CN1293386C - 全自动钩式电表 - Google Patents

Abstract

一种全自动钩式电表，具有全自动侦测并选择作电流量测电压量测或电阻量测，使用者只要将电表的电源开启，不再作其它操件就可从显示幕得到精确的电量读值，有别于一般手动选择欲量测的电流电压或电阻值等的不同功能档位的钳型电表，如此即可避免电表使用者因操作欲量测的电量，而造成使用者自身安全的危险及表体本身的损害，大大提高了工业界大电流量测应用的工业安全，而且亦节省操作电表的动作与时间，从而提高其便利与效率。

Description

全自动钩式电表

技术领域

本发明涉及一种电表，特别是一种全自动钩式电表。

背景技术

现有的电表可概分为电子LCD液晶显示及机械量表两种，一般泛见的机型其除表体测量表明显示差异外，均配设有多段功能切换的操作旋钮，及其旁边设有的功能标示，供使用者可随所要检测项目，而自行手动调拨切换选择相关测电性质及符合于待测范围的档位，但这样的量测方式，事实上仍需对量电上具有相当判断能力方可为之，若初学者或不熟悉操作则会因档位选定不准而致所量值数值错误，甚或严重用在高电压或高电流择错位会使表体损坏，并危及到操作者自身安全。

市面虽有自动型电表的出现，可解决上述不熟悉调档测电的缺点，但其基本功能也仅具AC电压、DC电压或电阻测量三种自动测量模式，无法作钩式于交流电流的自动量测应用，致使可用量测范围大为受限。

有鉴于习式单键电表应用时存有如上的缺点，故本案发明人在深入研发改良后创作出本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，而提供一种可随意勾挂于任何线路上，具有全自动侦测切换选择，可作交、直流电压、交流电流或电阻量测四种模式的全自动钩式电表，该电表安全精准、测电数值易于判读且使用者只要将电表的电源开启，不再作其它操件就可从显示幕得到精确的电量读值。

本发明的上述技术问题是由如下技术方案来实现的。

一种全自动钩式电表，其特征是主要包括：

一量表主体，其上设有一显示器、单一操控键、主体上供插设测试探针，上端并设有一电流夹供收纳一载流导体：

一自动判断切换机制，于开机时由量表主体针对外在输入情况进行判断选定，而具有一直流电压模式、一交流电压模式、一电阻模式及一交流电流模式等四种测量：以及

一优先检测机制，于自动切换下，以测试探针的输入信号为优先，以电流夹的输入信号为次要：

藉此，使量表可单键操控自动智能切换节省操作动作与时间，将电表钩在任何线上以方便观察量测值提高便利与效率，并可增进安全避免调错，及大幅提高大电流量测应用的工业安全。

除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容：

其中，当该量表在直流电压模式、交流电压模式、或电阻模式测量到探针两端有电压输入的可量测信号时，即显示电压或电阻的相对量值，将探针开路不输入信号才显示电流夹所量测到的电流值，若连电流夹也量测不到电流时，则显示电阻档的“OL”溢位状态。

其中，该量表的单一操控键供三用电表启动与关机，及开机后以启动-HOLD模式，用来将量测结果保持在显示器上，于开机状态下，压时间大于2秒时则为关机，按压时间小于2秒时为启动HOLD模式，再按一次则取消HOLD模式。

其内部组成电路除前述LCD显示器、蜂鸣器及控制电源的单一操控键外更包括：

一与测试探针耦合的一衰减电路和一保护电路；

一定电流电路正电阻模式中提供一测试电流至保护电路：

一切换电路，用来切换输入信号的来源为电流感测电路、衰减电路或电阻侦测电路的信号，并将直流信号输出；

仪器与显示控制器，根据选择的量测模式处理该数字量测值的格式化和转换为该显示器需要的格式：

一电阻侦测电路，侦测正受测量的信号的型式为电压或电阻，以提供一控制切换电路至仪器与显示控制器作切换判读及显示电阻值；

—电流感测电路，包括放大器、分压器、和一前述的电流夹，电流夹检测流产生一交流信号耦合送至交流滤波整流电路，以转换一交流信号成为适于转换成数字量测值的直流信号：以及

