寬量程小電流鉗形表的製作方法
2023-05-18 23:20:56
專利名稱：寬量程小電流鉗形表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於測量電變量的模擬指示式鉗形表。可供電工及供電單位用作一般測量或用於家用電器的檢測和維修。
目前最為先進的模擬指示式鉗形表，如MG28型鉗形表包含一個以單線圈為二次線圈的鉗形互感器和一個以鍺二極體為整流元件的半波整流電氣線路板。它存在著以下的不足之處1)被測導線通以電流後鐵芯中所感應的磁通分布不均勻，因此被測導線在鉗形鐵芯窗口內的不同位置上的二次側感應電勢將不相同，導線的位移將影響到測量的精度。2)隨著一次電流的減小，鉗形互感器激磁誤差迅速增大，尤其在5A以下場合運用時二次側感應電勢迅速減小、線性變壞，並且整流元件鍺二極體正向壓降一般為0.35V，如用於1A時鉗形互感器輸出電壓只能達0.2V，以致使整流線路不能正常工作。其結果使鉗形表不能用於1A以下的小電流。3)電氣線路中分流電阻不直接並聯在互感器輸出端，使互感器在1A運用時激磁誤差大，互感器輸出靈敏度低。4)由於現有鉗形表測試靈敏度低，因此現有的鉗形表採取以下兩種辦法補救，即增大互感器鐵芯截面積，或者選用高導磁率的玻莫合金作鐵芯材料。其結果是製造工藝較為複雜、成本較高，不利於批量生產。
本實用新型的目的是提供一種寬量程小電流鉗形表，使它具有以下的特點1)它的量程應滿足交流電流測量為0～1～5～25～50～100～250～500A；2)被測導線在鉗形鐵芯窗口內的位移不能影響測量的精度要求；3)鉗形互感器輸出靈敏度高；4)鉗形表的製造工藝簡單、成本低，能適於成批生產。
寬量程小電流鉗形表的結構與現有鉗形表相仿，它包含有鉗形互感器、帶電氣線路板的殼體及其附件測試棒，所不同的是對它的鉗形互感器和電氣線路及線路中的整流元件作了改進。
本實用新型鉗形表互感器上的二次線圈採用平衡式雙線圈(零磁通式)。被測導線通以電流後鐵芯中感應的磁通均勻分布，因而被測導線在鐵芯窗口內的位置變化其二次側感應電勢可基本不變，並且隨著一次電流的減小其激磁變化較小，例如在5A以下運用時，二次側感應電勢可比現有的MG28型鉗形表提高一倍左右，如果在1A運用時其輸出將大於0.4V，因此輸出的靈敏度提高。由於靈敏度提高了，鐵芯可以以普通冷軋矽鋼片為材料，並且鐵芯截面積可以縮小，從而降低成本、方便製造。
本實用新型電氣線路採用倍壓整流線路，鉗形互感器輸出直接接入迴路中，並且分流電阻不直接並聯在互感器輸出端而是並聯在表頭上。整流元件採用鍺三極體，並利用集電極和基極短路或者發射極和基極短接，使PN結之間正向壓降降低到0.15V左右，不僅提高了整流效率而大大改善了現有鉗形表中二極體的非線性，使1A量限的分刻度有了明顯的改善，甚至時0.2A分刻度的解析度也大為提高。因此提高了儀表的測量精度。
寬量程小電流鉗形表包含有一個以平衡式雙線圈為二次線圈的鉗形互感器；一個內部帶有以倍壓整流線路的電氣元件連結成的印刷電路板而表面上帶有可調量限的旋鈕、歐姆旋鈕、調零器、測試棒接孔和帶刻度指示的表頭的殼體。
下面將通過實施例並對照附圖對本實用新型鉗形表作進一步的敘述。附圖內容如下
圖1是寬量程小電流鉗形表的正視圖；圖2是位於殼體內部的印刷電路板上所帶的倍壓整流線路圖。
從圖1上可以看到寬量程小電流鉗形表包含鉗形互感器1和殼體2兩個部分。測試棒是它的附件，圖中未予表示。
鉗形互感器1包含有鐵芯11、鐵芯兩側有對稱布置的作為二次線圈的雙線圈12、鉗形外殼13。扳手14。鐵芯和外殼分別從中間分開成左右兩部分，這兩部分的下部有支點銷和鈕簧(圖中未予表示)。在按動扳手14時鉗形互感器的左右兩部分可繞支點銷旋轉開，即其上部開口；鬆開扳手即可在鈕簧作用下復位，即上部閉合。
殼體2上安裝了表頭22、調零器23、歐姆旋鈕24、測試棒接孔25、量限旋鈕26及在殼體內部安裝的印刷電路板21。
印刷電路板21上所帶有的倍壓整流電路可以從圖2上看到，它包含了線圈V0、兩個電容C1和C2、兩個鍺三極體D1和D2、分流電阻R和表頭等電氣元件。
測量電壓、電阻時將測試棒插入接孔25中即可。
已試製成的寬量程小電流鉗形表的測量範圍如下交流電流為0～1～5～25～50～100～500A；交流電壓為0～10～50～250～500V；電阻為0～1MΩ。準確度等級為5.0級。
本實用新型鉗形表的優點是1)量程寬，不僅可用於5A以上，而且可用於1A以下，因而解決了鉗形表不能在小電流中應用的難題；2)測試的靈敏度高；3)測試的精度高；4)製造工藝簡單、成本低，有利於成批生產。
權利要求1.一種包含有帶鐵芯11、二次線圈12、鉗形外殼13、扳手14的鉗形互感器1和帶印刷電路板21、表頭22、調零器23、歐姆旋鈕24、測試棒接孔25、量限旋鈕26的殼體2的寬量程小電流鉗形表，其特徵是1)鐵芯11上的二次線圈12是平衡式雙線圈；2)印刷電路板21上帶有以組成倍壓整流線路的電氣元件。
2.如權利要求1所述的寬量程小電流鉗形表，其特徵是所說的倍壓整流線路的電氣元件中的整流元件是鍺三極體並且它的發射極和基極短接。
3.如權利要求1或2所述的鉗形表，其特徵是所說的鐵芯11可以採用普通冷軋矽鋼片製成。
專利摘要一種用於測量電變量的模擬指示式鉗形表。它鐵芯上的二次線圈是平衡式雙線圈、線路板上帶倍壓整流線路，並且以發射極和基極短接或集電極和基極短路的鍺三極體作整流元件。它解決了現有鉗形表量程不寬、不能用於1A以下的小電流；測試靈敏度及精度不高和鉗形表製造工藝複雜、成本高、不適於成批生產等問題。它可供電工及供電單位用作一般測量，也可用於家用電器的檢測和維修。
文檔編號G01R15/00GK2109573SQ9123290
公開日1992年7月8日 申請日期1991年12月28日 優先權日1991年12月28日
發明者徐國屏, 孔炎, 張森 申請人:杭州東海儀表廠