CN102323471A - 感应式高灵敏测电装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子技术领域，涉及一种感应式高灵敏测电装置。该测电装置既能测试用电器的危险电压，也能测试用电器金属外壳或金属体所带的无危险的漏电电压。该测电装置由直流电源DC、CMOS集成电路、感应探头TAN、测电指示电路、直流电源工作状态指示电路和直流电源DC组成，其特征是电路中CMOS集成电路使用的型号为CD4017。测电装置为了弥补现有试电笔不能识别非危险感应电动势的不足，选用输入端阻抗非常高的CMOS集成电路作为测电器电路的核心元件，电路无需设置手触电极作为回路，当测电装置探头接近带物体时，感应探头感应到带电金属物体的电动势用于形成CMOS集成电路所需的时钟信号，然后驱动点亮发光二极管D1指示被测金属物体带电与否。

Description

感应式高灵敏测电装置

技术领域

本发明属于电子技术应用领域，涉及一种感应式高灵敏测电装置。

背景技术

常用试电笔的构造是由测电触头、限流电阻、氖管、金属弹簧和手触电极串联组成。其原理是测电触头与被测金属物体接触，人手接触手触电极构成回路，当被测金属物体相对大地具有较高电压时，氖管启辉，表示被测金属物体带电。但是，很多用电器的金属外壳或金属体不带有对人体有危险的触电电压，仅通过用电器金属部分的分布电容感应产生电动势，一般试电笔不能识别50～90V的感应电动势，尤其是在白天的户外检修、检测线路、设备或用电器等漏电与否带来很大困难，很容易造成错误判断。

为了克服现有试电笔不能识别无危险感应电动势的不足，有必要研制一种既能识别有危险的触电电压，也能识别无危险的感应电动势测电装置。以下详细说明这种感应式高灵敏测电装置的有关制作技术。

发明内容

发明目的及有益效果：感应式高灵敏测电装置能够探测到金属物体存在漏电的安全隐患，能测试并显示无危险的感应电动势。利用输入端阻抗非常高的CMOS集成电路CD4017作为测电装置电路的核心元件，电路不需要设置手触电极作为回路，用测电装置感应探头感应带电金属物体的电动势用于形成CMOS集成电路IC1工作所需的时钟信号，然后由CMOS集成电路IC1内部其他电路驱动点亮发光二极管D1指示被测金属物体是否带电，利用此技术方案可以开发成为日常使用的电工工具。

克服了现有试电笔只能识别有危险的触电电压(即：大于100V的电压)，不能测试50～90V无危险性的感应电动势的缺陷。本发明提供一种感应式高灵敏测电装置不仅能测出被测金属物体是否带电，而且感应式高灵敏测电装置用绝缘材料包裹感应探头，在测电装置使用时，感应探头不需要接触到带电金属物体，只要接近带电区域即可进行检测，可以有效的解决、弥补现行试电笔存在的问题和缺陷。

技术特征：一种感应式高灵敏测电装置，由直流电源DC、CMOS集成电路IC1、感应探头TAN、测电指示电路、直流电源工作状态指示电路和直流电源DC组成，其特征包括：

电路中CMOS集成电路使用的型号为CD4017；

感应探头TAN接CMOS集成电路IC1的14脚，感应探头TAN的材料为铜质护套线，感应探头TAN的形状折弯成倒“U”形；

测电指示电路由电阻R1、发光二极管D1组成，电阻R1的一端接CMOS集成电路IC1的11脚，电阻R1的另一端接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接电路地GND；

CMOS集成电路IC1的16脚通过按键开关AN接直流电源DC的正极，CMOS集成电路IC1的8脚、13脚和15脚接电路地GND。

2.直流电源工作状态指示电路由发光二极管D2和电阻R2组成，其特征是：发光二极管D2的正极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电路的正极VCC，发光二极管D2的负极接电路地GND。