一模拟/数字转换器，将量测值转换成数字量测值，送出至仪器与显示控制器，作为显示的判读条件并显示。

其中，该衰减电路提供一经调节的输入电压至前述的切换电路和交流滤波整流电路，该切换电路由仪器与显示器控制器控制，依据现在所量测的模式输出所对应的电压电流或电阻信号至模拟/数字转换器。

其中，量测模式是根据该仪器显示器控制器输入信号的本质和大小决定的，由此控制切换电路和显示器的状态，并接收由按钮送来的信号，依信号时间的长短维持，显示器的状态或关机。

其中，该长壳体的顶端比底端窄，壳体内设有蜂鸣器，其电阻模式亦可以包括连续性测试，其中介于该对探针向小于一临界电阻值的电阻视为短路，且经由显示器及一音响予以指示出来。

其中，该量表初始设定检测电池量后，先测量直流DC电压，量测3次将后2次平均记录其平均值，之后测量交流AC电压，相同量测3次将后2次平均记录其平均值，再进行以下—连串的判断动作：

a、若量测结果直流DC电压大于1000V且交流AC电压也大于1000V时，则显示交直流电压溢位OLV讯号，若交流量测值非大于1000V时则仅显示直流电压溢位OL讯号：

b、如果直流DC量测结果介于1.5-1000V及小等于负0.2V，则进行交流AC判断，若大于1000V则显示交流电压溢位OL讯号，若小于1000V，则判断其交流AC电压平均值大于取绝对值的直流DC电压平均值，此时显示所量测的为AC交流电并显示其数值：

c、若所量测的直流DC电压低于1.5V，交流AC电压也非大于0.9V时，则于直流DC电压的量测结果的绝对值若小于或等于0.3V时，自动切换成量测电阻模式，若大于0,3V时则自动切换成量测AC电流模式；

d、进入量测电阻模式，量测3次将后2次平均并记录其平均值，判断其

电阻平均值若小于2K欧姆时，则显示其量测的电阻数值，若大于2K欧姆则跳至量测AC电流模式：以及

e、进入量测AC电流模式，相同量测3次将后2次平均并记录其平均值，并判断AC电流平均值若大于2000A则显示AC电流量测溢位OL的讯号，若介在0.20000则显示量测结果为AC电流并显示其数值，且若AC电流平均值小于0.3A则显示为电阻量测溢位OL的讯号。

为达前述目的，本发明所设的全自动钩式电表，其主要包括：一量表主体，其上设有一显示器、单一操控键、主体适位供插线设试探针，其上端并设有一电流夹供收纳一载流导体：一自动判断切换机制Auto SelectionFunction，于开机时由量表主体针对外在输入情况进行判断选定，而具有一直流电压模式、一交流电压模式、一电阻模式及一交流电流模式等四种测量：以及一优先检测机制，于自动切换模式下，以试探针的输入信号为优先，以电流夹的输入信号为次要；藉此，使量表可单键操控自动智能切换，节省操作电表的动作与时间，将电表钩在任何线路上以方便观察量测值提高其便利与效率，并：可避免使用者自行操作调错，而造成损害表体危及自身安全，且可大幅提高大电流量测应用的工业安全。

本发明的优点在于：

依据前述硬件与软件配合的实际制成品其在量测上可提供以下的功能，让电表操作二可更人性化易于操作使用：

1、自动判断切换机制2Auto Selection Function ASF含Q、V二、V.A＞＞开机时启动ASF后，预设由直流DCV起始，并且LED要显示AUTO SET符号。

2、DATA HOLD模式开机时不启动，于开机状态下按一下操控键12＜2秒时启动，按＞2秒时则为关机，HOLD启动时要响一声及LCD显示H符号，此时画面不变及停止ASF的功能，A/D的量测不切换到其它功能，HOLD功能被关闭时又响一声。

3、每当回到要测量DCV时先查A/D是否有Low Battery信号，有则显示电池符号，再进行测量DCV。

4、开机初始状态先响一声LCD全亮。

5、当使用者在离上次操作30分钟后仍无操作时，则自行关机或使用者自行按操控键12超过2秒时，LCD清除并响一声提示。

6、其它警示的条件：变换LCD显示功能时响一声、开机立即响一声、关机时LCD立即响一声、若欧姆值＜100Q时则响声会持续、当HOLD功能启动和关闭时要响一声、发生溢位时响一声。

