CN1445554A - 手持式电压检测探测器 - Google Patents
手持式电压检测探测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1445554A CN1445554A CN03107318A CN03107318A CN1445554A CN 1445554 A CN1445554 A CN 1445554A CN 03107318 A CN03107318 A CN 03107318A CN 03107318 A CN03107318 A CN 03107318A CN 1445554 A CN1445554 A CN 1445554A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- detector
- indicator
- phase inverter
- capacitor
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06788—Hand-held or hand-manipulated probes, e.g. for oscilloscopes or for portable test instruments
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
- G01R19/155—Indicating the presence of voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
Abstract
本发明披露了一种用于检测并警示使用者在导体上具有交流电压的无开关的手持式探测器和方法,其能够减少由于静电积累而引起的探测器指示器的间歇激励。所述探测器包括天线,指示器,检测电路和激励电路。所述探测器通过使用指示器警示使用者的导体上具有电能。天线检测从导体辐射的电能。当由天线检测的电能满足一个特定的测量阈值时,由检测电路产生并由激励电路接收一个信号。所述激励电路在一个给定的时间间隔期间从检测电路收到足够数量的信号之后,激励所述指示器。
Description
技术领域
本发明涉及测试设备领域,更具体地说,本发明涉及用于检测在导体上存在交流(AC)信号电压的手持式探测器。
背景技术
在本领域中已知的手持式电探测器用于检测在导体上存在的交流信号电压。所述探测器或者是接触型的,其需要和导体的未绝缘的部分直接电接触,或者是非接触型的,用于当其位于导体的附近时检测产生的电磁场。由于使用者可能接收有害的电击,因此存在和接触型探测器有关的安全问题,从而非接触型的探测器是优选的。
因为两种类型的探测器使用视觉与/或听觉指示器向使用者表示检测的电压的存在,许多探测器具有手动的通断开关,这使得使用者能够在不用探测器时使其无效。不过,所述开关具有若干个缺点。如果开关由金属制成,并且如果开关接触“火”线或电路,其可能成为电击和伤害使用者的通路。使用者可能在使用探测器之前忘记接通所述开关,因而具有假的负读数的危险,或者使用者可能忘记关断开关,使得电池被耗尽。手动的通断开关还可以由于长期重复使用而被击穿。因此,最好是,使用者使用一种不依赖于手动通断开关的探测器。
美国专利5103165披露了一种改进的可以是接触型和或者是非接触型的无开关型的探测器。在该专利的最好方式的实施例中,其探测器壳体由不导电的材料制成,例如聚氯乙烯(PVC),以便减少对使用者造成电击的危险,并且通过使用内部电路用于当检测到电流或电压时使探测器自动接通,从而取消了开关的使用,以减少电池漏电。上述专利披露的探测器提供一种视觉指示器,向使用者警示电流或电压的存在,但是没有听觉指示器。不过,该专利的探测器的绝缘壳体存在积聚静电荷的问题,这会引起视觉指示器的闪烁,也会引起听觉指示器的鸣叫。当探测器在衣物上摩擦时,例如在使用者的口袋或袖子中摩擦时则可能发生静电积聚。这种间歇地闪烁或鸣叫会烦扰使用者,并且也会消耗电池。
发明内容
本发明是一种无开关的用于检测并警示导体上具有交流电压信号的手持式探测器,其包括滤波电路,用于减少由于静电积累而引起的探测器的指示器的间歇激励。本发明的探测器包括天线,适于检测由导体上的交流电压辐射的电能,检测器电路,其响应在天线上检测的电能,用于当天线上的电能满足一定的幅值和持续时间的阈值时提供电信号,指示器,用于警示使用者检测的电能的存在,以及和指示器电路相连的激励电路,适于只有当在一个时间间隔期间从所述检测电路接收到足够数量的信号时才激励所述指示器,因而减少探测器指示器由于静电积累而引起的间歇激励以及电池的任何相关的漏电。
在这种手持式探测器中,检测电路建立关于和天线检测的电能相关的能量阈值。检测电路对检测的电能的幅值和频率进行滤波。当检测的电能满足能量阈值时,则由检测电路产生频率和持续时间可以改变的电信号,并且由所述激励电路接收所述电信号。所述激励电路作为一个开关,用于只有当在给定的时间间隔期间从检测电路接收到足够数量的信号时才激励所述指示器。如果激励电路未从检测电路收到足够的信号,则指示器不被激励。
在本发明的一个实施例中,所述探测器包括天线,适于当探测器位于导电部件附近时,检测从所述导电部件辐射的电能;指示器,当其被激励时,用于向使用者发出警示信号;检测器电路,包括和天线相连的第一反相器,适于响应在天线上检测的电压的一个范围,以及第二反相器,其和所述第一反相器相连,适于每当第一反相器的输出电压改变时进行响应;以及包括电容器的激励电路,其和第二反相器以及指示器相连,适于在收到来自第二反相器的信号以便在所述电容器被完全充电时激励所述指示器时进行充电,以及振荡器,适于周期地对所述电容器放电。
本发明的这些和其它的目的、特点和优点,通过结合附图进行的本发明的优选实施例的详细说明可以更加清楚地看出。
附图说明
图1是按照本发明的手持式电探测器的一个实施例的透视图;
图2是图1的实施例的分解的透视图;
图3A和3B是在图1和图9的实施例中使用的电路的原理图;
图4是用于说明图3A,3B的电路的操作的信号波形;
图5是用于说明图3A,3B的电路的操作的另一个信号波形;
图6是用于说明图3A,3B的电路的操作的另一个信号波形;
图7是用于说明图3A,3B的电路的操作的另一个信号波形;
图8是用于说明图3A,3B的电路的操作的另一个信号波形;
图9是按照本发明的手持式电探测器的另一个实施例的透视图;
图10是图1的实施例的分解图;
图11是沿着图9所示的线取的图9的本发明的垂直截面图;
图12A和12B是在图1和图9的实施例中使用的电路的原理图;
图13是用于说明图12A,12B的电路的操作的信号波形;
图14是用于说明图12A,12B的电路的操作的另一个信号波形;
图15是用于说明图12A,12B的电路的操作的另一个信号波形;
图16是用于说明图12A,12B的电路的操作的另一个信号波形;以及
图17是用于说明图12A,12B的电路的操作的另一个信号波形。
具体实施方式
参见图1,其中的手持式电探测器总体上用标号100表示。该探测器100包括和空心壳体104的一端相连的探测器尖端102,以及可通过螺纹连接在壳体104的相对端上的帽106。声音孔107经过探测器尖端102通到内部的听觉指示器,使得当听觉指示器被激励时声音可以通过所述声音孔发出。夹子108和壳体104相连,用于把探测器100连附于一个物体例如使用者的口袋上。
参见图2,其中以分解的示意图的形式详细示出了探测器100。探测器尖端102具有空心的内部和尖端延伸部分200。探测器尖端102由透光的聚氯乙烯(PVC)构成。壳体104和探测器尖端102的空心的内部含有电路板202。该电路板202以本领域技术人员熟知的方式安装在壳体104内。电路板202包括电路装置(后面还要详细说明,并被示于图3A,3B),其中包括集成电路和呈发光二极管204和听觉指示器206的形式的电磁场指示器,所述听觉指示器被通俗地称为“蜂鸣器”。在这个实施例中,所述指示器可以通过施加功率被激励。天线212的一端和电路板202相连,在本实施例中,该天线是导电的,并且由黄铜制成。天线212的相对端被嵌入探测器尖端102的导电尖端延伸部分200中,从而用于不接触能源地检测电磁场。电路板202和天线212相连,以便接收表示被检测的电磁场的存在的信号。
为了减少使用者受到电击的可能性,探测器尖端102、壳体104、和探测器100的帽106都由不导电的材料制成,例如抗冲击的塑料,在本实施例中采用聚氯乙烯(PVC)。探测器尖端102和壳体104由黏合剂相连。
壳体104含有两个小电池,用标号214和216表示,用于对探测器100的电路提供功率。在本实施例中,每个电池是1.5V。在电池216的一端的一个极和一个前接点(未示出)相连,所述前接点连附于电路板202的右端附近。电池214和电池216具有低的和高的电压输出。所述前接点在本实施例中是片型弹簧。一个挠性接点208被连附于电路板202的左端,并且和电路装置相连,以便完成通过电池214和216的电路。在本实施例中,挠性接点208由黄铜构成,但是也可以由其它合适的导电材料制成。所述挠性接点208可以沿一个方向弯曲,从而和相邻的电池214的极接触,并由盘簧210保持在这种接合状态下。挠性接点208还可以被移动到一直线位置,从而能够在壳体104的内部插入和除去电池214和216。
壳体104的左端具有内螺纹218,其和帽106的外螺纹220匹配,用于使帽106和壳体104相连或拆下。盘簧210被安装在帽106内,使得当帽106和壳体104相连时,盘簧210可靠地和挠性接点208接合,从而和相邻的电池214的极形成可靠的电连接,并且对电池214和216施加一个力,将它们推入壳体104内,使得电池216的所述极和电路板202的前接点保持牢固的接触,因而完成在电池214、216以及电路板202之间的电路。
作为代替使用挠性接点208、内部螺纹218和外部螺纹220的另一种方案,帽106和壳体104可以使用具有阳端和阴端的电连接器连接。连接器的阳端被安装在电路板202上,并和电路300(见图3A,3B)电气相连。连接器的阴端被安装在帽106的内部,并和盘箦210电气相连。在这个替代的实施例中,当盘簧210和相邻的电池214的极牢固地接合,从而把电池214和216推入壳体104内并和电路板202的前接点牢固地接合时,借助于连接器的阳端和阴端的连接而实现的帽106和壳体104的连接形成一个电路。
现在参看图3A,3B,其中示出了电路300的原理图,所述电路被设置在所示的电路板202上,并且位于探测器尖端102和壳体104内。电路300具有天线374,用于当探测器位于导电部件附近时,检测从所述导电部件例如导线辐射的电能的存在。在这个实施例中,电路300用于警示使用者电能的存在,所述电能具有不断地改变着的电磁场。所述电路包括两个指示器,即听觉指示器302和呈发光二极管304的形式的视觉指示器,当这些指示器被激励时,它们警示使用者存在一定的电能。此外,电路300包括和天线374相连的电路,用于当由天线374检测的电能在一定的时间间隔内满足一个测量阈值时,激励所述指示器。在这个实施例中,当从导电部件辐射的电能大约在50到400赫兹之间并且大约大于40-50V时满足所述测量阈值。在电路300中具有激励电路,其在每当所述阈值被满足时便收到一个信号。如果在一个时间间隔期间收到足够的信号,则指示器被激励。