3.直流电源滤波电路中的电解电容C1正极接电路的正极VCC，电解电容C1负极接电路地GND。

电路工作原理：核心电路使用的是输入端阻抗非常高的CMOS集成电路IC1，CMOS集成电路IC1的时钟输入端14脚外接感应探头TAN，因其输入阻抗非常高，感应探头TAN可以灵敏的感应出被测金属物体所带的电压，用感应探头TAN感应到的电压作为CMOS集成电路工作的时钟信号，使计数器CMOS集成电路IC1的11脚输出高电平，由CMOS集成电路IC1的11脚的高电平直接驱动点亮发光二极管D1。

附图说明

附图1是本发明提供一个感应式高灵敏测电装置的实施例电路工作原理图。

具体实施方式

下面按照说明书附图1和附图说明，并且按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间的连接关系，结合以下实施例所述的元器件技术参数要求对本发明的相关技术作进一步描述。

元器件的选择及其技术参数

CMOS集成电路IC1为16脚十进制计数器，CMOS集成电路IC1的封装形式主要有塑封双列直插DIP、陶瓷双列直插式DIP两种，工作电压为：3～18V；CMOS集成电路为十进制计数器，型号为CD4017，其应用引脚及对应的功能是：

1脚VSS：接直流电源的负极；

11脚Q9：计数脉冲第9输出端；

13脚EN：时钟输入端，脉冲下降沿有效；

14脚CP：时钟信号输入端，时钟输入端中的斯密特触发器具有脉冲整形功能；

15脚R：清零输入端；

16脚VDD：接直流电源DC的正极VCC，直流电压范围：3～18V。

发光二极管D1为Φ5红色发光二极管用于被测金属物体是否带电指示；发光二极管D2为Φ5绿色发光二极管用于直流电源指示；按键开关AN为常开式按键开关；降压电阻R1阻值为470Ω，降压电阻R2阻值为820Ω；电解电容C1用于直流电源DC的滤波，其容量为470μF/16V；DC为9V叠层电池。

电路制作及调试

感应探头TAN的制作：感应探头的规格和形状是制作本发明成功与否的关键，测电探头要求选择铜线￠2.0mm以上外表有一绝缘材料层包裹的护套铜线，其长度要求≥140mm。为了增加感应探头TAN的感应面积，缩小测电装置的体积，制作感应探头TAN的护套铜线要求形状折弯成倒“U”形。

使用方法

在使用感应式高灵敏测电装置时，手持感应式高灵敏测电装置，按住按键开关AN，并在直流电源工作指示发光管二极管D2点亮后，将测电装置的感应探头TAN接近待测金属物体(带电区域)，然后注意观察发光管二极管D1工作情况，只要发光二极管D1被点亮，说明被测金属物体带电，若发光二极管D1不亮说明被测金属物体不带电，或者仅带有50V以下的安全电压。

Claims (3)

1.一种感应式高灵敏测电装置，由直流电源DC、CMOS集成电路IC1、感应探头TAN、测电指示电路、直流电源工作状态指示电路、直流电源滤波电路组成，其特征包括：

电路中CMOS集成电路使用的型号为CD4017；

感应探头TAN接CMOS集成电路IC1的14脚，感应探头TAN的材料为铜质护套线，感应探头TAN的形状折弯成倒“U”形；

测电指示电路由电阻R1、发光二极管D1组成，电阻R1的一端接CMOS集成电路IC1的11脚，电阻R1的另一端接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接电路地GND；

CMOS集成电路IC1的16脚通过按键开关AN接直流电源DC的正极，CMOS集成电路IC1的8脚、13脚和15脚接电路地GND。

2.根据权利要求1所述的感应式高灵敏测电装置，直流电源工作状态指示电路由发光二极管D2和电阻R2组成，其特征是：发光二极管D2的正极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电路的正极VCC，发光二极管D2的负极接电路地GND。

3.根据权利要求1所述的感应式高灵敏测电装置，其特征是：直流电源滤波电路中的电解电容C1正极接电路的正极VCC，电解电容C1负极接电路地GND。