本发明组成详细运作及功能，将由以下的实施例及附图作进一步的说明：

附图说明

图1是本发明勾表的立体外观图。

图2是本发明自动判断切换搭配优先检测机制的流程图。

图3是本发明单一操控键的控制流程图。

图4是本发明自动判断切换机制的细部流程图。

图5是本发明智能型勾表的内部电路图。

具体实施方式

如图1-(5所示，本发明所设的一种全自动钩式电表，其主要包括：一量表主体1、自动判断切换机制2、及一优先检测机制3所组成，其中该量表主体1，其上设有一显示器11、单一操控键12、主体1适位供插线设有测试探针13，其上端并设一电流夹14供收纳一载流导体15；

该自动判断切换机制2，于开机时由量表主体1针对外在输入情况进行判断选定，而具有一直流电压模式、一交流电压模式、一电阻模式及一交流电流模式等四种测量：以及

一优先检测机制3，于自动切换模式下，以测试探针13的输入信号为优先，以电流夹14的输入信号为次要；

藉此，使量表主体1可用单键操控自动智能切换，节省操作电表的动作与时间，以电流夹14将电表钩在任何线路上以方便观察量测值提高其便利与效率，并可避免使用者自行操作调错，而造成损害表体危及自身安全，且可大幅提高大电流量测应用的工业安全。

本发明实施时其量表主体1内并可设一蜂鸣器16使适时针对所测状态反应而提供音声，量表主体1制作时可将顶端做得比底端窄使三用电表易于手持，各部尺寸的较佳设计让三用电表以一只手即能手持操作，令单一操控键12可用拿握三用电表的任一手予以启动，而且单一操控键12并令兼作暂态定格HOLD模式的启控，即在关机状态下该操控键12是用来启动三用电表，而开机后其操控键12则可兼具有将量测结果保持在显示器11上或关闭电表双重功用，当执行HOLD(保持)模式时可用来将量测结果保持在显示器上，于开机状态下按一卜＞2秒时则为关机，＜2秒时为启动HOLD模式，再按一次则取消HOLD模式。

本发明可量测四种模式的自动切换机制2，一直流电压模式、—交流电压模式、一交流电流模式、及一电阻模式，由电表本身自动判断切换，于本三用电表在自动切换模式时，会经优先检测机制3测试探针13的输入信号为主，以电流夹14的输入信号为副，也就是说在直流电压模式、交流电压模式、或电阻模式测试探针13可量测到信号时，即显示电压或电阻的相对量值，当无信号时才显示电流夹14所量测到的电流值，若达电流夹14也量测不到电流时，才显示电阻档溢位的c2“OL”状态。

依据上述的特性可让使用者在量测电压或电阻时，能将电表钩在任条线路上以方便观察量测值，无论该条线上是否有电流通过，皆可正确显示所测的电压或电阻值，而在量测电流时只要将试探针13开路不输入信号即可由电流夹14量测电流，因此应用本三用电表可捉供比习知的电表在使用上更大的便利与安伞忡，不需为了量测刁＜同的信号而手动换档测量。

本发明设计上是当单一操控键12被启动后，即预设为电压模式，若探针13两端有电压输入，则判断AC是否大于0.9V，DC是否大于1.4V或是否小于0.1V，若是再判断直流成分和交流成分何者大，在显示器11上显示相符成分大的交流或直流电压模式，若不是则切换至电阻模式并判断测试探针13两端的待测电阻是否小于2000欧姆，若小于则显示所量测的电阻值，大于则切换至电流模式并判断电流夹14两端有无电流。

更具体的动作方式如图4所示，本发明开机时进入初始设定先检测电池量后，先测量直流DC电压，量测3次将后2次平均记录其‘产均值，之后测量交流AC电压，相同量测3次将后2次平均记录其平均值，再进行以连串的判断动作：

a、若量测结果直流DC电压大于1000V且交流AC电压也大于1000V时，则显示交直流电压溢位OL讯号，若交流量测值非大于1000V时则仪显示直流电压溢位OL讯号。