在这个实施例中,电路300使用3.0V的电源,这由图2所示的电池214和216提供。电池214和216在节点308(BAT+)以及310(BAT-)和电路300相连。
当位于导电部件附近时,天线374检测导电部件上的电能。天线374和节点314(N1)相连。由天线374检测的电能在节点314产生电压。重要的是,电路300只对某些电能敏感。在本实施例中,电阻器306(R1)和反相器316(I1)配置成使得电路300只对超过一定的电压的由天线374检测的电能敏感。在优选实施例中,电阻器306为330兆欧,并被连接在节点314和310之间。在这个实施例中,电阻器306使电路300能够检测大于大约40-50V的电压。
电路300包括集成电路(IC),其包括若干个反相器,在图3A,3B中分别由标号316,318,320,322,324和326表示。所述IC能够实现否则要由多个分立的电气元件实现的许多功能。在本实施例中的反相器316,318,320,322,324和326是CMOS施密特触发器反相器。众所周知,CMOS型电路具有低的功率消耗。在本实施例中使用的IC可以由许多不同的公司得到,例如Fairchild,Motorola,TexasInstrument或Toshiba。电池214和216通过用本领域熟知的方式和IC的合适的管脚相连从而对IC供电。此外,电池214和216确定阈值电压以及反相器的输出。作为后面的参考,在本实施例中,反相器的高的阈值电压是施加于IC上的电压的2/3,或者2.0V。因此,在本实施例中,对反相器的高输入是大于2.0V的电压。在这个实施例中,低的阈值电压是施加于IC上的电压的1/3,或者1.0V。反相器的高输出大约为3.0V,反相器的低输出大约为0。此外,电池214和216当听觉指示器302和发光二极管304被激励时为其提供功率。
电阻器312(R2)是100兆欧,被连接在节点314和反相器316之间。在反相器316的输入端的电阻器312用于防止大的输入电流破坏IC。
当天线374接近电磁场时,在节点314以及反相器316的输入端便产生电压。当天线374所在位置没有电磁场(或者很小)时,反相器31 6的输出为高,这是因为在其输入端具有低的电压。当在天线374上具有幅值大于反相器316的高阈值的信号时,反相器的输出为低。出现在反相器316的输入端的信号电压的数量取决于在天线374和信号源(通常是导线)之间的电容、电阻器306和312的阻值以及反相器316的输入电容。
电容器328(C1)和电阻器332(R3)提供高通滤波器,并被连接在反相器316和反相器318(I2)之间的配置中,以便提供交流耦合,并作为微分器。电容器328是0.01微法,连接在反相器316的输出和节点330(N2)之间。电阻器332是470兆欧,连接在节点330和308之间。电容器328和电阻器332的时间常数由电容器328的电容值和电阻器332的阻值(其是470兆欧)的乘积给出。这个特征使得电路300只能响应连续的时变信号。这个特征在操作期间是有帮助的,例如,当在探测器尖端102(图1)和被探测的导线之间的距离改变,因而引起改变着的检测信号时。这个可能是由于使用者移动探测器而引起的距离的改变,可能引起在反相器316上的电压的大的改变,因而足以产生不精确的读数。下面详细说明微分器。
反相器318的输出响应反相器316的输入的一定改变而改变。大于反相器316的高阈值的电压幅值以一定的频率使反相器316的输出变高。如前所述,如果所述改变通过电容器328和电阻器332的微分器结构的话,这种改变将影响在节点330上存在的电压。因此,反相器316、电阻器306、电容器328和电阻器332的结构用于对在节点314上的具有一定的最小电压和一定的频率的电压(来自天线374的电压)滤波。此外,当滤波器条件被满足时,这种结构对反相器318提供一个逻辑输入。当滤波器条件被满足时,在节点348(N4)的反相器318的输出将从低变为高。否则,反相器318的输出则为低。反相器316、反相器318和微分器的工作将在下面详细说明。
电阻器334(R4)是1.0兆欧的电阻,其被连接在节点330和反相器318的输入之间。电阻器334用于防止高的输入电流破坏IC。
当反相器318的输出是高时,电容器336(C2)充电,其电容为0.33微法。电容器336通过与电阻器344(R7)并联的二极管342(D1)、电阻器338(R5)和电阻器340(R6)充电。在电容器336充电的时间间隔期间电容器上的电压由以下公式确定(其中V是电容器电压,Vcc是电池电压(3.0V),Vc是在电容器336上的电压,t是对电容器充电的时间,R是电阻器338和340的阻值,C是电容器336的电容):
V=(Vcc-Vc)*(1-e^(制(R*C)))
当电容器充电时,其电压随时间呈指数地增加。
二极管342的阳极和节点348相连。二极管342用于防止电容器336向反相器318放电。电阻器344为2.2兆欧,其被连接在节点348和节点346(N4)之间。电阻器344使得电容器336能够缓慢地向回向反相器318放电。
电阻器338是47兆欧,被连接在二极管342的阴极和节点350(N5)之间。电阻器340是47兆欧,被连接在节点350和346之间。当从反相器318接收电压脉冲时,电阻器338和340决定在电容器336上增加的电荷的数量。
反相器320(I3)和反相器322(I4)的输入都和节点346相连,并且反相器320和反相器322的输出和节点352(N6)相连。1.5千欧的电阻器376(R12)和节点352以及双极结晶体管(BJT)368的基极相连,用于限制到双极结晶体管368的电流。
当在电容器336上的电压低于高阈值时,反相器320、322的输出为高。当电容器336的电压高于阈值电压时,其输出为低。如同在后面详细说明的,反相器320和322的低的输出引起听觉指示器302发声,并使发光二极管304发光。反相器320和322通过BJT368向指示器302和304供电。
振荡器354通过电阻器340以及二极管364(D2)和电容器336相连。振荡器354作为定时器,用于限制电容器336的充电时间。只有在由振荡器354设置的时间间隔期间电容器336被充电超过一定的阈值电压的条件下,指示器才被激励。振荡器354是一种非稳态的多谐振荡器,其连续地产生输出信号,所述输出信号具有由电阻器356(R8)、电阻器358(R9)、电容362(C3)、反相器324(I5)和反相器326(I6)确定的周期。振荡器354产生具有3.0V的峰-峰电压的非对称的方波。当振荡器的输出为低时,电容器336放电。因此,为了使指示器被激励,在振荡器354变低之前,电容器336上的电压必须大于阈值电压。只有当振荡器为高并且反相器318的输出为高时,电容器336才被充电。在本实施例中,振荡器的输出为低的时间间隔大约是174毫秒,并且在本实施例中,振荡器的输出为高的时间间隔大约是290毫秒。振荡器354当其输出为低时通过电阻器340和二极管364放电。当振荡器的输出是高时,二极管364用于保持来自充电的电容器336的输出。
在本实施例中,电阻器356、电阻器358和电容器362分别是180千欧、270千欧和1.0微法。振荡器354还包括电阻器360R10,其阻值是1.0兆欧,以及二极管366(D3)。电阻器360用于限制反相器324的电流。当振荡器354的输出是低时,电容器336通过电阻器340和二极管364放电。这使得电容器362上的电压减少到小于低的阈值,从而使反相器320和322的输出为高。电容器336放电到反相器320、322的低阈值所需的时间由下面的公式给出(其中Vc是放电之前电容器上的电压,R是电阻器340的电阻,C是电容器336的电容,V是反相器的低阈值电压):
T=-R*C*In(V/Vc)
现在参看图4,其中所示的电压对时间的曲线表示当在天线374上具有大于阈值的60Hz的信号时电容器336上的电压随时间的变化。分别用标号400和404示出了反相器320和322的输入为高阈值和低阈值时的电压。从电压成为反相器400的高阈值时开始到在404电压成为低阈值时的时间间隔是指示器被激励的时间间隔(下面将详细说明)。当这个电压在反相器320和322的低阈值和高阈值之间改变时,这些反相器的输出从高向低,再从低向高改变。这以振荡器354的频率发生。在标号402开始到标号406的时间间隔表示电容器336放电的时间。从标号406到标号408的时间,表示电容器336充电的时间。标号410表示反相器318利用脉冲对电容器336充电的时间间隔。标号412表示反相器318不输出脉冲并且电容器336通过电阻器344放电的时间间隔。
再次参看图3A,3B,反相器320、反相器322和BJT 368的配置用作激励指示器的开关。当电容器336上的电压达到反相器320、322的高阈值时,所述开关接通。当反相器320和反相器322具有高的输出时,不向听觉指示器302或发光二极管304提供电池功率。低的输出使BJT 368导通,借以向节点370(N7)提供电池功率。BJT 368的连接如下:发射极和节点308相连;基极和电阻器376相连;集电极和节点370相连。
当电池功率加于节点370时,指示器,即听觉指示器302和发光二极管304被激励,借以警示使用者存在超过一定的阈值的恒定变化的交流电压。听觉指示器302连接在节点370和310之间。一个150欧姆的电阻器372(R11)和LED 304串联连接在节点370和310之间。当被供电时,听觉指示器302和LED 304便以振荡器的频率的速率被激励(接通和断开)。在本实施例中,指示器接通大约290毫秒,断开大约174毫秒。
参看图5-8,其中示出了用于说明本发明的微分器的工作的电压对时间的曲线。这些电压表示在同一个时间间隔期间在电路300的不同点存在的电压。图5表示在节点314输入到反相器316的正弦信号。标号500和504表示反相器316的高阈值,标号502和506表示反相器316的低阈值。参看图6,其中示出了作为对图5的输入的响应的反相器316的输出。反相器316的输出是一个脉冲,其宽度由输入信号跨过反相器的阈值点所用的时间确定。当在节点314的电压大于高阈值时,反相器316的输出变低。当在节点314的电压低于低阈值时,反相器316的输出变高。
参见图7,其中示出了微分器的输出。该图表示响应图6所示的作为输入的随时间变化的电压而在节点330产生的微分器的输出。在节点330的电压是输入到反相器318的电压。标号702和706表示反相器318的低阈值,标号704和708表示反相器318的高阈值。反相器318产生高输出的时间间隔由下式给出(其中t是图7中由标号700表示的时间,R是电阻器器332的电阻,C是电容器328的电容):
2=3*(1-e^(t/(R*C)))
如图8所示,由于微分器电路,使得不管在节点314的信号跨过反相器316的阈值点所用的时间多长,反相器318的输出脉冲的宽度总由上式确定。
