[实用新型]万用表功能扩展器

说明书

本实用新型涉及一种与万用表配套使用测量电变量的万用表功能扩展器。

万用表在测量交流电流时，需将表直接串联在电源与负载之间。这种测量方法要使电源线中一根开路，不但操作不便，而且万用表表头容易在测量中受冲击电流影响受损，同时测量时有火花，若电源为市电则安全性差。钳形电流表采用互感器原理，在测量交流电流时，只须将电源线中的一根卡入钳子中，即可测量，较万用表方便。但是用钳形电流表测量要将电源线分离，有时操作仍不方便。另外目前常用的钳形电流表如MG₂₈型，最小测量量限5安培，可读数值在测量精度范围内起始电流大于1安培，只能测量大电流。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种测量交流电流操作简便、安全可靠、测量量程宽、测试精度高、适用范围广的与万用表配套使用的万用表功能扩展器。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：外壳采用带有交流电源输入插头和交流电源输出插座的接线板，被测交流电流采样用电流互感器，将互感器的一次线圈串接在交流电源输入与输出之间，二次线圈并接拨动式量限开关和n只分流电阻，串接限流电阻和限流微调电位器后并接作交变电压反向保护的二极管，再串接整流二极管输出测试信号。 

附图说明：

图1为万用表功能扩展器外壳正视图。

图2为万用表功能扩展器外壳左视图。

图3为万用表功能扩展器电路原理图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：由外壳1和电流互感器B组成万用表功能扩展器。外壳1为带有交流电源输入插头7和交流电源输出插座2的接线板，面板上还有散热百叶窗3、拨动量限开关4、电源指示灯5、测试信号输出插孔6。电流互感器B一次线圈L串接在交流电源输入与输出之间，二次线圈L并接频率补偿电容C、拨动式量限开关4和分流电阻R₂、R₃、R₄，串接限流电阻R_a和限流微调电位器W后并接作交变电压反向保护的二极管D₂，再串接整流二极管D₃输出测试信号，二极管D₂上并联了作线性补偿的串接的电阻R_b和二极管D₁。

交流电源输出插座2两端并联的串接着的保护电阻R₁与电源指示灯5。

使用时，将万用表功能扩展器交流电源输入插头7插入电源插座，被测负载(比如：电子仪器、家用电器等)的电源插头插入扩展器上交流电源输出插座2，此时电源指示灯5亮，被测电流通过电流互感器B的一次线圈L时，二次线圈L上感应出交变电信号，经R₂(或R₃、R₄)分流，R_a、W限流，R_b、D₁线性化处理，D₂、D₃整流后输出。万用表(MF47型)量限定位在“50uA、0.25V”档，扩展器拨动式量限开关放在适当的量限，用万用表测试棒插入扩展器测试信号输出插孔6，即可从万用表的交、直流电压刻度上直接读出被测电流量值。

实施例为配MF-47型万用表的万用表功能扩展器，量程范围为0～1～2.5～10A，测量精度为±2.5％，外形尺寸为124×45×25mm，其元器件参数如下：R₁ 43KΩ、2W；R₂ 13KΩ±1％；R₃ 2.52KΩ±1％； R₄ 510Ω±1％；R_a 6.8KΩ；R_b3KΩ； W 2.4KΩ；C 0.15uf；D₁、D₃ 2AP9；D₂ 1N4001；5发光二极管。

本实用新型优点：

1、操作简便、安全可靠、适用范围广。该扩展器采用了接线板形式，用了电流互感器取样，实现了交流电流测量电源线不开路的简便操作，既保证了负载正常工作，避免了开启负载时冲击电流使万用表表头受损；又使负载工作电压与测试线路隔离，测试无火花，安全可靠；同时只要适当改变分流电阻及线性补偿电阻，该扩展器适用于所有万用表。

2、测量量程宽、测试精度高。该扩展器可进行小电流测量，其测试线路采用了分流电阻、限流电阻，放宽了测量量程。而且线路采用了频率补偿电容C，补偿由于被测电流工频发生变化时引起的测量误差；采用了R_b、D₁线性补偿电路，对整流二极管D3及互感器磁滞回线的非线性引起的输出信号电压与电流关系曲线的非线性进行修正补偿，极大地提高了测试精度。