CN106771465A - 一种改进的便携式万用表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的便携式万用表，涉及电网运行管理技术领域，所述装置包括：万用表表体、表笔和接线夹；所述万用表表体包括微处理器、人机交互模块、电源模块、A/D转换模块、测量模块和照明模块；所述人机交互模块与所述微处理器双向连接，所述A/D转换模块与所述微处理器连接，所述照明模块与所述电源模块连接，所述万用表表体背部连接有4个强磁铁，所述接线夹一端与所述表笔连接，一端与待测点连接。本发明通过在万用表表体背部设置强磁铁，可将万用表直接固定于测试点附近的金属体表面，通过万用表专用接线夹，可直接将表笔固定于待测点，不必多人配合操作，一人便可独立完成测量、读数工作，操作简单方便，节省了人力，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于电网运行管理技术领域，尤其涉及一种改进的便携式万用表。
背景技术
万用表是电力系统，特别是继电保护工作中必不可少的测量仪表。继电保护的大修技改、周期校验、故障查找等各类工作都离不开万用表。
目前，继电保护人员在变电站内使用万用表工作时，由于继电保护屏空间狭小，没有适当位置放置万用表，因而需要一人手持万用表读数，一人手持表笔进行测量，给检修工作带来诸多不便，降低了工作效率；特别是在对保护装置进行主变保护分时限跳的周期校验工作时，需要使用万用表测量出口压板带电情况：其中一人操作试验仪器模拟故障加量，另外两人既要手持表笔分别测量进线开关和分段开关出口压板的带电情况，又要在保护装置动作瞬间同时查看各自万用表的读数，以校验保护装置分时限跳不同开关是否处于正常工作状态。该过程往往需要多人配合、多次试验才能完成，而且压板通常布置在保护屏下方，位置低、光线暗，不利于检修人员操作，费工费时，大大影响了工作进度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种改进的便携式万用表，解决目前万用表在使用过程中，必须一人手持表笔进行测量，一人手持万用表表体进行读数，多人配合的操作模式。通过在万用表表体背部设置强磁铁，可将万用表直接固定于测试点附近的金属体表面，如保护屏的金属柜门部分，而不必再人工手持读数；通过对表笔进行改进，设置万用表专用接线夹，可直接将表笔固定于待测点，而不必再人工手持表笔进行测量，一人便可独立完成测量、读数工作，操作简单方便，节省了人力，提高了工作效率。同时，由于表体正面设有照明灯，可在夜间或照明不足时，通过万用表自身的照明灯照亮，方便测量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种改进的便携式万用表，其特征在于：所述万用表表体包括微处理器、人机交互模块、电源模块、A/D转换模块、测量模块和照明模块；
所述人机交互模块与所述微处理器双向连接，用于输入控制命令并显示输出数据；
所述A/D转换模块与所述微处理器连接，用于将测量结果转换成数字显示于显示屏上；
所述照明模块与所述电源模块连接，用于所述万用表面板的照明；
所述万用表表体背部连接有4个强磁铁，用于固定万用表表体。
优选地，便携式万用表还包括万用表专用接线夹，一端为套管结构，用于插入表笔，另一端为夹持结构，用于将插有表笔的接线夹固定于待测点金属部分。
优选地，套管为绝缘材质，具有一定弹性，用于适应不同尺寸的万用表表笔。
优选地，套管内壁设有螺纹，用于将套管紧锁在所述表笔的笔头处。
优选地，人机交互模块包括显示屏、功能键和转换开关。
优选地，强磁铁为圆柱形，中部设有一圆形通孔，所述强磁铁对称分布于所述万用表壳体背部四角。
优选地，万用表壳体背部四角设有与所述强磁铁相匹配的凹槽，所述凹槽底面中部设有螺钉孔，螺钉穿过所述强磁铁的通孔与所述螺钉孔，将所述强磁铁固定于所述万用表表体外壳背部。