电容器336充电的唯一的时间是当反相器318的输出为高并且振荡器354的输出为高的时间。每当天线电压跨过反相器316的高阈值时,在由电容器328和电阻器332的时间常数确定的最大时间内,反相器318的输出变高。所述微分器和电容器336的积分作用以及振荡器354的采样一道,确保探测器只响应大约在50-400Hz频率范围内的连续的电压。
参看图9,其中示出了手持式电探测器的另一个实施例,用标号900表示。探测器900和图1所示的探测器类似,包括和空心的壳体904的一端相连的探测器尖端902。夹子908被连接在壳体904的相对端,用于把探测器900连附于物体例如使用者的口袋上。壳体904和夹子908的相对端适于使帽906和壳体904以及夹子908相连或者被除去。声音孔907通过探测器尖端902通到内部的听觉指示器,使得当听觉指示器被激励时可以使声音通过所述声孔。
为了减少使用者受到电击的可能性,探测器尖端902,壳体904,和探测器900的帽906都由不导电的材料制成,例如抗冲击的塑料,在本实施例中采用聚氯乙烯(PVC)。探测器尖端902和壳体904由黏合剂相连接。
参见图10,其中以分解的示意图的形式详细示出了探测器900。探测器尖端902具有空心的内部和尖端延伸部分1000。探测器尖端902由透光的聚氯乙烯(PVC)构成。壳体904和探测器尖端902的空心的内部含有电路板1002。电路板1002以本领域技术人员熟知的方式安装在壳体904内。电路板1002包括电路装置(前面已详细说明,并被示于图3A,3B),其中包括集成电路和呈发光二极管1004和听觉指示器1006的形式的电磁场指示器,所述听觉指示器被通俗地称为“蜂鸣器”。在这个实施例中,所述指示器可以通过施加功率被激励。天线1012的一端和电路板1002相连,在本实施例中,天线是导电的,并且由黄铜制成。天线1012的相对端被嵌入探测器尖端902导电尖端延伸部分1000中,从而用于不接触能源地检测电磁场。电路板1002和天线1012相连,以便接收表示被检测的电磁场的存在的信号。
壳体904含有两个小电池,用标号1014和1016表示,用于对探测器900的电路提供功率。在本实施例中,每个电池是1.5V。在电池1016的一端的一个极和一个前接点(未示出)相连,所述前接点连附于电路板1002的右端附近。电池1014和电池1016具有低的和高的电压输出。所述前接点在本实施例中是片型弹簧。
参见图11,沿着图9所示的线取的垂直截面图表示探测器900的更详细的情况。所示的帽906和壳体904以及夹子908相连。后接点1108沿着所示的帽906的内部后表面被容纳在帽906内,并且后接点1108的一端和安装在帽906内的盘簧1110电气相连。后接点1108在本实施例中由黄铜制成,不过也可以由其它合适的导电材料制成。后接点1108的相对端适于和电路板1002接合,从而当把帽906连附于壳体904和夹子908上时和电路装置形成电连接。当盘簧1110和相邻的电池1014的极牢固地接合时,把电池1014和1016推入壳体904内,并和电路板1002的前接点牢固地接触,帽906、壳体904、和夹子908的连接形成电路。
图12A,12B表示图3A,3B所示的电路的另一个实施例,其功能和电路300类似。虽然图12A,12B所示的电路可被包括在图2或者图10所示的电路板上,为了方便,其使用将结合图2所示的探测器进行说明。在本实施例中,电路1200包括两个指示器,即听觉指示器1202和呈发光二极管1204的形式的视觉指示器,当这些指示器被激励时,它们警示使用者存在一定的电能。所述电路1200的原理图被设置在电路板202上,所述电路板位于探测器100的探测器尖端102和壳体104内(见图2)。电路1200具有天线1274,用于当探测器100位于导电部件附近时,检测从所述导电部件例如导线辐射的电能的存在。当由天线1274检测的电能的存在满足一定的测量阈值时,电路1200激励发光二极管1204。当由天线1274检测到满足一定的测量阈值的电能存在并且在一定的时间间隔内满足所述测量阈值时,电路1200激励听觉指示器1202。在这个实施例中,当从导电部件辐射的电能大约在50到400赫兹之间并且大约大于40-50V时满足所述测量阈值。在电路1200中的指示器的激励不像在图3A,3B所示的电路那样几乎同时发生。在电路1200中具有激励电路,其在每当所述阈值条件被满足时便收到一个信号。如果在一个时间间隔期间收到足够的信号,则听觉指示器1202被激励。
通过当检测的电能满足测量阈值时激励发光二极管1204,而不需要检测的电能在一定的时间间隔内满足测量阈值,探测器100可能由于在探测器壳体上的静电积累而易于使发光二极管1204间歇地激励,如前所述。这个特征能够使使用者在使用探测器之前对其进行试验,从而确保探测器能够工作,并避免由于电池功率不足以激励指示器而造成假的负的读数。电路1200使使用者能够通过在衣服上摩擦探测器,使其积累足以激励发光二极管1204的静电来试验探测器。
在这个实施例中,电路1200使用3.0V的电源,这由图2所示的电池214和216提供。电池214和216在节点1208(BAT+)以及1210(BAT-)和电路1200相连。
当位于导电部件附近时,天线1274检测导电部件上的电能。天线1274和节点1214(N1)相连。由天线1274检测的电能在节点1214产生电压。重要的是,电路1200只对某种电能敏感。在本实施例中,电阻器1206(R1)和反相器1216(I1)的配置使得电路1200只对超过一定的电压的由天线1274检测的电能敏感。在优选实施例中,电阻器1206为330兆欧,并被连接在节点1214和1210之间。在这个实施例中,电阻器1206使电路1200能够检测大于大约40-50V的电压。
电路1200包括集成电路(IC),其包括若干个反相器,在图12A,12B中分别由标号1216,1218,1220,1222,1224和1226表示。所述IC能够实现否则要由分立的多个电气元件实现的许多功能。在本实施例中的反相器1216,1218,1220,1222,1224和1226是CMOS施密特触发器反相器。众所周知,CMOS型电路具有低的功率消耗。在本实施例中使用的IC可以由许多不同的公司得到,例如Fairchild,Motorola,Texas Instrument或Toshiba。电池214和216通过用本领域熟知的方式和IC的合适的管脚相连从而对IC供电。此外,电池214和216确定阈值电压以及反相器的输出。作为后面的参考,在本实施例中,反相器的高的阈值电压是施加于IC上的电压的2/3,或者2.0V。因此,在本实施例中,对反相器的高输入是大于2.0V的电压。在这个实施例中,低的阈值电压是施加于IC上的电压的1/3,或者1.0V。反相器的高输出大约为3.0V,反相器的低输出大约为0。此外,电池214和216当听觉指示器1202和发光二极管1204被激励时为其提供功率。
电阻器1212(R2)是100兆欧,被连接在节点1214和反相器1216之间。在反相器1216的输入端的电阻器1212用于防止大的输入电流破坏IC。
当天线1274接近电磁场时,在节点1214以及反相器1216的输入端便产生电压。当天线1274所在位置没有电磁场(或者很小)时,反相器1216的输出为高,这是因为在其输入端具有低的电压。当在天线1274上具有幅值大于反相器1216的高阈值的信号时,反相器的输出为低。出现在反相器1216的输入端的信号电压的数量取决于在天线1274和信号源(通常是导线)之间的电容、电阻器1206和1212的阻值以及反相器1216的输入电容。
电容器1228(C1)和电阻器1232(R3)提供高通滤波器,并被连接在反相器1216和反相器1218(I2)之间的配置中,以便提供交流耦合,并作为微分器。电容器1228是0.1微法,连接在反相器1216的输出和节点1230(N2)之间。电阻器1232是100千欧,连接在节点1230和1208之间。电容器1228和电阻器1232的时间常数由电容器1228的电容值和电阻器1232的电阻值的乘积给出,其是10毫秒。这个特征使得电路1200只能响应连续的时变信号。这个特征在工作期间是有帮助的,例如,当在探测器尖端102(图1)和被探测的导线之间的距离改变,因而引起改变着的检测信号时。这个可能是由于使用者移动探测器而引起的距离的改变,可能引起在反相器1216上的电压的足够大的改变,因而产生不精确的读数。下面详细说明微分器。
反相器3128的输出响应反相器1216的输入的一定的改变而改变。大于反相器1216的高阈值的电压幅值以一定的频率使反相器1216的输出变高。如前所述,如果所述改变通过电容器1228和电阻器1232的微分器结构的话,这种改变将影响在节点1230上存在的电压。因此,反相器1216、电阻器1206、电容器1228和电阻器1232的结构用于对在节点1214的处于一定的最小电压和一定的频率的电压(来自天线1274的电压)滤波。此外,当滤波器条件被满足时,这种结构对反相器1218提供一个逻辑输入。当滤波器条件被满足时,在节点1248(N4)的反相器1218的输出将从低变为高。否则,反相器1218的输出则为低。反相器1216、反相器1218和微分器的工作将在下面详细说明。
电阻器1234(R4)是1.0兆欧的电阻,其被连接在节点1230和反相器1218的输入之间。电阻器1234用于防止高的输入电流破坏IC。
反相器1220(I3)的输入端和节点1248相连。1.0千欧的电阻器1280(R13)连接在反相器1220和双极结晶体管(BJT2)1278的基极之间,用于限制流到BJT2 1278的电流。150欧姆的电阻器1272(R11)和发光二极管1204串联连接在BJT2 1278的集电极和节点1210之间。BJT2的发射极和节点1208相连。BJT2作为用于激励发光二极管1204的开关。当滤波器条件被满足时,所述开关导通,如上所述,并且反相器1218的输出电压达到反相器1220的高阈值。当反相器1220具有高输出时,不向发光二极管1204提供电池功率。低输出使BJT2导通,借以向电阻器1272和发光二极管1204提供电池功率。这种结构使得当检测的电能满足测量阈值时,发光二极管1204能够被激励,但是不像在图3A,3B所示的电路的情况下那样,不需要检测的电能在一定的时间间隔内满足测量阈值。
当反相器1218的输出是高时,电容器1236(C2)充电,其电容为0.33微法。电容器1236通过与电阻器1244(R7)并联的二极管1242(D1)、电阻器1238(R5)和电阻器1240(R6)充电。在电容器1236充电的时间间隔期间,电容器上的电压由以下公式确定(其中V是电容器电压,Vcc是电池电压(3.0V),Vc是在电容器1236上的电压,t是对电容器充电的时间,R是电阻器1238和1240的阻值,C是电容器1236的电容):
V=(Vcc-Vc)*(1-e^(-t/(R*C)))
当电容器充电时,其电压随时间呈指数地增加。
二极管1242的阳极和节点1248相连。二极管1242用于防止电容器1236向反相器1218放电。电阻器1244为1.0兆欧,其被连接在节点1248和节点1246(N3)之间。电阻器1244使得电容器1236能够缓慢地向回向反相器1218放电。
电阻器1238是47兆欧,被连接在二极管1242的阴极和节点1250(N5)之间。电阻器1240是47兆欧,被连接在节点1250和1246之间。当从反相器1218接收电压脉冲时,电阻器1238和1240决定在电容器1236上增加的电荷的数量。