B、假设直流DC量测结果介于1,5-1000V及小于等于负0.2V则进行交流AC判断，若大于1000V则显示交流电压溢位OL讯号，若非以上情形当其交流AC电压平均值大于取绝对值的直流DC电压平均值时，则显示所量测的为AC交流电并显示其数值，反之则显示所量测的为DC直流电并显示其数值。

C、若所量测的直流DC电压低于1.5V，交流AC电压也非大于0.9V时，于直流DC电压的量测结果的绝对值若小于或等于0.3V时，则自动切换成量测电阻模式，若大干0.3V时则自动切换成量测AC电流模式。

D、进入量测电阻模式，量测3次将后2次平均并记录其平均值，判断其电阻平均值若小于2K欧姆时，则显示其量测的电阻数值，若大于2K欧姆则跳至量测AC电流模式。

E、进入量测AC电流模式，相同量测3次将后2次平均并记录其平均值，并判断AC电流平均值若大于200GA则显示AC电流量测溢位OL的讯号，若介在0.3-2000A范围内则显示量测结果为AC电流并显示其数值，且若AC电流平均值小于0,3A则显示为电阻量测溢位()OL的讯号。

请参图1、5所示，是本发明的电路系统结构、其中，除前述LCD显示器11、蜂鸣器16及控制电源电路99与HOLD模式的单一操控键12外更包括：

一与测试探针13耦合的一衰减电路90和一保护电路91：

一定电流电路92在电阻模式中提供一测试电流至保护电路91；使电流经该对探针13和耦合其间的一未知电阻RX，跨于该未知电阻RX上的压降便可被量测，且该电阻可依下式判定出来：

RX二压降/测试电流

该电阻模式亦可以包括一连续性测试，其中介于该对探针13向小于一临界电阻值的电阻视为短路，且经由蜂鸣器16音响予以指示出来。

一切换电路93，用来切换输入信号的来源为电流感测电路94的信号或衰减电路90的ACV、DCV或电阻侦测电路96的电阻信号，并将直流信号输出：

一仪器与显示控制器95，根据选择的量测模式处理该数字量测值的格式化和转换为该显示器11需要的格式，与控制电流感测电路94的增益，和衰减电路90于ACM时的衰减比，及控制蜂鸣器16的响声；

一电阻侦测电路96，侦测正受测量的信号的型式为电压或电阻，以提供一控制切换电路93至仪器与显示控制器95作切换判定及显示电阻值；

一电流感测电路94，包括放大器、分压器、和一前述的电流夹14，使电流夹14检测电流产生一交流信号耦合送至交流滤波整流电路97，以转换交流信号成为适于转换成数字量测值的直流信号；以及

一模拟/数字转换器98，将量测值转换为数字量测值，送至仪器与显示控制器95作为显示判读条件并显示。

其中该衰减电路90提供一经调节的输入电压至前述的切换电路93和交流滤波整流电路97，该切换电路93由仪器与显示器控制器95控制，依据现在所量测的模式输出所对应的电压电流或电阻信号至ADC模拟/数字转换器9U。

且该仪器显示器控制器95控制依输入信号的本质和大小决定应量测的模式，以控制切换电路93和显示器11的状态，并接收由操控键12送来的信号，依信号时间的长短维持显示器11的状态或关机。

以上已将本发明的较佳实施例作一说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明作其它种种的改良，但这些改变仍属于本发明的发明精神及所界定的专利范围中。

由以上详细说明的目的在于，使本领域熟练技术人员了解本发明并加以实施。

Claims (7)