优选地，照明模块采用的是RT8488LED驱动器芯片。VCC引脚与电源模块正极连接，用于提供驱动电源，GBIAS引脚通过过滤电容C3与接地端连接，用于为电路提供偏置保护，GATE引脚与MOS管MSW的G极连接，用于门限保护，GND引脚与接地端直接连接，用于与第一引脚形成供电回路，ISENSE引脚与MOS管MSW的S极连接，用于过流保护，RSET引脚通过限流电阻RREST与接地端连接，用于过流保护，EN引脚与矩形脉冲连接，用于控制芯片的启动和禁用，OVP引脚通过下拉电阻R1与电源负极连接，同时通过下拉电阻R2与接地端连接，用于为电路提供过压保护，SS引脚通过电容与接地端连接，用于为电路启动提供延时控制，VC引脚串联下拉电阻Rvc和电容Cvc后，与接地端连接，用于为电路提供电源控制，LED1、LED2、LED3、LED4引脚与LED灯负极连接，GATE1、GATE2、GATE3、GATE4引脚与MOS管G极连接，SENSE1、SENSE2、SENSE3、SENSE4引脚与MOS管的S极连接，用于控制各回路电流。
优选地，照明模块包括照明灯，设于万用表正面壳体四角，与所述电源模块连接，用于万用表面板的照明。
优选地，照明灯采用高亮LED灯。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过在万用表表体背部设置强磁铁，可将万用表直接固定于某一金属部分，而不必再人工手持读数；通过对表笔进行改进，设置万用表专用接线夹，可直接将表笔固定于待测点，而不必再人工手持表笔进行测量，一人便可独立进行测量、读数工作，操作简单方便，节省了人力，改善了工作进度，提高了工作效率。同时，由于表体正面设有照明灯，可在夜间或照明不足时，通过万用表自身的照明灯照亮，改善了工作环境，有效降低了光线暗环境下的操作风险，方便了测量。
附图说明
图1是本发明所述万用表表体正面结构示意图；
图2是本发明所述万用表表体背面结构示意图；
图3是本发明所述万用表表体结构框图；
图4是本发明所述接线夹结构示意图；
图5是本发明所述照明模块电路工作原理图。
图中：1.显示屏；2.功能键；3.转换开关；4.表笔插孔；5.照明LED灯；6.万用表表体；7.凹槽；8.强磁铁；9.螺钉；10.夹头；11.套管；12.接线夹。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
图1示出了本发明所述万用表表体正面结构示意图，图2示出了本发明所述万用表表体背面结构示意图，图3示出了本发明所述万用表表体结构框图，图4示出了本发明所述接线夹结构示意图，图5示出了本发明所述照明模块电路工作原理图。结合图1-图5，详述如下：
一种改进的便携式万用表，其特征在于：所述万用表表体6包括微处理器、人机交互模块、电源模块、A/D转换模块、测量模块和照明模块；
所述人机交互模块与所述微处理器双向连接，用于输入控制命令并显示输出数据；
所述A/D转换模块与所述微处理器连接，用于将测量结果转换成数字显示于显示屏1上；
所述照明模块与所述电源模块连接，用于所述万用表面板的照明；
所述万用表表体背部连接有4个强磁铁8，用于固定万用表表体6。
具体地，便携式万用表还包括万用表专用接线夹12，一端为套管11结构，用于插入表笔，另一端为夹持结构，用于将插有表笔的接线夹12固定于待测点金属部分。使用时，将红、黑表笔的笔头部分缓缓旋转进接线夹套管一端，接线夹夹头一端夹持在待测点金属部分。
采用上述技术方案的有益效果是，利用接线夹将表笔固定于待测点，而非传统人工手持表笔进行测量，操作方便，节省了人力，提高了工作效率。
具体地，套管11为绝缘材质，具有一定弹性，用于适应不同尺寸的万用表表笔。
采用上述技术方案的有益效果是，由于套管采用绝缘材质，有效降低了工作人员在操作过程中的触电风险；而且套管具有一定弹性，可适用于尺寸略有差别的不同表笔，实用性强。
具体地，套管11内壁设有螺纹，用于将套管11紧锁在所述表笔的笔头处。使用时，将表笔笔头顺着螺纹方向缓缓旋转进套管中。
采用上述技术方案的有益效果是，套管内壁的螺纹结构，有效增强了套管内壁与表笔之间的摩擦力，从而使套管紧锁住插入其中的表笔。
具体地，人机交互模块包括显示屏（1）、功能键（2）和转换开关（3）。
具体地，强磁铁8为圆柱形，中部设有一圆形通孔，强磁铁8对称分布于万用表壳体背部四角。
采用上述技术方案的有益效果是，强磁铁设置于万用表背部四角，扩大了吸附面积，有效增大了吸附力，且呈对称式分布，可使万用表受力均匀，避免了因受力不均而易于滑落的风险。