反相器1222(I4)的输入和节点1246相连,并且反相器1222的输出和节点1252(N6)相连。500欧姆的电阻器1276(R12)和节点1252以及双极结晶体管(BJT)1268的基极相连,用于限制进入双极结晶体管1268的电流。
当在电容器1236上的电压低于高阈值时,反相器1222的输出为高。当电容器1236的电压高于阈值电压时,其输出为低。如同在后面详细说明的,反相器1222的低的输出引起听觉指示器1202发声。反相器1222通过BJT向听觉指示器1202供电。
振荡器1254通过电阻器1240以及二极管1264(D2)和电容器1236相连。振荡器1254作为定时器,用于限制电容器1236的充电时间。只有在由振荡器1254设置的时间间隔期间电容器1236被充电超过一定的阈值电压的条件下,指示器才被激励。振荡器1254是一种非稳态的多谐振荡器,其连续地产生输出信号,所述输出信号具有由电阻器1256(R8)、电阻器1258(R9)、电容1262(C3)、反相器1224(15)和反相器1226(16)确定的周期。振荡器1254产生具有3.0V的峰-峰电压的非对称的方波。当振荡器的输出为低时,电容器1236放电。因此,为了使指示器被激励,在振荡器1254变低之前,电容器1236上的电压必须大于阈值电压。只有当振荡器为高并且反相器1218的输出为高时,电容器1236才充电。在本实施例中,振荡器的输出为低的时间间隔大约是103.5毫秒,并且在本实施例中,振荡器的输出为高的时间间隔大约是290毫秒。振荡器1254当其输出为低时通过电阻器1240和二极管1264放电。当振荡器的输出是高时,二极管1264用于保持来自充电的电容器1236的输出。
在本实施例中,电阻器1256、电阻器1258和电容器1262分别是180千欧、100千欧和1.0微法。振荡器1254还包括电阻器1260(R10),其阻值是1.0兆欧,以及二极管1266(D3)。电阻器1260用于限制反相器1224的电流。当振荡器1254的输出是低时,电容器1236通过电阻器1240和二极管1264放电。这使得电容器1262上的电压减少到小于低阈值的值,从而使反相器1222的输出为高。电容器1236放电到反相器1222的低阈值所需的时间由下面的公式给出(其中Vc是放电之前电容器上的电压,R是电阻器1240的电阻值,C是电容器1236的电容,V是反相器的低阈值电压):
T=-R*C*In(V/Vc)
在电路的这个实施例中,和图3A,3B所示的电路中的相同的信号相比,振荡器354的输出信号的周期被减少了,以便增加当由天线1274检测的电能在一定的时间间隔内满足测量阈值时听觉指示器1202被激励的速率。这通过把电阻器1258的值从270千欧减少到100千欧来实现。振荡器354的周期的减小还使得需要调整电路中其它各个元件的值,以便确保当探测器处于大约50-400赫兹的频率范围内的较低频率的连续电压下时能够正确工作。反相器1218的输出为高的最大时间必须通过调整电容器1228和电阻器1232的时间常数来增加,以便使得电容器1236能够以较低的频率充分充电,并且必须通过减少电阻器1244的值使电容器1236能够更快地向回向反相器1218放电。
现在参看图13,其中所示的电压对时间的曲线表示当在天线1274上具有大于电压阈值的60Hz的信号时电容器1236上的电压随时间的变化。分别用标号1300和1304示出了反相器1222的输入为高阈值和低阈值时的电压。从电压成为反相器1300的高阈值时开始到在1304电压成为低阈值时的时间间隔是指示器被激励的时间间隔(下面将详细说明)。当这个电压在反相器1222的低阈值和高阈值之间改变时,反相器的输出从高向低,再从低向高改变。这以振荡器1254的频率发生。从标号1302开始到标号1306的时间间隔表示电容器1236放电的时间。从标号1306到标号1308的时间,表示电容器1236充电的时间。标号1310表示反相器1218利用脉冲对电容器1236充电的时间间隔。标号1312表示反相器1218不输出脉冲并且电容器1236通过电阻器1244放电的时间间隔。
再次参看图12A,12B,反相器1222和BJT 1268的配置作为用于激励听觉指示器1202的开关。当电容器1236上的电压达到反相器1222的高阈值时,所述开关接通。当反相器1222具有高的输出时,不向听觉指示器1202提供电池功率。低的输出使BJT 1268导通,因而向节点1270(N7)提供电池功率。BJT 1268的连接如下:发射极和节点1208相连;基极和电阻器1276相连;集电极和节点1270相连。
当电池功率加于节点1270时,听觉指示器1202被激励,借以警示使用者存在超过一定的电压阈值的恒定变化的交流电压。听觉指示器1202连接在节点1270和1210之间。当被供电时,听觉指示器1202便以振荡器的频率的速率被激励(接通和断开)。在本实施例中,指示器接通大约290毫秒,断开大约130.5毫秒。
参看图14-17,其中示出了用于说明本发明的振荡器的工作的电压对时间的曲线。这些电压表示在同一个时间间隔期间在电路1200的不同点存在的电压。图14表示在节点1214输入到反相器1216的正弦信号。标号1400和1404表示反相器1216的高阈值,标号1402和1406表示反相器1216的低阈值。参看图15,其中示出了作为对图14的输入的响应的反相器1216的输出。反相器1216的输出是一个脉冲,其宽度由输入信号跨过反相器的阈值点所用的时间确定。当在节点1214的电压大于高阈值时,反相器1216的输出变低。当在节点1214的电压低于低阈值时,反相器1216的输出变高。
参见图16,其中示出了微分器的输出。该图表示响应图15所示的作为输入的随时间的电压变化而在节点1230产生的微分器的输出。在节点1230的电压是输入到反相器1218的电压。标号1602和1606表示反相器1218的低阈值,标号1604和1608表示反相器1218的高阈值。反相器1218产生高输出的时间间隔由下式给出(其中t是图16中由标号1600表示的时间,R是电阻器1232的电阻值,C是电容器1228的电容):
2=3*(1-e^(t/(R*C)))
如图17所示,由于微分器电路,使得不管在节点1214的信号跨过反相器1216的阈值点所用的时间多长,反相器1218的输出脉冲的宽度总由上式确定。
电容器1236充电的唯一的时间是当反相器1218的输出为高并且振荡器1254的输出为高的时间。每当天线电压跨过反相器1216的高阈值时,在由电容器1228和电阻器1232的时间常数确定的最大时间内,反相器1218的输出变高。所述微分器和电容器1236的积分作用以及振荡器1254的采样一道,确保探测器只响应大约在50-400Hz频率范围内的连续的电压。
虽然对本发明参照其最好的实施方式进行了说明,但是,本领域技术人员应当理解,不脱离权利要求限定的本发明的构思和范围,对所披露的实施例的形式和细节可以作出许多改变、省略和增加。
Claims (79)
1.一种用于警示使用者导电部件上具有电能的探测器,所述探测器包括:
天线,当探测器位于所述导电部件附近时,所述天线适于检测由所述导电部件辐射的电能;
指示器,其适于在被激励时警示使用者;
检测电路,其和天线相连,并且适于当检测的电能满足一测量阈值时提供信号;以及
激励电路,其和所述检测电路相连,并适于当在一个时间间隔期间收到多个信号时激励所述指示器。
2.如权利要求1所述的探测器,其中所述检测电路包括:
第一反相器,其和所述天线相连,适于响应在所述天线上检测的一定范围的电压;以及
第二反相器,其和所述第一反相器相连,适于每当第一反相器的输出电压改变时进行响应。
3.如权利要求2所述的探测器,其中所述检测电路还包括滤波器,其连接在第一和第二反相器之间,适于响应一定的频率范围。
4.如权利要求2所述的探测器,其中所述检测电路还包括高通滤波器,其连接在第一和第二反相器之间,适于提供高频耦合。
5.如权利要求2所述的探测器,其中每个反相器的输入端包括和所述反相器串联连接的电阻器,用于防止向所述反相器提供大的输入电流。
6.如权利要求3所述的探测器,还包括具有高、低电压输出的电压源,用于提供电源。
7.如权利要求6所述的探测器,其中所述滤波器还包括:
连接在第一和第二反相器之间的电容器;以及
连接在所述第二反相器的输入端和所述电压源的一个电压输出之间的电阻器。
8.如权利要求2所述的探测器,其中所述电压的范围大于40V。
9.如权利要求6所述的探测器,其中所述天线包括电阻器,其连接在第一反相器的输入端和电压源的低压输出端之间,用于把探测器的灵敏度调节到由天线检测的一定的电压。
10.如权利要求1所述的探测器,其中所述指示器包括用于向所述指示器供电的开关。
11.如权利要求10所述的探测器,所述开关包括:
反相器,其具有低输出和高输出,适于当在一个时间间隔内收到一定数量的信号时响应激励电路;以及
晶体管,其和所述反相器、电压源和指示器相连接,用于当反相器具有一个输出时从电压源向指示器供电。
12.如权利要求1所述的探测器,所述激励电路还包括:
电容器,其和检测电路以及指示器相连接,适于在收到来自检测电路的信号时进行充电,当所述电容器被充分充电时,用于激励所述指示器;以及
振荡器,其适于周期地使所述电容器放电。
13.如权利要求12所述的探测器,其中所述激励电路还包括二极管,其连接在所述振荡器和电容器之间,适于阻止振荡器对所述电容器充电。
14.如权利要求12所述的探测器,还包括电阻器,其连接在所述检测电路和所述电容器之间,用于调节来自检测电路的信号引起的电容器电荷增加的量。
15.如权利要求12所述的探测器,还包括二极管,其连接在检测电路和所述电容器之间,适于阻止电容器向检测电路放电。
16.如权利要求15所述的探测器,还包括电阻器,其连接在二极管和所述电容器之间,用于调节所述信号使所述电容器的电荷增加的量。
17.如权利要求15所述的探测器,还包括电阻器,其具有大于1兆欧的阻值,和所述二极管并联,使得电容器能够向所述检测电路缓慢地放电。
18.如权利要求1所述的探测器,其中所述指示器是听觉指示器。
19.如权利要求1所述的探测器,其中所述指示器是发光二极管。
20.如权利要求1所述的探测器,还包括适于容纳所述天线、指示器、检测电路和激励电路的壳体。
21.如权利要求1所述的探测器,还包括:
具有高、低电压输出时用于提供电源的电压源;
当被激励时适于警示使用者的第二指示器;
反相器,其和所述检测电路相连接,适于在收到来自检测电路的信号时激励所述第二指示器;以及
晶体管,其和反相器、电压源以及第二指示器相连接,适于当所述反相器具有一个输出时从电压源向第二指示器供电。
22.如权利要求21所述的探测器,其中所述第二指示器是发光二极管。
23.如权利要求21所述的探测器,其中所述指示器是听觉指示器。
24.如权利要求1所述的探测器,其中所述激励电路包括用于调节所述指示器被激励的速率的装置。
25.一种用于警示使用者导电部件上具有电能的探测器,所述探测器包括:
天线,当探测器位于所述导电部件附近时,所述天线适于检测由所述导电部件辐射的电能;
