十一階交流電壓試電筆的制作方法
【技術領域】
[0001]該發明裝置用以檢測電氣設備、導線以及其它物體所帶工頻交流電壓的高低。
【背景技術】
[0002]現有交流電壓測試筆種類很多，而且有不少已達成熟的程度，不過大多數品種電筆只能粗略顯示物體帶工頻電壓，有的測不出IlOV以下AC電壓，有的顯示的電壓過于寬泛或且不能提示電壓數量級。市場上也有能顯示各個數量級AC電壓的電筆產品，但造價過高，可靠度不夠高，該發明裝置意在解決上述問題。

【發明內容】

[0003]該發明裝置命名為十一階交流電壓試電筆，分普通檢測和分級檢測兩種功能，普通檢測功能同于常見的氖泡試電筆，能以單極方式檢測IlOV?750V的AC電壓，不分級。分級檢測功能可通過單極方式檢測i^一個區間的AC電壓:2V-6V、6V-12V、12V-24V、24V-36V、36V-50V、50V-11VU10V-140V、140V-180V、180V-220V、220V-280V、280V-750V。
[0004]該發明裝置電路原理如附圖圖1所示，可以分別顯示十一個階梯(即十一個區間)大小不同的交流電壓。該電筆電路分三部分。第一部分為物體所帶工頻交流電壓衰減檢取信號電路；第二部分為工頻交流電壓弱信號放大顯示電路，這兩部分電路通過光電耦合的方式傳遞物體所帶工頻交流電信號并進行放大顯示；第三部分為常規輝光電筆電路，跟第一部分電路共用同一測試筆和高值限流電阻。
[0005]第一部分電路簡稱AC電壓衰減拾取電路，其特征在于:由測試筆之金屬針、限流高電阻RO (1ΜΩ)、柱形1.55V白光LEDVD1U0個不同電壓級檔位電阻及筆尾金屬片串聯而成；這10個不同電壓級檔位電阻均首尾連接即互相串聯，第一個電阻另一腳連接柱形
1.55V白光LEDVDl陰極，最末一個電阻連接筆尾金屬片B，各個電壓級檔位電阻兩端均用一個按鍵式開關(在此稱為電壓級開關)與筆尾金屬片B連接，如附圖1所示。
[0006]上述第二部分電路簡稱AC分級顯示電路，該部分電路特征在于:核心元件為一個三極管，可選取C1959型號，為NPN型。選取3V直流電源，將電源的正極、光敏電阻Rl(LXD55系列IK Ω )、三極管基極b上相互串接，電源的負極連接三極管的射極e ;選草帽型紅光LED兩個，一個為工作電壓為3V的LEDVD2，另一個為工作電壓為1.55V的LEDVD3，將VD2和VD3的陽極共同連接電源正極，它們的陰極共同連接三極管的集電極C，VD2外露使之可通過發光顯示各階區間電壓，VD3用黑色材料封裝。
[0007]第二部分電路的元件VD1和第二部分電路的&共同封裝，做到不漏光不漏氣，保證VDjg照射光敏電阻R i的感光面。
[0008]上述第三部分電路由測試筆之金屬針L、限流高電阻Rtl、輝光管Ne、筆尾金屬片A串接而成。
[0009]在實施單極分級檢測AC電壓時，手掌面要有效地觸碰筆尾金屬B，同時持住筆體絕緣殼，將測試筆之金屬針碰接檢測物體如電線等，拇指選擇按壓某一電壓級開關使之閉合，例如按下36V電壓級開關(其他電壓級開關要保持斷開)，這時測試筆之金屬針、限流高值電阻R0、發光二極管VD1、某一電壓級檔位電阻(例如36V電壓級檔位電阻)及其之前的各電壓級的檔位電阻，相應閉合的某一電壓級開關(例如36V電壓級開關)、筆尾金屬B、人體、大地及其與人體構成的電容構成交流電回路，若被檢電壓等于或大于所選的電壓級則VDl發光，光敏電阻Rl受光后阻值迅速減小。由于Rl電阻從兆歐級阻值減小到千歐級，在AC分級顯示電路中三極管Q基極b與射極e之間正向導通，因而同時使三極管Q的集中極c與射極e之間導通，發光管VD2和VD3同時有直流電通過，VD2發出紅光，提示測試筆之金屬針所觸物體相對于大地帶有閉合的電壓級開關旁所標示值(例如36V)以上的交流電壓。
[0010]拇指選按而閉合更高一級某一電壓級開關(例如50V電壓級開關，其他電壓級開關要保持斷開)，以同于上述方法進行操作，若VD2不亮，說明被測電壓小于某一電壓級開關旁標示的電壓值(例如50V)，到此該電筆提示被測電壓值在這一電壓級以上(例如36V以上)，在更高一級電壓級以下(例如50V以下)，例如提示交流電壓相對于大地在36V至50V之間。要求每次檢測操作時要持續約5秒時間。
[0011]在實施普通檢測功能時，手觸筆尾金屬A，測試筆之金屬針觸接被檢測物體如電器外殼等，若氖泡發光，提示AC電壓值在750V和IlOV之間。
[0012]該發明裝置采用傳統分立元件，電路連接簡單，致使其性能十分可靠，能顯示出全部不同環境下全部相應的危險交流電壓值，可彌補傳統電筆不足，雖然響應時間長為3秒左右，但也可如同集塊化的電筆能分級地顯示各交流電壓值。若用5號供電池供電，一次裝入的電池可工作三年。由于所測電壓均經高限值流電阻(I兆歐)，使用者的安全得以足夠保障。
[0013]【附圖說明】:
附圖圖1:本圖為十一階交流電壓試電筆技術原理圖物體所帶工頻交流電壓衰減檢取信號電路:
測試筆之金屬針L、
限流高值電阻RO (1ΜΩ )
柱形1.55V白光LEDVDl 2V電壓級開關SI
6V電壓級檔位電阻R2 (2.502ΜΩ )，6電壓級開關S2 12V電壓級檔位電阻R3 (5ΜΩ )，12V電壓級開關S3 24V電壓級檔位電阻R4 (10ΜΩ ) , 24V電壓級開關S4 36V電壓級檔位電阻R5 (10ΜΩ ) , 36V電壓級開關S5 50V電壓級檔位電阻R6 (10ΜΩ ) , 50V電壓級開關S6 IlOV電壓級檔位電阻R7 (20ΜΩ ) , IlOV電壓級開關S7 140V電壓級檔位電阻R8 (30ΜΩ ) , 140V電壓級開關S8 180V電壓級檔位電阻R9 (40ΜΩ ) , 180V電壓級開關S9 220V電壓級檔位電阻RlO (30 ΜΩ)，220ν電壓級開關S10，
280V電壓級檔位電阻Rll (50ΜΩ ) , 280V電壓級開關Sll 筆尾金屬體B。
[0014]工頻交流電壓弱信號放大顯示電路: 三極管Q (C1959，NPN型)
3V直流電源E
光敏電阻Rl (LXD55系列1ΚΩ)
草帽型紅光二極管VD2 (3.2V)，
草帽型紅光二極管VD3 (1.55V)
常規輝光電筆電路:
測試筆L (和第一部分電路共用)
限流高值電阻RO (和第一部分電路共用)
氖泡Ne 筆尾金屬體A 【具體實施方式】:
附圖圖1中所示各元件可根據需要和審美情趣進行管式組裝整合或盒式組裝整合，各電壓級開關旁標示相應電壓值即可，殼體材料需用絕緣級為E級以上的材料，A、B金屬片面積不小于0.8cm2.實施應用案例之一:
將測試筆L的金屬針接觸某型穩壓器金屬外殼，右手掌正面后端(或手掌其他部位)握觸筆金屬體B，拇指按下36V電壓級開關，約0.3?5秒后VD2明顯發出紅光，表明AC電壓在36V以上，關斷36V電壓級開關，閉合50V電壓級開關，若VD2幾乎不發出紅光，顯示電壓在36V到50V之間，總之，被測電壓值在可使VD2發出明顯紅光的某閉合的電壓級開關旁標稱值和上一級不可使VD2發出明顯紅光的某一閉合的電壓級開關旁標稱值之間，注意每次操作只可閉合一個開關。
【主權項】
1.一種交流電壓試電筆，可以分別顯示十一個階梯(即十一個區間)大小不同的交流電壓。
2.該電筆電路分三部分。
3.第一部分為物體所帶工頻交流電壓衰減檢取信號電路；第二部分為工頻交流電壓弱信號放大顯示電路，這兩部分電路通過光電耦合的方式傳遞物體所帶工頻交流電信號并進行放大顯示；第三部分為常規輝光電筆電路，跟第一部分電路共用同一測試筆和高值限流電阻。
4.第一部分電路簡稱AC電壓衰減拾取電路，其特征在于:由測試筆之金屬針、限流高電阻R0(1MD )、柱形1.55V白光LEDVD1U0個不同電壓級檔位電阻及筆尾金屬片串聯而成；這10個不同電壓級檔位電阻均首尾連接即互相串聯，第一個電阻另一腳連接柱形1.55V白光LEDVDl陰極，最末一個電阻連接筆尾金屬片B，各個電壓級檔位電阻兩端均用一個按鍵式開關(在此稱為電壓級開關)與筆尾金屬片B連接，如附圖1所示。
5.上述第二部分電路簡稱AC分級顯示電路，該部分電路特征在于:核心元件為一個三極管，可選取C1959型號，為NPN型。
6.選取3V直流電源，將電源的正極、光敏電阻Rl(LXD55系列1ΚΩ )、三極管基極b上相互串接，電源的負極連接三極管的射極e ;選草帽型紅光LED兩個，一個為工作電壓為3V的LEDVD2，另一個為工作電壓為1.55V的LEDVD3，將VD2和VD3的陽極共同連接電源正極，它們的陰極共同連接三極管的集電極C，VDjh露使之可通過發光顯示各階區間電壓，VD3用黑色材料封裝。
7.第二部分電路的元件VDi和第二部分電路的R 同封裝，做到不漏光不漏氣，保證VDjg照射光敏電阻R i的感光面。
8.上述第三部分電路由測試筆之金屬針L、限流高電阻RC1、輝光管Ne、筆尾金屬片A串接而成。
【專利摘要】十一階交流電壓試電筆可顯示十一個區間電壓。測試筆之金屬針、限流高值電阻、1.55V白光LED、各電壓級檔位電阻和金屬片構成串聯電路，各電壓級開檔位電阻兩腳分別用相應的電壓級開關和筆尾金屬片B連接。這些元件構成AC電壓衰減拾取電路。3V直流電源，三極管C1959、光敏電阻和兩個紅光二極管構成AC分級顯示電路。上述兩部分電路中的1.55V白光LED和光敏電阻組合封裝，組成耦合器件。使用中若被測電壓接近某一閉合的電壓開關旁所標示的電壓值，紅光二極管發光，再往上大一級按通相應開關，若紅光二極管不發光，顯示被測電壓值處于這兩個電壓級開關旁標稱值之間，例如在36V和50V之間。
【IPC分類】G01R19-155, G01R19-165
【公開號】CN104730326
【申請號】CN201510165358
【發明人】國昌, 韋明肯, 黃來武
【申請人】韋明肯
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月9日