具体地，万用表壳体背部四角设有与所述强磁铁8相匹配的凹槽7，凹槽7底面中部设有螺钉孔，螺钉9穿过强磁铁8的通孔与螺钉孔，将强磁铁8固定于万用表表体6外壳背部。使用时，将螺钉依次穿过强磁铁通孔和螺钉孔，从而将强磁铁紧固于万用表表体背部的凹槽内。
采用上述方案的有益效果是，采用螺钉紧固的连接方式，而非通常的粘合剂或者弹性钢片夹紧装置的连接方式，可使强磁铁更牢固地固定于万用表表体背部，避免了因强磁铁与万用表连接不牢固而造成万用表在使用过程中滑落的风险。且将强磁铁置于凹槽内，既易于万用表吸附于物体表面，又增加了装置的实用性和美观性。
具体地，照明模块采用的是RT8488LED驱动器芯片。使用过程中，VCC引脚与电源模块正极连接，REST复位引脚通过一个限流电阻RREST与接地端连接，OVP引脚通过一个下拉电阻R1与电源负极连接，同时通过下拉电阻R2与接地端连接，VC电源控制引脚串联下拉电阻Rvc和电容Cvc后，与接地端连接，GND引脚直接与接地端连接，GBIAS偏置电路引脚通过过滤电容C3与接地端连接，GATE门限引脚与MOS管MSW的G极连接，ISENSE过流保护引脚与MOS管MSW的S极连接，MOS管MSW的S极通过限流电阻RSENSE与接地端连接，LED1-LED4灯的正极端均与VCC引脚连接，负极端分别与对应的MOS管M1-M4的D极连接，GATE1-GATE4门限引脚分别与对应的MOS管M1-M4的G极连接，过流保护引脚SENSE1-SENSE4分别与对应的MOS管M1-M4的S极连接，MOS管M1-M4的S极分别通过下拉电阻R1-R4与接地端连接。
采用上述技术方案的有益效果是，RT8488是一款专用的LED驱动器芯片，体积小，接入电路简单，供电稳定，且可并联多个LED灯，有很强的实用性。
具体地，照明模块包括照明灯5，设于万用表正面壳体四角，与电源模块连接，用于万用表面板的照明，且照明灯5采用高亮LED灯。使用过程中，在对继电保护装置进行大修技改、周期校验以及故障查找等操作时，由于待测装置，特别是出口压板通常位于继电保护屏的下方，位置低、光线暗，不利于检修人员操作，而且光线暗的环境下作业更容易发生触电风险。此时，可通过万用表表体自身的照明灯代替手电筒作业，简单方便。
采用上述技术方案的有益效果是，通过在万用表表体正面设置照明灯，有利于工作人员现场操作和读数，改善了工作环境，降低了操作风险；且可免于携带额外的照明设备，减轻了现场操作人员的负担，提高了工作效率。同时，由于装置采用的是高亮LED灯，而非传统的白炽灯，既提高了照明亮度，又节省了电能。
使用过程：本发明实施例以在主变周校工作中，验证主变保护分时限跳进线开关与分段开关先后顺序是否正确为例。操作过程中，需用两块万用表分别测量进线开关与分段开关出口压板处电压变化情况。由于进线开关和分段开关的跳闸出口压板设置于继电保护屏下方，因而操作过程中，需将万用表的红、黑表笔笔头部分顺着接线夹套管内壁螺纹方向，缓缓旋转进套管中；将两块万用表接线夹连接黑表笔的夹头部分分别夹持在对地端，将一块万用表接线夹连接红表笔的夹头部分夹持在分段开关出口压板的下口，将另一块万用表接线夹连接红表笔的夹头部分夹持在进线开关出口压板的下口；将表笔固定好后，一人操作试验仪器模拟故障加量，保护装置动作瞬间，由另一人查看两块万用表的数值便可，减少了人工手持表笔测量的工作量。若分段开关出口压板下口处电压先变化为+110V，进线开关出口压板下口处电压后变化为+110V，则主变保护分时限跳不同开关的功能正常，否则，则表明该装置处于不正确工作状态，需对其进行及时的管理和维护。操作过程中，由于保护装置瞬间动作，万用表数值变化快，时间短，因而需反复多次操作以确保结果的准确性。
另外，在继电保护工作缺陷查找过程中，需要在保护屏后面的端子排处工作时，可通过强磁铁，将万用表固定于保护屏后柜门金属材质处，不必再手持读数；由于保护屏下方端子排位置低、光线暗，不利于检修人员操作和读数，因而需打开万用表自身的照明灯进行照亮。