指示器,其适于在被激励时警示使用者;
第一反相器,其和所述天线相连接,适于响应在所述天线上检测的一定范围的电压;
第二反相器,其和所述第一反相器相连接,适于每当第一反相器的输出电压改变时响应以一个信号;以及
激励电路,其和所述第二反相器相连接,用于当在一个时间间隔期间收到一定数量的信号时激励所述指示器。
26.如权利要求25所述的探测器,还包括滤波器,其连接在第一和第二反相器之间,适于响应一定的频率范围。
27.如权利要求25所述的探测器,还包括高通滤波器,其连接在第一和第二反相器之间,适于提供高频耦合。
28.如权利要求25所述的探测器,其中每个反相器的输入端包括和所述反相器串联连接的电阻器,用于防止向所述反相器提供大的输入电流。
29.如权利要求26所述的探测器,还包括具有高、低电压输出的电压源,用于提供电源。
30.如权利要求29所述的探测器,其中所述滤波器包括:
连接在第一和第二反相器之间的电容器;以及
连接在所述第二反相器的输入端和所述电压源的一个电压输出之间的电阻器。
31.如权利要求25所述的探测器,其中所述电压的范围大于40V。
32.如权利要求25所述的探测器,其中所述天线包括电阻器,其连接在第一反相器的输入端和电压源的低压输出端之间,用于把探测器的灵敏度调节到由天线检测的一定的电压。
33.如权利要求25所述的探测器,其中所述指示器包括用于向所述指示器供电的开关。
34.如权利要求33所述的探测器,所述开关包括:
反相器,其具有低输出和高输出,适于当在一个时间间隔内收到一定数量的信号时对激励电路进行响应;以及
晶体管,其和所述反相器、电压源和指示器相连接,用于当反相器具有一个输出时从电压源向指示器供电。
35.如权利要求25所述的探测器,所述激励电路包括:
电容器,其和第二反相器以及指示器相连接,适于在收到来自第二反相器的信号时进行充电,当所述电容器被充分充电时,用于激励所述指示器;以及
振荡器,其适于周期地使所述电容器放电。
36.如权利要求35所述的探测器,其中所述激励电路还包括二极管,其连接在所述振荡器和电容器之间,适于防止振荡器对所述电容器充电。
37.如权利要求35所述的探测器,还包括电阻器,其连接在所述第二反相器的输出端和所述电容器之间,用于调节所述信号引起的电容器电荷增加的量。
38.如权利要求35所述的探测器,还包括二极管,其连接在第二反相器的输出端和所述电容器之间,适于防止电容器向第二反相器放电。
39.如权利要求38所述的探测器,还包括电阻器,其连接在二极管和所述电容器之间,用于调节所述信号使所述电容器的电荷增加的量。
40.如权利要求38所述的探测器,还包括电阻器,其具有大于1兆欧的电阻值,和所述二极管并联,使得电容器能够向所述第二反相器缓慢地放电。
41.如权利要求25所述的探测器,其中所述指示器是听觉指示器。
42.如权利要求25所述的探测器,其中所述指示器是发光二极管。
43.如权利要求25所述的探测器,还包括适于容纳所述天线、指示器、第一和第二反相器和激励电路的壳体。
44.如权利要求25所述的探测器,还包括:
具有高、低电压输出的用于提供电源的电压源;
当被激励时适于警示使用者的第二指示器;
第三反相器,其和所述第二反相器相连,适于在收到来自第二反相器的信号时激励所述第二指示器;以及
晶体管,其和第三反相器、电压源以及第二指示器相连,适于当第三反相器具有一个输出时从电压源向第二指示器供电。
45.如权利要求44所述的探测器,其中所述第二指示器是发光二极管。
46.如权利要求44所述的探测器,其中所述指示器是听觉指示器。
47.如权利要求25所述的探测器,其中所述激励电路包括用于调节所述指示器被激励的速率的装置。
48.一种用于警示使用者导电部件上具有电能的探测器,所述探测器包括:
天线,当探测器位于所述导电部件附近时,所述天线适于检测由所述导电部件辐射的电能;
指示器,用于当在其输入端的电压大于一定的电压时警示使用者;
检测电路,其和天线相连接,并且适于当检测的电能满足一个测量阈值时提供信号;
电容器,其和所述检测电路以及指示器相连,适于在从所述检测电路收到信号时进行充电,用于当所述电容器被充分充电时,激励所述指示器;以及
振荡器,适于周期地使所述电容器放电。
49.如权利要求48所述的探测器,还包括二极管,其连接在振荡器和所述电容器之间,适于防止振荡器对所述电容器充电。
50.如权利要求48所述的探测器,还包括电阻器,其连接在所述检测电路和所述电容器之间,用于调节来自检测电路的信号引起的电容器电荷增加的量。
51.如权利要求48所述的探测器,还包括二极管,其连接在检测电路和所述电容器之间,适于防止电容器向检测电路放电。
52.如权利要求51所述的探测器,还包括电阻器,其连接在二极管和所述电容器之间,用于调节所述信号使所述电容器的电荷增加的量。
53.如权利要求51所述的探测器,还包括电阻器,其具有大于1兆欧的阻值,和所述二极管并联,使得电容器能够向所述检测电路缓慢地放电。
54.如权利要求48所述的探测器,其中所述指示器是听觉指示器。
55.如权利要求46所述的探测器,其中所述指示器是发光二极管。
56.如权利要求48所述的探测器,还包括适于容纳所述天线、指示器、检测电路、电容器和振荡器的壳体。
57.如权利要求48所述的探测器,还包括:
具有高、低电压输出的用于提供电源的电压源;
当被激励时适于警示使用者的第二指示器;
反相器,其和所述检测电路相连接,适于在收到来自检测电路的信号时激励所述第二指示器;以及
晶体管,其和反相器、电压源以及第二指示器相连接,适于当所述反相器具有一个输出时从电压源向第二指示器供电。
58.如权利要求57所述的探测器,其中所述第二指示器是发光二极管。
59.如权利要求57所述的探测器,其中所述指示器是听觉指示器。
60.如权利要求48所述的探测器,其中所述振荡器包括用于调节所述指示器被激励的速率的装置。
61.一种用于警示使用者导电部件上具有电能的探测器,所述探测器包括:
天线,当探测器位于所述导电部件附近时,所述天线适于检测由所述导电部件辐射的电能;
指示器,适于在被激励时警示使用者;
第一反相器,其和所述天线相连接,用于响应在所述天线上检测的一定范围的电压;
第二反相器,其和所述第一反相器相连接,用于每当第一反相器的输出电压变化时进行响应;
电容器,其和所述第二反相器以及指示器相连接,适于在从所述第二反相器收到信号时进行充电,用于当所述电容器被充分充电时,激励所述指示器;以及
振荡器,适于周期地使所述电容器放电。
62.如权利要求61所述的探测器,还包括滤波器,其连接在第一和第二反相器之间,适于响应一定的频率范围。
63.如权利要求61所述的探测器,还包括高通滤波器,其连接在第一和第二反相器之间,适于提供高频耦合。
64.如权利要求62所述的探测器,还包括具有高、低电压输出的电压源,用于提供电源。
65.如权利要求64所述的探测器,其中所述滤波器包括:
连接在第一和第二反相器之间的电容器;以及
连接在所述第二反相器的输入端和所述电压源的一个电压输出端之间的电阻器。
66.如权利要求61所述的探测器,其中所述电压的范围大于40V。
67.如权利要求64所述的探测器,其中所述天线包括电阻器,其连接在第一反相器的输入端和电压源的低压输出端之间,用于把探测器的灵敏度调节到由天线检测的一定的电压。
68.如权利要求61所述的探测器,还包括二极管,其连接在所述振荡器和电容器之间,适于防止振荡器对所述电容器充电。
69.如权利要求66所述的探测器,还包括电阻器,其连接在所述二极管和所述电容器之间,用于调节所述信号引起的电容器电荷增加的量。
70.如权利要求61所述的探测器,还包括二极管,其连接在第二反相器的输出端和所述电容器之间,适于防止电容器向第二反相器放电。
71.如权利要求61所述的探测器,还包括:
具有高、低电压输出的用于提供电源的电压源;
当被激励时适于警示使用者的第二指示器;
第三反相器,其和所述第二反相器相连接,适于在收到来自第二反相器的信号时激励所述第二指示器;以及
晶体管,其和第三反相器、电压源以及第二指示器相连接,适于当所述第三反相器具有一个输出时从电压源向第二指示器供电。
72.如权利要求71所述的探测器,其中所述第二指示器是发光二极管。
73.如权利要求71所述的探测器,其中所述指示器是听觉指示器。
74.如权利要求61所述的探测器,其中所述振荡器包括用于调节所述指示器被激励的速率的装置。
75.一种用于警示使用者在一个导电部件上存在电能的方法,包括:
检测从所述部件辐射的电能;
当所述检测的电能满足一个测量阈值时提供一个信号;
在收到所述信号时使一个电容器充电;
当所述电容器被充分充电时,对一个指示器供电;
使所述电容器周期地放电;以及
当所述指示器被激励时,警示使用者。
76.如权利要求75所述的方法,其中所述提供所述信号的步骤包括:
只响应在天线上检测的一定范围的电压;以及
每当检测的电压超过一个阈值电压时提供一脉冲信号。
77.如权利要求76所述的方法,其中所述提供信号的步骤还包括只对在天线上检测的一定频率范围进行响应。
78.如权利要求75所述的方法,还包括:
在收到所述信号时向第二指示器供电;以及
当第二指示器被激励时警示使用者。
79.如权利要求75所述的方法,其中所述使电容器周期地放电的步骤还包括调节所述电容器放电的时间间隔。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/101,578 US6828767B2 (en) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Hand-held voltage detection probe |
US10/101578 | 2002-03-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1445554A true CN1445554A (zh) | 2003-10-01 |
Family
ID=28040035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN03107318A Pending CN1445554A (zh) | 2002-03-20 | 2003-03-20 | 手持式电压检测探测器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6828767B2 (zh) |
EP (1) | EP1351062A3 (zh) |
CN (1) | CN1445554A (zh) |
Families Citing this family (66)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5345170A (en) * | 1992-06-11 | 1994-09-06 | Cascade Microtech, Inc. | Wafer probe station having integrated guarding, Kelvin connection and shielding systems |
