[其他]交流数字式自动钳形表

说明书

本实用新型涉及电量测量仪表，是一种专用于测量在线交流电流、交流电压及电阻的交流数字式自动钳形表。

目前国内外钳形表有指针式、非自动数字式及自动数字式三种钳形表。指针式钳形表抗振动性能差，其显示器易发生轧表，读数精度低并无读数锁定装置，即离开现场后测量数值也随之消失，量程转换及测量对象转换均容易产生误动作。

图1为现有钳形表外形图。

如图1所示，钳形互感器〔1〕专用于测量在线交流电流，而插孔〔3〕、〔5〕插入测试棒后可分别测量交流电压和电阻，转换开关〔2〕可实现测量对象转换和量程转换，当测量在线交流电流时，必须将转换开关〔2〕中的A挡的量程挡次对准尖头，随后用钳形互感器〔1〕钳住被测导线。当测量交流电压时，必须将转换开关〔2〕中的V挡的量程挡次对准尖头，随后将二根测试棒一头插入插孔〔3〕，用另一头去测量电压。当测量电阻时，必须将转换开关〔2〕中的Ω挡的量程挡次对准尖头，随后将二根测试棒一头插入插孔〔5〕，用另一头去测量电阻。因此极易发生误动作而损坏仪表。表头〔4〕作显示用。另外现有钳形表外形结构在测量靠近壁板汇流排上的导线的电流时操作不方便。

非自动数字式钳形表，量程转换和测量对象转换开关容易搞错，并且容易产生误动作。

现有的自动数字化钳形表，只有一种测量量程自动转换，也容易产生误动作。

本实用新型的目的，设计一种具有自动数字显示又有自动量程转换和测量对象转换，且无误动作发生的一种钳形表，同时，使其具有测量数值的锁定功能，测量时操作方便，测量精度高于2.5级。

本实用新型解决的技术方案：a.电流、电压、电阻三路输入线路是通过线路切换，根据需要加到A／D转换器进行切换，不采用传统的旋钮开关，而是采用双线插头推动插座内的微动开关，从而实现测量对象自动切换。b.量程自动切换采用R－S触发器，R端接受LCD显示器的数字溢出信号UR输出自动转换信号auto，S端接受LCD显示器的非溢出信号OR，输出非自动控制信号来控制电流、电压、电阻输入线路的高量程。c.测量值的数字锁定对钳形表非常重要。数字锁定功能一般用7116A／D转换器芯片作主件，而7116A／D转换器芯片生产工艺要求高，价格贵，本实用新型采用八片CMOS及五只电阻，一只电容来代替7116A／D转换器芯片，具有相同功效，从而达到数字锁定功能。d.对电源电压低落的处理，采用CMOS电路的阈值电平，控制液晶显示LCD上的标志显示。

图2是交流数字式自动钳形表外形图。

图3是原理框图

图4是整机线路图

图5是测量对象切换装置结构图

图6是测量对象切换装置线路图

本实用新型实施例：输入线路部份中电流输入线路，如图3和图4所示，当被测交流电流经过钳形互感器于电阻R1上产生压降，R2与R3组成分压线路，由集成模拟开关IC1、电阻R4、电位器W1及R－S触发器实现量程自动切换，当R－S触发器输出auto信号为低电平时，集成模拟开关IC1不导通，此回路断开不起作用，这时为低量程，当R－S触发器输出auto信号为高电平时，集成模拟开关IC1导通，则对电阻R3起分流作用，这时为高量程。电阻R3、电位器W1、电阻R4、集成模拟开关IC1组成的输入阻抗，由此产生的交流电压经电阻R5和R13、二极管D1和D2、电阻R6、电位器W2及放大器F1组成的线性整流电路整流，在A点输出直流电压，A点上的电压再经由电阻R7、电容C1、电阻R8、电容C2组成的二级电阻电容低通滤波，最后在B点电阻R9上输出与交流电流输入成正比的直流电压，经过由三个微动开关组成的测量对象切换装置送至7106A／D转换器。电位器W3、电阻R11和R10、运算放大器F2和F3、电阻R12、二极管D3组成稳压稳流线路，稳定运算放大器F1同相端，即正端。

输入线路部份中的电压输入线路，如图3和图4所示，交流电压经过输入端钮，经电阻R14降压，经二极管D4和D5组成半波整流，经电阻R15和电容C3低通滤波，于电阻R16产生电压降，集成模拟开关IC2、电阻R17、电位器W3及R－S触发器组成量程自动转换，当R－S触发器输出auto信号为低电平时，集成模拟开关IC2不导通，此回路断开，这时处于低量程，当R－S触发器输出auto信号为高电平时，集成IC2导通，此回路对R16起分流作用，这时处于高量程，D点产生与电压输入成正比的直流电压，经过由三个微动开关组成的测量对象切换装置送至7106A／D转换器。