采用上述技术方案的有益效果是，本发明通过在万用表表体背部设置强磁铁，可将万用表直接固定于测试点附近金属体表面，而不必再人工手持读数；且通过对表笔进行改进，设置万用表专用接线夹，可直接将表笔固定于待测点，而不必再人工手持表笔进行测量，操作方便，一人便可独立完成测量、读数工作，无需多人配合操作，既节省了人力，又避免了由于操作人员配合不当造成的错误率，提高了工作效率，改善了工作进度。而且在操作现场空间狭小，无法容纳多人作业时，仍可保证正常的检修工作。同时，由于表体正面设有照明灯，可在夜间或照明不足时，通过万用表自身的照明灯照亮，改善了工作环境，有效降低了光线暗环境下的操作风险，方便了测量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种改进的便携式万用表，其特征在于：所述万用表表体（6）包括微处理器、人机交互模块、电源模块、A/D转换模块、测量模块和照明模块；
所述人机交互模块与所述微处理器双向连接，用于输入控制命令并显示输出数据；
所述A/D转换模块与所述微处理器连接，用于将测量结果转换成数字显示于显示屏（1）上；
所述照明模块与所述电源模块连接，用于所述万用表面板的照明；
所述万用表表体背部连接有4个强磁铁（8），用于固定万用表表体（6）。
2.根据权利要求１所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述便携式万用表还包括万用表专用接线夹（12），一端为套管（11）结构，用于插入表笔，另一端为夹持结构，用于将插有表笔的接线夹（12）固定于待测点金属部分。
3.根据权利要求2所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述套管（11）为绝缘材质，具有一定弹性，用于适应不同尺寸的万用表表笔。
4.根据权利要求3所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述套管（11）内壁设有螺纹，用于将套管紧锁在所述表笔的笔头处。
5.根据权利要求１所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述人机交互模块包括显示屏（1）、功能键（2）和转换开关（3）。
6.根据权利要求１所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述强磁铁（8）为圆柱形，中部设有一圆形通孔，所述强磁铁（8）对称分布于所述万用表壳体背部四角。
7.根据权利要求１所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述万用表壳体背部四角设有与所述强磁铁（8）相匹配的凹槽（7），所述凹槽（7）底面中部设有螺钉孔，螺钉（9）穿过所述强磁铁（8）的通孔与所述螺钉孔，将所述强磁铁（8）固定于所述万用表表体（6）外壳背部。
8.根据权利要求１所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述照明模块采用的是RT8488LED驱动器芯片,VCC引脚与电源模块正极连接，用于提供驱动电源，GBIAS引脚通过过滤电容C3与接地端连接，用于为电路提供偏置保护，GATE引脚与MOS管MSW的G极连接，用于门限保护，GND引脚与接地端直接连接，用于与第一引脚形成供电回路，ISENSE引脚与MOS管MSW的S极连接，用于过流保护，RSET引脚通过限流电阻RREST与接地端连接，用于过流保护，EN引脚与矩形脉冲连接，用于控制芯片的启动和禁用，OVP引脚通过下拉电阻R1与电源负极连接，同时通过下拉电阻R2与接地端连接，用于为电路提供过压保护，SS引脚通过电容与接地端连接，用于为电路启动提供延时控制，VC引脚串联下拉电阻Rvc和电容Cvc后，与接地端连接，用于为电路提供电源控制，LED1、LED2、LED3、LED4引脚与LED灯负极连接，GATE1、GATE2、GATE3、GATE4引脚与MOS管G极连接，SENSE1、SENSE2、SENSE3、SENSE4引脚与MOS管的S极连接，用于控制各回路电流。
9.根据权利要求8所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述照明模块包括照明灯（5），设于万用表正面壳体四角，与所述电源模块连接，用于万用表面板的照明。
10.根据权利要求9所述的一种改进的便携式万用表，其特征在于，所述照明灯（5）采用高亮LED灯。
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