US6232789B1 (en) * | 1997-05-28 | 2001-05-15 | Cascade Microtech, Inc. | Probe holder for low current measurements |
US5729150A (en) * | 1995-12-01 | 1998-03-17 | Cascade Microtech, Inc. | Low-current probe card with reduced triboelectric current generating cables |
US5914613A (en) | 1996-08-08 | 1999-06-22 | Cascade Microtech, Inc. | Membrane probing system with local contact scrub |
US6002263A (en) * | 1997-06-06 | 1999-12-14 | Cascade Microtech, Inc. | Probe station having inner and outer shielding |
US6034533A (en) * | 1997-06-10 | 2000-03-07 | Tervo; Paul A. | Low-current pogo probe card |
US6256882B1 (en) | 1998-07-14 | 2001-07-10 | Cascade Microtech, Inc. | Membrane probing system |
US6578264B1 (en) * | 1999-06-04 | 2003-06-17 | Cascade Microtech, Inc. | Method for constructing a membrane probe using a depression |
US6838890B2 (en) * | 2000-02-25 | 2005-01-04 | Cascade Microtech, Inc. | Membrane probing system |
US7468674B2 (en) * | 2002-03-28 | 2008-12-23 | Actuant Corporation | Voltage sensing hand tool |
WO2008011517A1 (en) * | 2006-07-19 | 2008-01-24 | Actuant Corporation | Voltage sensing hand tool and voltage sensing module for attachment to hand tools |
US7295130B2 (en) * | 2002-03-28 | 2007-11-13 | Actuant Corporation | Voltage sensing hand tool |
US6914423B2 (en) | 2000-09-05 | 2005-07-05 | Cascade Microtech, Inc. | Probe station |
US6965226B2 (en) | 2000-09-05 | 2005-11-15 | Cascade Microtech, Inc. | Chuck for holding a device under test |
DE20114544U1 (de) | 2000-12-04 | 2002-02-21 | Cascade Microtech, Inc., Beaverton, Oreg. | Wafersonde |
AU2002327490A1 (en) | 2001-08-21 | 2003-06-30 | Cascade Microtech, Inc. | Membrane probing system |
US6951846B2 (en) * | 2002-03-07 | 2005-10-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Artemisinins with improved stability and bioavailability for therapeutic drug development and application |
US6828767B2 (en) * | 2002-03-20 | 2004-12-07 | Santronics, Inc. | Hand-held voltage detection probe |
US10488174B2 (en) | 2018-03-06 | 2019-11-26 | General Electric Company | Systems and methods for wearable voltage detection devices |
US6861856B2 (en) * | 2002-12-13 | 2005-03-01 | Cascade Microtech, Inc. | Guarded tub enclosure |
US7492172B2 (en) | 2003-05-23 | 2009-02-17 | Cascade Microtech, Inc. | Chuck for holding a device under test |
US7057404B2 (en) * | 2003-05-23 | 2006-06-06 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Shielded probe for testing a device under test |
US9900478B2 (en) | 2003-09-04 | 2018-02-20 | Flir Systems, Inc. | Device attachment with infrared imaging sensor |
US7250626B2 (en) | 2003-10-22 | 2007-07-31 | Cascade Microtech, Inc. | Probe testing structure |
JP2007517231A (ja) | 2003-12-24 | 2007-06-28 | カスケード マイクロテック インコーポレイテッド | アクティブ・ウェハプローブ |
US7187188B2 (en) | 2003-12-24 | 2007-03-06 | Cascade Microtech, Inc. | Chuck with integrated wafer support |
WO2005120778A2 (en) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Roy Siebeck | Combination tool |
GB0413746D0 (en) * | 2004-06-19 | 2004-07-21 | Atomic Energy Authority Uk | Wireless probe |
US7242173B2 (en) * | 2004-08-31 | 2007-07-10 | Fluke Corporation | Combined test instrument probe and voltage detector |
KR20070058522A (ko) | 2004-09-13 | 2007-06-08 | 캐스케이드 마이크로테크 인코포레이티드 | 양측 프루빙 구조 |
US7656172B2 (en) | 2005-01-31 | 2010-02-02 | Cascade Microtech, Inc. | System for testing semiconductors |
US7535247B2 (en) | 2005-01-31 | 2009-05-19 | Cascade Microtech, Inc. | Interface for testing semiconductors |
US20060192545A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Static Control Components, Inc. | Voltage detection pole |
US20070294047A1 (en) * | 2005-06-11 | 2007-12-20 | Leonard Hayden | Calibration system |
US7764072B2 (en) | 2006-06-12 | 2010-07-27 | Cascade Microtech, Inc. | Differential signal probing system |
US7403028B2 (en) | 2006-06-12 | 2008-07-22 | Cascade Microtech, Inc. | Test structure and probe for differential signals |
US7723999B2 (en) | 2006-06-12 | 2010-05-25 | Cascade Microtech, Inc. | Calibration structures for differential signal probing |
US20080191797A1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Mediatek Inc. | High pass filter circuit with low corner frequency |
WO2008131497A1 (en) * | 2007-05-01 | 2008-11-06 | Mark Tarrant | An apparatus for sensing an electrical condition |
US7876114B2 (en) | 2007-08-08 | 2011-01-25 | Cascade Microtech, Inc. | Differential waveguide probe |
US8193802B2 (en) * | 2008-04-09 | 2012-06-05 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Slidably attachable non-contact voltage detector |
WO2009137497A2 (en) * | 2008-05-05 | 2009-11-12 | Tennant Company | Charge movement detector for electrochemically activated liquids |
US7888957B2 (en) | 2008-10-06 | 2011-02-15 | Cascade Microtech, Inc. | Probing apparatus with impedance optimized interface |
