觸電極(8)一端與彈簧(6)相連，另一端面置于殼體(2)外，限流電阻(3)、氖氬指示燈泡(4)、彈簧(6)、接觸電極(8)、聲響指示裝置(5)均置于殼體(2)內，殼體(2)側壁制有多個傳聲孔(7)。
2.如權利要求1所述的測電器，其特征在于聲響指示裝置由扣式電池組、直流蜂鳴器、電壓探測取樣及電流放大電路、貯能及延時電路、驅動電路組成，電壓探測取樣及電流放大電路由二極管D，三極管Q1、Q2構成，貯能及延時電路由電解電容C及電阻R構成，驅動電路由三極管Q3構成。
3.如權利要求2所述的測電器，其特征在于聲響指示裝置的電路的連接方式為二極管D的負端與三極管Q1的發射極e1，三極管Q2的集電極c2，蜂鳴器正極，扣式電池組正極相連接，連接點形成一個對外引出輸入電極端頭A。二極管D的正端與三極管Q1的基極b1相連接，連接點形成另一個對外輸入電極端頭B。三極管Q1的集電極c1與三極管Q2的基極b2相連接。三極管Q2的發射極e2與電解電容C的正極及電阻R的一端相連接。電阻R的另一端與三極管Q3的基極b3相連接。Q3的集電極c3與蜂鳴器的負端相連接。Q3的發射極e3與電解電容C的負極及扣式串聯電池組的負極相連接。
4.如權利要求2所述的測電器，其特征在于聲響指示裝置的結構為電池正極片(51)、扣式電池組(52)、電池負極片(53)、相關電路(54)、直流蜂鳴器(55)、輸入極片(56)順次連接成一圓柱型整體組件，電池正極片(51)為聲響指示裝置的輸入電極端頭A，輸入極片(56)為聲響指示裝置的輸入電極端頭B。
5.如權利要求1所述的測電器，其特征在于測電器外型可制成螺釘旋具式、筆式或圓珠筆式。
6.如權利要求1所述的測電器，其特征在于殼體用透明塑料制成。
7.如權利要求1所述的測電器，其特征在于測量電極可為旋刀、筆尖
8.如權利要求1所述的測電器，其特征在于接觸電極可為柄圈螺釘。
專利摘要本實用新型涉及一種聲光雙重指示低壓測電器,它包括測量電極、限流電阻、氖氬指示燈泡、彈簧、接觸電極、殼體,氖氬指示燈泡與彈簧之間加裝聲響指示裝置,聲響指示裝置由扣式電池組、相關電路、直流蜂鳴器順次連接成一圓柱型整體組件,它與限流電阻、氖氬指示燈泡等相串聯,一起安裝在測電器殼體內,基本上保持傳統低壓測電器固有造型,保持其方便靈活的特性,聲光雙重指示能同時給人聲、光兩種信息,使測電器的可靠性也大大提高。
文檔編號G01R19/165GK2310326SQ97202778
公開日1999年3月10日 申請日期1997年3月28日 優先權日1997年3月28日
發明者宗宏森 申請人:淮陰市新世紀應用技術研究所