CN116773898A - 非接触电压测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气测量技术领域，具体地说，涉及一种非接触电压测量装置。其包括装置主体，装置主体内搭载有主控系统，主控系统的输入接口处连接有输入模块以及输出接口处连接有输出模块；主控系统包括处理器模块，处理器模块用于处理接受自输入模块输入的电信号并将数据输出至输出模块，输入模块包括传感器模块及感应模块，感应模块用于感应被测对象的电压信号，传感器模块用于测量感应模块与待测电路之间的距离；输出模块包括警报模块及显示模块，警报模块用于被测对象带有电压时发生报警动作，显示模块用于显示自主控系统输出的显示信息。该发明使得感应探头与待测电路保持在合适的测量距离，从而实现感应探头测量待测电路的电压信息较为准确。
Description
技术领域
本发明涉及电气测量技术领域，具体地说，涉及一种非接触电压测量装置。
背景技术
在电路的电性能测试领域，电压表和万用表是经常被用到的。使用电压表或万用表对电路进行电性能测试时，需要将电压表或万用表接入待测电路，即电压表或万用表的测试电极要直接接触待测电流。一般，在一个完整的电路系统中，待测电路外侧会设置绝缘层，以防止电路系统中发生短路；当对这种电路系统进行电性能测试时，需要破坏绝缘层，才能使测试电极与电流接触；测试完成后，又需要对被破坏的绝缘层进行修补，若修补不牢固容易引发短路等问题。
为了不破坏待测电路的绝缘层而测量待测电路的电压，现有技术中，一般使用非接触式电压仪表对待测电路的电压的测量，现有的非接触式电压仪表一般由感应探头、显示屏、扬声器构成，也即，工作人员在使用非接触式电压仪表对待测电路的电压的测量时，通常是手持非接触式电压仪表将感应探头靠近待测电路以检测待测电路的电压，然而，可能会出现以下情况，一、感应探头与待测电路之间的距离过远，这可能导致无法得出准确的被测对象电压的电压值；二、感应探头与被测对象之间的距离过近或接触，若待测电路存在漏电，则可能导致工作人员发生触电隐患及非接触式电压仪表的损坏，故现有的非接触式电压仪表在使用时欠佳。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
非接触电压测量装置，其包括装置主体，装置主体包括笔柄，笔柄内搭载有主控系统，主控系统的输入接口处连接有输入模块以及输出接口处连接有输出模块；
主控系统包括处理器模块，处理器模块用于处理接受自输入模块输入的电信号并将数据输出至输出模块，输入模块包括传感器模块及感应模块，感应模块用于感应被测对象的电压信号，传感器模块用于测量感应模块与待测电路之间的距离；输出模块包括警报模块及显示模块，警报模块用于被测对象带有电压时发生报警动作，显示模块用于显示自主控系统输出的显示信息。
作为优选，处理器模块包括处理器以及与处理器连接的控制电路，处理器及控制电路均集成于集成电路板上；笔柄内设有用于安装集成电路板的电路板安装腔。
作为优选，处理器的型号采用STM32微处理器。
作为优选，感应模块包括感应探头；笔柄的端部设有安装块，感应探头安装在安装块处，所述笔柄的端部设有套设在安装块处且用于对感应探头进行保护的保护壳体，保护壳体内壁上设有多个插接槽，安装块的外壁对应插接槽的插接块，保护壳体的外壁上对应插接槽处设有延伸至插接块处的固定孔，固定孔处设有连接保护壳体与笔柄的固定螺帽。
作为优选，传感器模块包括红外测距传感器。
作为优选，警报模块包括扬声器。
作为优选，显示模块包括Red-Led灯珠、Yellow-Led灯珠及Blue-Led灯珠。
作为优选，显示模块还包括Lcd显示屏。
作为优选，装置主体包括供电模块，供电模块用于集成电路板的供电。
作为优选，供电模块包括可拆卸的锂电子电池；笔柄远离感应探头的端部设有电池安装腔以及用于对电池安装腔进行封盖的笔帽，笔帽螺纹连接在笔柄的端部处，集成电路板的正极接口设置在电池安装腔的内壁处，集成电路板的负极接口设置在笔帽处，笔帽朝向电池安装腔的内壁处设有用于将锂电子电池正极端部抵靠在电池安装腔的内壁处的挤压弹簧。
通过本发明中处理器模块、输入模块、输出模块的设置，使得工作人员操作装置主体的感应探头对待测电路进行电压测量，感应探头将感应到待测电路电压信息输入至STM32微处理器中，STM32微处理器中对感应探头输入的待测电路电压信息进行接受并处理，处理的电压信息以数字的形式显示显示在Lcd显示屏上，以便于工作人员观察待测电压的电压信息；
此外，若装置主体的感应探头测量待测电路具有电压时，扬声器会发出“滴”响声，以实现提醒工作人员注意安全；Red-Led灯珠在装置主体正常工作时，发出红光，以实现提醒工作人员装置在正常运行中；Yellow-Led灯珠在感应探头测量待测电路完成后，闪烁一次，以实现提醒工作人员对待测电路的测量完毕；Blue-Led灯珠在锂电子电池电量不足以使得装置主体正常工作时，发出蓝光，以实现提醒工作人员对锂电子电池的拆卸更换；
其中在测量过程中，红外测距传感器监测待测电路的线缆段与感应探头之间的距离，若距离高于设定阈值范围上限时，扬声器不动作，此时，工作人员持续带动感应探头靠近待测电路的线缆段，若扬声器发出“哔”的响声，则表明感应探头以到达感应待测电路的线缆段的合适距离，此时，感应探头对待测电路的线缆段的电压测量也较佳的准确。
附图说明
图1为实施例1中的非接触电压测量装置的系统框图。
图2为实施例1中的非接触电压测量装置的系统模块示意图。
图3为实施例1中的非接触电压测量装置的结构型号示意图。
图4(a-d)为实施例1中的非接触电压测量装置的电路原理示意图。
图5为实施例1中的红外测距传感器的电路原理示意图。
图6为实施例1中的装置主体的主体示意图。
图7为实施例1中的装置主体的部分示意图。
图8为实施例1中的保护壳体的结构示意图。
图9为实施例1中的装置主体的剖面示意图。
图10为图9中的A部分的示意图。
图11为实施例1中的笔帽的结构示意图。
图12为实施例1中的集成电路板的示意图。
图13为实施例1中的锂电子电池的示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供了非接触电压测量装置，其包括装置主体，装置主体内搭载有主控系统2，主控系统2的输入接口处连接有输入模块1以及输出接口处连接有输出模块3；
主控系统2包括处理器模块21，处理器模块21用于处理接受自输入模块1输入的电信号并将数据输出至输出模块3，输入模块1包括传感器模块11及感应模块12，感应模块12用于感应被测对象的电压信号，传感器模块11用于测量感应模块12与待测电路之间的距离；输出模块3包括警报模块31及显示模块32，警报模块31用于被测对象带有电压时发生报警动作，显示模块32用于显示自主控系统2输出的显示信息。
其中，本实施例中，处理器模块21包括处理器以及与处理器连接的控制电路，处理器及控制电路均集成于集成电路板420上，处理器的型号采用STM32微处理器；感应模块12包括感应探头220；传感器模块11包括红外测距传感器；警报模块31包括扬声器140；显示模块32包括Red-Led灯珠151、Yellow-Led灯珠152及Blue-Led灯珠153；显示模块32还包括Lcd显示屏160；装置主体包括供电模块，供电模块用于集成电路板420的供电，供电模块包括可拆卸的锂电子电池440。
通过本实施例中处理器模块21、输入模块1、输出模块3的布局，使得工作人员操作装置主体的感应探头220对待测电路进行电压测量，感应探头220将感应到待测电路电压信息输入至STM32微处理器中，STM32微处理器中对感应探头220输入的待测电路电压信息进行接受并处理，处理的电压信息以数字的形式显示显示在Lcd显示屏160上，以便于工作人员观察待测电压的电压信息；
此外，若装置主体的感应探头220测量待测电路具有电压时，扬声器140会发出“滴”响声，以实现提醒工作人员注意安全；Red-Led灯珠151在装置主体正常工作时，发出红光，以实现提醒工作人员装置在正常运行中；Yellow-Led灯珠152在感应探头220测量待测电路完成后，闪烁一次，以实现提醒工作人员对待测电路的测量完毕；Blue-Led灯珠153在锂电子电池440电量不足以使得装置主体正常工作时，发出蓝光，以实现提醒工作人员对锂电子电池440的拆卸更换；
其中在测量过程中，红外测距传感器监测待测电路的线缆段与感应探头220之间的距离，若距离高于设定阈值范围上限时，扬声器140不动作，此时，工作人员持续带动感应探头220靠近待测电路的线缆段，若扬声器140发出“哔”的响声，则表明感应探头220以到达感应待测电路的线缆段的合适距离，此时，感应探头220对待测电路的线缆段的电压测量也较佳的准确。
结合6-10所示，本实施例中，装置主体包括笔柄110，笔柄110内设有用于安装集成电路板420的电路板安装腔410，笔柄110的端部设有安装块210，感应探头220安装在安装块210处，所述笔柄110的端部设有套设在安装块210处且用于对感应探头220进行保护的保护壳体120，保护壳体120内壁上设有多个插接槽310，安装块210的外壁对应插接槽310的插接块211，保护壳体120的外壁上对应插接槽310处设有延伸至插接块211处的固定孔311，固定孔311处设有连接保护壳体120与笔柄110的固定螺帽。
本实施例中，保护壳体120为塑料材质，不影响感应探头220对待测电路的测量，而保护壳体120罩设于感应探头220外，较佳地实现对感应探头220的防水、防尘的保护；
其中，通过本实施例中插接槽310、插接块211、固定孔311、螺帽的设置，较佳地便于工作人员对保护壳体120的拆装，也即实现保护壳体120对感应探头220的保护。
结合11-13所示，本实施例中，笔柄110远离感应探头220的端部设有电池安装腔430以及用于对电池安装腔430进行封盖的笔帽130，笔帽130螺纹连接在笔柄110的端部处，集成电路板420的正极接口设置在电池安装腔430的内壁处，集成电路板420的负极接口设置在笔帽130处，笔帽130朝向电池安装腔430的内壁处设有用于将锂电子电池440正极端部抵靠在电池安装腔430的内壁处的挤压弹簧450。
通过本实施例中电池安装腔430、笔帽130的设置，较佳地实现锂电子电池440的拆装。
本实施例中，Red-Led灯珠151、Yellow-Led灯珠152、Blue-Led灯珠153、Lcd显示屏160及扬声器140均设置在笔柄110的侧壁上，笔柄110的侧壁上还设置有开关按键170。
通过本实施例中Red-Led灯珠151、Yellow-Led灯珠152、Blue-Led灯珠153、Lcd显示屏160及扬声器140的设置，便于工作人员观察待测电路的电压信息；其中，开关按键170用于实现装置主体的开启和关闭。
本实施例中，红外测距传感器的发射端及接收端设置在保护壳体120处。
通过本实施例中红外测距传感器的设置，较佳地实现感应探头220与被测电路之间间距的测量。
本实施例中，笔帽130的侧壁上设置有防滑条纹131。
通过本实施例中防滑条纹131的设置，较佳地便于工作人员拧动笔帽130，从而实现对锂电子电池440的拆装。
本实施例中，笔帽130的侧壁处设有挂钩132。
通过本实施例中挂钩132的设置，工作人员可以使用挂钩132将装置主体挂在衣服的口袋上，从而便于工作人员携带装置主体。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (10)
1.非接触电压测量装置，其特征在于：包括装置主体，装置主体包括笔柄(110)，笔柄(110)内搭载有主控系统(2)，主控系统(2)的输入接口处连接有输入模块(1)以及输出接口处连接有输出模块(3)；
主控系统(2)包括处理器模块(21)，处理器模块(21)用于处理接受自输入模块(1)输入的电信号并将数据输出至输出模块(3)，输入模块(1)包括传感器模块(11)及感应模块(12)，感应模块(12)用于感应被测对象的电压信号，传感器模块(11)用于测量感应模块(12)与待测电路之间的距离；输出模块(3)包括警报模块(31)及显示模块(32)，警报模块(31)用于被测对象带有电压时发生报警动作，显示模块(32)用于显示自主控系统(2)输出的显示信息。
2.根据权利要求1所述的非接触电压测量装置，其特征在于：处理器模块(21)包括处理器以及与处理器连接的控制电路，处理器及控制电路均集成于集成电路板(420)上；笔柄(110)内设有用于安装集成电路板(420)的电路板安装腔(410)。
3.根据权利要求2所述的非接触电压测量装置，其特征在于：处理器的型号采用STM32微处理器。
4.根据权利要求1所述的非接触电压测量装置，其特征在于：感应模块(12)包括感应探头(220)；笔柄(110)的端部设有安装块(210)，感应探头(220)安装在安装块(210)处，所述笔柄(110)的端部设有套设在安装块(210)处且用于对感应探头(220)进行保护的保护壳体(120)，保护壳体(120)内壁上设有多个插接槽(310)，安装块(210)的外壁对应插接槽(310)的插接块(211)，保护壳体(120)的外壁上对应插接槽(310)处设有延伸至插接块(211)处的固定孔(311)，固定孔(311)处设有连接保护壳体(120)与笔柄(110)的固定螺帽。
5.根据权利要求1所述的非接触电压测量装置，其特征在于：传感器模块(11)包括红外测距传感器。
6.根据权利要求1所述的非接触电压测量装置，其特征在于：警报模块(31)包括扬声器(140)。
7.根据权利要求1所述的非接触电压测量装置，其特征在于：显示模块(32)包括Red-Led灯珠(151)、Yellow-Led灯珠(152)及Blue-Led灯珠(153)。
8.根据权利要求1所述的非接触电压测量装置，其特征在于：显示模块(32)还包括Lcd显示屏(160)。
9.根据权利要求4所述的非接触电压测量装置，其特征在于：装置主体包括供电模块，供电模块用于集成电路板(420)的供电。
10.根据权利要求9所述的非接触电压测量装置，其特征在于：供电模块包括可拆卸的锂电子电池(440)；笔柄(110)远离感应探头(220)的端部设有电池安装腔(430)以及用于对电池安装腔(430)进行封盖的笔帽(130)，笔帽(130)螺纹连接在笔柄(110)的端部处，集成电路板(420)的正极接口设置在电池安装腔(430)的内壁处，集成电路板(420)的负极接口设置在笔帽(130)处，笔帽(130)朝向电池安装腔(430)的内壁处设有用于将锂电子电池(440)正极端部抵靠在电池安装腔(430)的内壁处的挤压弹簧(450)。
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