US8410806B2 (en) | 2008-11-21 | 2013-04-02 | Cascade Microtech, Inc. | Replaceable coupon for a probing apparatus |
US8319503B2 (en) | 2008-11-24 | 2012-11-27 | Cascade Microtech, Inc. | Test apparatus for measuring a characteristic of a device under test |
US9986175B2 (en) | 2009-03-02 | 2018-05-29 | Flir Systems, Inc. | Device attachment with infrared imaging sensor |
US8581609B2 (en) * | 2009-06-03 | 2013-11-12 | Fluke Corporation | Shielded antenna for system test of a non-contact voltage detector |
US20110234414A1 (en) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Luis Ojeda | Wearable live electrical circuit detection device |
US20120126794A1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Raymond Jensen | Sensor Assembly And Methods Of Assembling A Sensor Probe |
DE102011053361A1 (de) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Bombardier Transportation Gmbh | Vorrichtung zur Auswahl eines Stromabnehmers eines Schienenfahrzeugs sowie Verfahren zum kontaktlosen Erkennen eines Spannungssystems |
US9170280B2 (en) | 2011-09-20 | 2015-10-27 | Honeywell International Inc. | Indirect non-contact high voltage measurement on electrical power line |
US20130208761A1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-15 | General Tools And Instruments | Instrument with Non-contact Infrared Temperature Measurement and Current Clamp |
US9056392B2 (en) * | 2012-03-19 | 2015-06-16 | Wayne Anderson | Electric testing device and method for hand tools having testing mechanisms |
CN102841236A (zh) * | 2012-09-02 | 2012-12-26 | 国家电网公司 | 一种多压级高压验电器 |
CN103267887B (zh) * | 2013-04-23 | 2016-02-10 | 深圳市奇辉电气有限公司 | 交流验电指示器 |
USD750985S1 (en) * | 2014-12-02 | 2016-03-08 | Klein Tools, Inc. | Non-contact voltage tester |
US10559173B2 (en) | 2015-03-11 | 2020-02-11 | James Hickman | Non-contact voltage detector |
US10088500B2 (en) | 2015-05-05 | 2018-10-02 | Power Products, Llc | Combination test device |
US10429431B2 (en) | 2015-05-05 | 2019-10-01 | ECM Industries | Codeless receptacle tester |
USD769139S1 (en) * | 2015-12-10 | 2016-10-18 | Power Solutions, Inc. | Probe |
CN107462784A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 致伸科技股份有限公司 | 探测棒的探测数值储存装置 |
WO2019099455A1 (en) | 2017-11-15 | 2019-05-23 | Innotec, Corp. | Flashing lamp circuit |
US10466280B1 (en) | 2018-04-13 | 2019-11-05 | Power Solutions, Inc. | Enhanced circuit and method for detecting hazardous foreign voltages on conductors |
US11320462B2 (en) | 2019-12-12 | 2022-05-03 | Innova Electronics Corporation | Electrical probe |
US11280814B2 (en) | 2020-04-08 | 2022-03-22 | General Electic Company | Systems and methods for wearable voltage sensing devices |
CN111638397B (zh) * | 2020-07-01 | 2022-03-25 | 国网山东省电力公司威海市文登区供电公司 | 一种抽拉式高压验电装置 |
Family Cites Families (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3826981A (en) | 1968-05-03 | 1974-07-30 | H Ross | Solid-state high impedance meter system |
US3919631A (en) | 1973-07-05 | 1975-11-11 | Richard D Brown | Leadless probe |
US4006409A (en) | 1973-08-20 | 1977-02-01 | Adams Bertram C | Electrical ground fault detecting device |
US4147981A (en) | 1977-02-18 | 1979-04-03 | Williams Bruce T | Electrostatic voltmeter probe positioned on the outside of a housing and vibrated by a piezoelectric transducer within the housing |
CA1145400A (en) | 1978-02-16 | 1983-04-26 | Raymond A. Laperle | Ground-isolated electrostatic field detector |
US4270090A (en) | 1978-04-24 | 1981-05-26 | Williams Bruce T | D.C. Electrostatic voltage follower having ion-coupled probe |
JPS55114962A (en) | 1979-02-28 | 1980-09-04 | Ricoh Co Ltd | Surface potentiometer |
IT1153796B (it) | 1980-04-03 | 1987-01-21 | Marco Bini | Segnalatore di rischio da campi elettrici o magnetici a radiofrequenza |
JPS5733314A (en) | 1980-08-08 | 1982-02-23 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Displacement converter |
US4370616A (en) | 1980-08-15 | 1983-01-25 | Williams Bruce T | Low impedance electrostatic detector |
JPS5842977A (ja) | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Nippon Univac Kk | 高周波電磁界検出装置 |
US4504781A (en) | 1982-09-30 | 1985-03-12 | Hargrove Douglas L | Voltage wand |
JPS59174715A (ja) | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Fuji Electric Co Ltd | 変位測定装置 |
US4533864A (en) | 1983-04-21 | 1985-08-06 | Northern Telecom Limited | Test instrument with flexibly connected head |
GB2143954A (en) | 1983-07-22 | 1985-02-20 | Sharetree Ltd | A capacitive method and apparatus for checking connections of a printed circuit board |
US4642559A (en) | 1983-12-12 | 1987-02-10 | Texaco, Inc. | Electrostatic field meter |
US4654603A (en) | 1984-01-06 | 1987-03-31 | Cox Harold A | Low input-capacitance amplifier for driving guard shield conductors |