1、一种全自动钩式电表，包括内部组成电路，其特征是包括：

一量表主体，其上设有一显示器、单一操控键、主体上供插设测试探针，上端并设有一电流夹供收纳一载流导体；

一自动判断切换装置，于开机时由量表主体针对外在输入情况进行判断选定，而具有一直流电压模式、一交流电压模式、一电阻模式及一交流电流模式四种测量；以及

一优先检测装置，于自动切换下，优先检测测试探针的输入信号，然后再检测电流夹的输入信号。

其中，使用共同测试探针插座测量电阻、交、直流电压，在量表初始设定检测电池量后，先测量直流DC电压，量测3次将后2次平均记录其平均值，之后测量交流AC电压，相同量测3次将后2次平均记录其平均值，再进行以下一连串的判断动作：

a、若量测结果直流DC电压大于1000V且交流AC电压也大于1000V时，则显示交直流电压溢位OLV讯号，若交流量测值非大于1000V时则仅显示直流电压溢位OL讯号；

b、如果直流DC量测结果介于1.5-1000V及小于或等于负0.2V，则进行交流AC判断，若大于1000V则显示交流电压溢位OL讯号，若小于1000V，则判断其交流AC电压平均值大于取绝对值的直流DC电压平均值，此时显示所量测的为AC交流电并显示其数值；

c、若所量测的直流DC电压低于1.5V，交流AC电压也非大于0.9V时，则于直流DC电压的量测结果的绝对值若小于或等于0.3V时，自动切换成量测电阻模式，若大于0.3V时则自动切换成量测AC电流模式；

d、进入量测电阻模式，量测3次将后2次平均并记录其平均值，判断其电阻平均值若小于2K欧姆时，则显示其量测的电阻数值，若大于2K欧姆则跳至量测AC电流模式；以及

e、进入量测AC电流模式，相同量测3次将后2次平均并记录其平均值，并判断AC电流平均值若大于2000A则显示AC电流量测溢位OL的讯号，若介在0.2-2000A范围内则显示量测结果为AC电流并显示其数值，且若AC电流平均值小于0.3A则显示为电阻量测溢位OL的讯号。

2、根据权利要求1所述的全自动钩式电表，其特征是：该量表于直流电压模式、交流电压模式、或电阻模式下，测量到探针两端有电压输入的可量测信号时，即显示电压或电阻的相对量值，将探针开路，不输入信号时才显示电流夹所量测到的电流值，若连电流夹也量测不到电流时，则显示电阻档的“OL”溢位状态。

3、根据权利要求1所述的全自动钩式电表，其特征是：该量表的单一操控键供三用电表启动与关机，及开机后以启动一HOLD模式，用来将量测结果保持在显示器上，于开机状态下，按压时间大于2秒时则为关机，按压时间小于2秒时为启动HOLD模式，再按一次则取消HOLD模式。

4、根据权利要求1所述的全自动钩式电表，其特征是：其内部组成电路包括：

一与测试探针耦合的一衰减电路和一保护电路；

一定电流电路在电阻模式中提供一测试电流至保护电路；

一切换电路，用来切换输入信号的来源为电流感测电路、衰减电路或电阻侦测电路的信号，并将直流信号输出；

一仪器与显示控制器，根据选择的量测模式处理该数字量测值的格式化和转换为该显示器需要的格式；

一电阻侦测电路，侦测正受测量的信号的型式为电压或电阻，以提供一控制切换电路至仪器与显示控制器作切换判读及显示电阻值；

一电流感测电路，包括放大器、分压器、和一前述的电流夹，电流夹检测流产生一交流信号耦合送至交流滤波整流电路，以转换一交流信号成为适于转换成数字量测值的直流信号；以及

一模拟/数字转换器，将量测值转换成数字量测值，送出至仪器与显示控制器，作为显示的判读条件并显示。

5、根据权利要求4所述的全自动钩式电表，其特征是：其中该衰减电路提供一经调节的输入电压至前述的切换电路和交流滤波整流电路，该切换电路由仪器与显示控制器控制，依据现在所量测的模式输出所对应的电压电流或电阻信号至模拟/数字转换器。

6、根据权利要求4所述的全自动钩式电表，其特征是：所述量测的模式是根据仪器与显示控制器输入信号的本质和大小来决定的，并由此控制切换电路和显示器的状态，并接收由按钮送来的信号，依信号时间的长短维持显示器的状态或关机。

7、根据权利要求1所述的全自动钩式电表，其特征是：该量表主体为一长壳体，该长壳体的顶端比底端窄，壳体内设有蜂鸣器，其电阻模式包括一连续性测试。

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