多功能仪电测试笔的制作方法

xiaoxiao2020-7-23  7

专利名称:多功能仪电测试笔的制作方法
技术领域
本实用新型涉及仪表电气检测技术,尤其涉及多功能仪电测试笔。
背景技术
在现场的仪表电气维护人员,有时需要爬高走远对仪器进行检测,往往会忘了带 测试仪器,尤其是在特别环境中哪怕一支测电笔都能起到重大作用。在日常简单维护过程 中,其实要用上复杂的测试仪器的机会很少,一般万用表就够用了 ;但是万用表毕竟还是有 一些重量和体积,携带不方便。市场上曾经有几种小型化笔类的检测笔,如电子测试笔,电 子验电笔等等,但都由于其功能单一,性能不可靠,有许多缺点,使用范围很有限。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种多功能仪电测试笔,该测试笔小巧便于携带,能 满足一般交流电气检测指标的要求。本实用新型是这样实现的一种多功能仪电测试笔,其电路由金属检测棒、检波放 大电路、显示电路、蜂鸣电路和电源E组成;所述检波放大电路由与非门集成电路ICl、电阻Rl、R2、R3、R4、R5、电容Cl、分线开 关K、以及分线开关K的分线端K1、K2、K3组成,金属检测棒一端并接与非门集成电路ICl 输入端和电阻Rl —端,电容Cl串接电阻Rl,电容Cl另一端接地,电阻R3、R4、R5 —端接地, 另一端分别接不同的分线开关端子K1、K2、K3,分线开关K 一端接与非门集成电路ICl输出 端,分线开关K另一端对应于分线开关端子Κ1、Κ2、Κ3,电阻R2 二端分别接与非门集成电路 ICl输出端和电容Cl与电阻Rl连接端;所述显示电路由与非门集成电路IC3、三极管BGl、二个发光LED管和电阻R8组 成,与非门集成电路IC3输出端接三极管BGl基极,三极管BGl集电极和发射极分别接二个 发光LED管,二个发光LED管的另一端串接电阻R8,并且三极管BGl的发射极接地;三极管 BGl集电极接发光LED管后接电源E正极;所述蜂鸣电路由与非门集成电路IC4、IC5、IC6、二极管D、电阻R6、R7、电容C2、三 极管BG2、电阻R9和蜂鸣器BJ组成,与非门集成电路IC4输出端接二极管D负极,二极管D 正极接与非门集成电路IC5输入端,与非门集成电路IC5输出端接与非门集成电路IC6输 入端,电阻R6和R7 —端分别接与非门集成电路IC5输入端和输出端后,电阻R6和R7另一 端并接后接电容C2,电容C2另一端接与非门集成电路IC6输出端;三极管BG2基极接电阻 R9,三极管BG2集电极接蜂鸣器BJ后接电源E正极,三极管BG2发射极接地,电阻R9另一 端接与非门集成电路IC6输出端;所述检波放大电路的与非门集成电路ICl输出端接与非门集成电路IC2输入端, 与非门集成电路IC2输出端并接与非门集成电路IC3和IC4的输入端。所述与非门集成电路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5和IC6是集中在一块的数字集成电 路,其型号为⑶4069。[0010]所述多功能仪电测试笔的电路板安装在塑料外壳内,金属检测棒经固定塞固定伸 出在外壳外,所述电路板包括线路板底板和电子元器件,发光LED管、分线开关柄露出在外 壳上所开的孔洞内,在蜂鸣器上方的外壳上开有蜂鸣器出声孔,弹性金属夹经连接螺栓与 电路板的接地端相连接,纽扣电池为电源安装在外壳内。本实用新型是在传统验电笔基础上,保留了原来的功能,并且使之功能扩大,能根 据检测需要对检测灵敏度进行选择,以适应于各种交流仪表电器电路的通断检测以及绝缘 检测,高压电场的检测等;能利用交变电场来检测暗线道中的电缆走向;具有声、光显示功 能。本实用新型多功能仪电测试笔既有螺丝刀作用,也是非接触式电路通断检测器,交变电 场检测器,其小巧便于携带,能满足一般交流电气检测指标的要求。特别适合于现场各种的 仪表检修人员,电气检修人员和计算机硬件工程师。

图1为本实用新型多功能仪电测试笔电路图;图2为本实用新型多功能仪电测试笔结构示意图。图2中01金属检测棒,02固定塞,03外壳,04线路板底版,05电子元器件,06发 光管(LED),07弹性金属夹,08连接螺栓,09分线开关柄,10纽扣电池,11蜂鸣器,12蜂鸣器
出声孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。一种多功能仪电测试笔,其电路图参见图1,其结构图参见图2。参见图1,一种多功能仪电测试笔的电路由金属检测棒G、检波放大电路、显示电 路、蜂鸣电路和电源E组成;所述检波放大电路由与非门集成电路IC1、电阻Rl、R2、R3、R4、R5、电容Cl、分线 开关K、以及分线开关K的分线端ΚΙ、K2、K3组成,金属检测棒G —端并接与非门集成电路 ICl输入端和电阻Rl —端,电容Cl串接电阻Rl,电容Cl另一端接地,电阻R3、R4、R5 一端 接地,另一端分别接不同的分线开关端子K1、K2、K3,分线开关K 一端接与非门集成电路ICl 输出端,分线开关K另一端对应于分线开关端子Κ1、Κ2、Κ3,电阻R2 二端分别接与非门集成 电路ICl输出端和电容Cl与电阻Rl连接端。所述显示电路由与非门集成电路IC3、三极管BG1、二个发光LED管和电阻R8组 成,与非门集成电路IC3输出端接三极管BGl基极,三极管BGl集电极和发射极分别接二个 发光LED管,二个发光LED管的另一端串接电阻R8,并且三极管BGl的发射极接地;三极管 BGl集电极接发光LED管后接电源E正极。所述蜂鸣电路由与非门集成电路IC4、IC5、IC6、二极管D、电阻R6、R7、电容C2、三 极管BG2、电阻R9和蜂鸣器BJ组成,与非门集成电路IC4输出端接二极管D负极,二极管D 正极接与非门集成电路IC5输入端,与非门集成电路IC5输出端接与非门集成电路IC6输 入端,电阻R6和R7 —端分别接与非门集成电路IC5输入端和输出端后,电阻R6和R7另一 端并接后接电容C2,电容C2另一端接与非门集成电路IC6输出端;三极管BG2基极接电阻 R9,三极管BG2集电极接蜂鸣器BJ后接电源E正极,三极管BG2发射极接地,电阻R9另一端接与非门集成电路IC6输出端。所述检波放大电路的与非门集成电路ICl输出端接与非门集成电路IC2输入端, 与非门集成电路IC2输出端并接与非门集成电路IC3和IC4的输入端。所述与非门集成电路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5和IC6是集中在一块的数字集成电 路,其型号为⑶4069。金属检测棒G材质为具有良好导电性能的铜,其外端为螺丝刀形状。所述检波放大电路的工作原理是在接通电源E时,假设电容Cl还没有充电,则 ICl的输入端Vin=O,输出端Vout=E。这时输出端Vout给电容Cl充电,并使输入端Vin逐 渐升高。假设与非门集成电路(型号为4069)的翻转电压为Vth,则输入端Vin在高过翻转 电压Vth时,输出端Vout=O,这时候电容Cl自身及通过R2、R5 (或R4或R3)对地放电,又 使得输入端Vin降低到翻转电压Vth以下,这样输出端Vout又变成高电平。上述过程不断 重复并且在瞬间完成,使得输入端Vin在翻转电压Vth处上下跳动。当电源E正极连接时,与非门集成电路ICl的输入端为零电平,使与非门集成电 路ICl输出高电平。该高电平经过R2再向电容Cl充电,当电容Cl的电压上升到一定值时, 与非门集成电路ICl工作在从高电平向低电平转换的临界工作点上,(电压值约1. 2V)。此 时,由于受电路连接中电阻R5 (或电阻R4或R3)的负载作用,与非门集成电路ICl输出的 电压值略低于使IC2输出由高向低电平转换的输入阀值,且ICl的这个输出电压值由R2、 Rl组成的反馈回路加以保持。这一过程在瞬间完成,构成了检测电路的静态工作点,即与 非门集成电路ICl输入端电压等于翻转电压,输出端电压略低于翻转电压,使IC2输出为高 电平。电路中的电阻R3、R4、R5通过不同的分线开关端子ΚΙ、K2、K3来决定与非门集成电 路ICl的输出电压值,分线中的那个电阻值越大,ICl输出的电压值就越高,即电路的灵敏 度越高。电路中的所述与非门集成电路ICl、IC2、IC3、IC4、IC5和IC6是集中在一块的数 字集成电路,其型号为CD4069 (6与非门),其功能非常强大,是一款最常用的电子元件。当G端感应到环境中的交变电场时,在Rl、Cl回路中会产生压降,电场为负半周 时,使ICl的输入端电压下降并低于翻转电压,于是ICl输出高于IC2阀值的高电平,使得 IC2反转而输出低电平,此时连锁反应使得IC3输出高电平,同时使得三极管BGl导通,发 光LEDl管发亮;此时IC4也输出高电平,使得二极管D截止,二极管D的截止立即使由IC5、 IC6、R6、R7、C2组成的音频振荡电路起振,振荡信号经过电阻R9,由三极管BG2放大后驱动 蜂鸣器BJ发声。电路中的二极管D起到了开关作用,当IC4输出低电平时,D导通,IC5的 输入端被D锁定为低电平,音频振荡器停止。相反当IC4输出高电平时,D截止,IC5、IC6、 R6、R7、C2组成的音频振荡电路开始工作。电路中的LED2、R8是电源指示灯电路,并且电阻 R8能防止电流过大。参见图2,所述多功能仪电测试笔的电路板安装在塑料外壳03内,金属检测棒01 经固定塞02固定伸出在外壳03外,所述电路板包括线路板底板04和电子元器件05,发光 LED管06、分线开关柄09露出在外壳03上所开的孔洞内,在蜂鸣器11上方的外壳03上开 有蜂鸣器出声孔12,弹性金属夹07经连接螺栓08与电路板的接地端(GND)相连接,纽扣电 池10为电源安装在外壳03内。本实用新型多功能仪电测试笔使用时,操作人员应该用手指和弹性金属夹07相接触,以便和大地构成回路;同时将螺丝刀形状的金属检测棒01接近通电电缆时就会发光 LEDl管点亮和发声。当分线开关选择在电阻值小的R5回路上,ICl输出的电压值低,即电 路的灵敏度低,可以非接触检测电路的通断;当分线开关选择在电阻值大的R3回路上,ICl 输出的电压值高,即电路的灵敏度高,可以非接触检测交变电场电路状况;R4为R3和R5的 中间值,分线开关可根据需要进行选择使用。
权利要求1.一种多功能仪电测试笔,其特征是所述测试笔的电路由金属检测棒、检波放大电 路、显示电路、蜂鸣电路和电源E组成;所述检波放大电路由与非门集成电路IC1、电阻Rl、R2、R3、R4、R5、电容Cl、分线开关 K、以及分线开关K的分线端ΚΙ、K2、K3组成,金属检测棒一端并接与非门集成电路ICl输 入端和电阻Rl —端,电容Cl串接电阻Rl,电容Cl另一端接地,电阻R3、R4、R5 一端接地, 另一端分别接不同的分线开关端子K1、K2、K3,分线开关K 一端接与非门集成电路ICl输出 端,分线开关K另一端对应于分线开关端子Κ1、Κ2、Κ3,电阻R2 二端分别接与非门集成电路 ICl输出端和电容Cl与电阻Rl连接端;所述显示电路由与非门集成电路IC3、三极管BG1、二个发光LED管和电阻R8组成,与 非门集成电路IC3输出端接三极管BGl基极,三极管BGl集电极和发射极分别接二个发光 LED管,二个发光LED管的另一端串接电阻R8,并且三极管BGl的发射极接地;三极管BGl 集电极接发光LED管后接电源E正极;所述蜂鸣电路由与非门集成电路IC4、IC5、IC6、二极管D、电阻R6、R7、电容C2、三极管 BG2、电阻R9和蜂鸣器BJ组成,与非门集成电路IC4输出端接二极管D负极,二极管D正极 接与非门集成电路IC5输入端,与非门集成电路IC5输出端接与非门集成电路IC6输入端, 电阻R6和R7 —端分别接与非门集成电路IC5输入端和输出端后,电阻R6和R7另一端并 接后接电容C2,电容C2另一端接与非门集成电路IC6输出端;三极管BG2基极接电阻R9, 三极管BG2集电极接蜂鸣器BJ后接电源E正极,三极管BG2发射极接地,电阻R9另一端接 与非门集成电路IC6输出端;所述检波放大电路的与非门集成电路ICl输出端接与非门集成电路IC2输入端,与非 门集成电路IC2输出端并接与非门集成电路IC3和IC4的输入端。
2.根据权利要求1所述的多功能仪电测试笔,其特征是所述与非门集成电路IC1、 IC2、IC3、IC4、IC5和IC6是集中在一块的数字集成电路,其型号为CD4069。
3.根据权利要求1所述的多功能仪电测试笔,其特征是所述多功能仪电测试笔的电 路板安装在塑料外壳内,金属检测棒经固定塞固定伸出在外壳外,所述电路板包括线路板 底板和电子元器件,发光LED管、分线开关柄露出在外壳上所开的孔洞内,在蜂鸣器上方的 外壳上开有蜂鸣器出声孔,弹性金属夹经连接螺栓与电路板的接地端相连接,纽扣电池为 电源安装在外壳内。
专利摘要本实用新型涉及仪表电气检测技术。一种多功能仪电测试笔,其电路由金属检测棒、检波放大电路、显示电路、蜂鸣电路和电源E组成;所述检波放大电路由与非门集成电路IC1、电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、分线开关K、以及分线开关K的分线端K1、K2、K3组成;所述显示电路由与非门集成电路IC3、三极管BG1、二个发光LED管和电阻R8组成;所述蜂鸣电路由与非门集成电路IC4、IC5、IC6、二极管D、电阻R6、R7、电容C2、三极管BG2、电阻R9和蜂鸣器BJ组成;所述与非门集成电路IC1输出端接IC2输入端,IC2输出端并接IC3和IC4的输入端。本实用新型测试笔小巧便于携带。
文档编号G01R31/02GK201780326SQ20102027229
公开日2011年3月30日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者刘志勇, 孔利明, 戴松岩, 李斌, 洪华 申请人:宝山钢铁股份有限公司

最新回复(0)