GB8423310D0 (en) | 1984-09-14 | 1984-10-17 | Gec Avionics | Electric circuit testing equipment |
DE3439504A1 (de) | 1984-10-11 | 1986-04-30 | Hubertus 5948 Schmallenberg Schauerte | Einpoliges elektrisches pruefgeraet |
DE3505615A1 (de) | 1985-02-19 | 1986-08-21 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Influenzsondenanordnung mit mehreren influenzsonden |
US4716371A (en) | 1985-07-22 | 1987-12-29 | The Simco Company, Inc. | Non-contact autoranging electrostatic fieldmeter with automatic distance indicator |
US4804922A (en) | 1985-11-01 | 1989-02-14 | Energy Support Corporation | Voltage sensor |
US4763078A (en) | 1986-03-27 | 1988-08-09 | Williams Bruce T | Sensor for electrostatic voltmeter |
US4818945A (en) | 1986-04-22 | 1989-04-04 | Voyager Technologies, Inc. | Non contacting volt meter |
US4766368A (en) | 1986-09-30 | 1988-08-23 | Cox Harold A | Capacitive sensor |
US4853639A (en) | 1986-10-09 | 1989-08-01 | Monroe Electronics, Inc. | Non-contacting voltage metering apparatus |
US5103165A (en) | 1990-11-19 | 1992-04-07 | Static Control Components, Inc. | Insulated, hand-held non-contacting voltage detection probe |
US5432705A (en) | 1991-05-31 | 1995-07-11 | Itronix Corporation | Administrative computer and testing apparatus |
US5315254A (en) | 1991-07-11 | 1994-05-24 | Vanderbilt University | Method and apparatus for non-contact charge measurement |
US5157708A (en) | 1991-10-04 | 1992-10-20 | Leviton Manufacturing Co., Inc. | Portable telecommunications test instrument with line condition monitoring |
US5274336A (en) | 1992-01-14 | 1993-12-28 | Hewlett-Packard Company | Capacitively-coupled test probe |
US5280404A (en) * | 1992-05-15 | 1994-01-18 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | Arc detection system |
US5519329A (en) | 1992-09-29 | 1996-05-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sensor for circuit tracer |
GB2271429B (en) * | 1992-09-30 | 1997-01-22 | Seiko Epson Corp | Digital tester |
US5414344A (en) * | 1993-08-03 | 1995-05-09 | Chinn; Robert S. | Non-contact apparatus for sensing energization of high voltage signal line |
US5773974A (en) * | 1995-04-13 | 1998-06-30 | Credence Technologies, Inc. | Portable electro-magnetic field detection and measurement apparatus for near-field test and measurements |
US5703928A (en) | 1995-09-26 | 1997-12-30 | Industrial Technology, Inc. | Probe for sampling differential electromagnetic fields |
US5877618A (en) * | 1997-07-31 | 1999-03-02 | Applied Power, Inc. | Hand held non-contact voltage tester |
US6424139B2 (en) * | 1998-10-29 | 2002-07-23 | Sagab Electronic Ab | Voltage detection stick |
US6329924B1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-12-11 | Hd Electric Company | Wearable electric field detector |
DE10023048B4 (de) * | 2000-05-11 | 2009-06-04 | Ch. Beha Gmbh Technische Neuentwicklungen | Wechselspannungsdedektor |
US6731102B2 (en) * | 2001-01-31 | 2004-05-04 | Ideal Industries, Inc. | Electronic test instrument with extended functions |
US6828767B2 (en) * | 2002-03-20 | 2004-12-07 | Santronics, Inc. | Hand-held voltage detection probe |
-
2002
- 2002-03-20 US US10/101,578 patent/US6828767B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-03-19 EP EP03251694A patent/EP1351062A3/en not_active Withdrawn
- 2003-03-20 CN CN03107318A patent/CN1445554A/zh active Pending
-
2004
- 2004-09-29 US US10/952,982 patent/US7030599B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1351062A2 (en) | 2003-10-08 |
EP1351062A3 (en) | 2006-08-02 |
US20030178981A1 (en) | 2003-09-25 |
US20050046408A1 (en) | 2005-03-03 |
US6828767B2 (en) | 2004-12-07 |
US7030599B2 (en) | 2006-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1445554A (zh) | 手持式电压检测探测器 | |
CN106410991B (zh) | 异物检测装置、无线送电装置以及无线电力传输系统 | |
CN102736750A (zh) | 位置指示器 | |
ITTO20020601A1 (it) | Sistema di rivelazione del livello di un liquido in un serbatoio | |
CN103903377A (zh) | 人体接近微波感应提醒装置 | |
CN105105923A (zh) | 一种尿湿检测结构及检测方法 | |
CN108759977A (zh) | 一种浸水检测装置 | |
CN106930056B (zh) | 洗衣机及其洗涤剂检测装置 | |
CN108811226A (zh) | 检测电路以及包括该检测电路的led灯管 | |
GB2254440A (en) | Detecting microwave radiation | |
US6653826B2 (en) | Alternating voltage detector | |
CN212723303U (zh) | 一种避雷器放电计数器检测装置电路 | |
CN210609805U (zh) | 环境光感应控制灯具开关电路 | |
CN210071058U (zh) | 液位探测系统及其探测器 | |
WO2013038343A1 (en) | High voltage indicator | |
CN110428590A (zh) | 一种基于微波感应控制器的婴幼儿睡眠监测报警系统 | |
US20060192545A1 (en) | Voltage detection pole | |
CN111537781B (zh) | 一种检电器控制电路 | |
CN201340427Y (zh) | 超远距离磁接近转速传感器 | |
CN213302352U (zh) | 一种带远传功能的带电显示装置 | |
CN216526228U (zh) | 具有电池电压监测功能的漏电报警器 | |
CN213423045U (zh) | 一种佩戴设备 | |
CN220671646U (zh) | 充电接口的液体检测电路及电子产品 | |
CN221444039U (zh) | 一种自驱动自发电手电筒 | |
CN213303217U (zh) | 一种智能型防撞防触电警示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |