CN201732115U - 非接触式高灵敏度测电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电子技术领域,涉及一种非接触式高灵敏度测电器,测电器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。该测电器,由CMOS集成电路、测电探头、测电指示电路、电源工作状态指示电路和供电电源组成,其特征是电路中使用的CMOS集成电路型号为CD4017。测电器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,当测电器探头接近带物体时,探头电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LED指示被测金属物体带电与否。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域,涉及一种非接触式高灵敏度测电器,测电器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。
背景技术
目前,已知试电笔的构造是由测试触头、限流电阻、氖管、金属弹簧和手触电极串联组成。测试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(电压),一般试电笔不能识别低于100V以下的感应电动势,给检测用电器漏电与否带来困难,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。
实用新型内容
发明目的:非接触式高灵敏度测电器能够探测到金属物体存在漏电的安全隐患,包括能测试并显示无危险的感应电动势。可以开发成为日常使用的电工工具。
技术方案:利用输入端阻抗非常高的CMOS集成电路CD4017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,用测电器探头感应带电金属物体的电动势用于形成CMOS集成电路工作所需的时钟信号,然后驱动点亮发光二极管LED指示被测用电器上的金属物体是否带电。
技术特征:非接触式高灵敏度测电器,由CMOS集成电路(CD4017)、测电探头、测电指示电路、电源工作状态指示电路和供电电源组成,其特征是电路中使用的CMOS集成电路型号为CD4017。
非接触式高灵敏度测电器电路中主要元件的连接关系
非接触式高灵敏度测电器由CMOS集成电路、测电探头、测电指示、电源工作状态指示电路和供电电源组成,其特征是测电探头接CMOS集成电路CD4017(IC1)的14脚;制作测电的探头的材料为铜质护套线,为了增加测电 探头的感应面积,探头形状折弯成倒“U”形状。
测电指示电路由电阻(R1)发光二极管(LED2)组成,其特征是电阻(R1)一端接集成电路CD4017IC1)的11脚,电阻(R1)的另一端接发光二极管(LED2)的正极,发光二极管(LED2)的负极接地。
CMOS集成电路CD4017的16脚通过按键开关(AN)接电源正极,CMOS集成电路CD4017的8脚、13脚和15脚接电路地。
有益效果: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40~80V无危险性的感应电动势的缺陷。本实用新型提供一种非接触式高灵敏度测电器,该测电装置不仅能测出被测金属物体是否带电,而且非接触式高灵敏度测电器用绝缘材料包裹测电探头,在测电器使用时,测电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、弥补现有试电笔存在的问题和缺陷。
附图说明
附图是非接触式高灵敏度测电器电路工作原理图。
附图中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:接电源负端;
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:接电源正端,直流电压为3~18V。
具体实施方式
下面按照说明书附图和附图说明,结合以下实施例对本实用新型的相关技术作进一步描述。
技术特征:非接触式高灵敏度测电器,由CMOS集成电路(CD4017)、测电探头、测电指示电路、电源工作状态指示电路和供电电源组成,其特征是电路中使用的CMOS集成电路型号为CD4017。
工作原理:由于核心电路使用的是输入端阻抗非常高的CMOS集成电路CD4017(IC1),CMOS集成电路CD4017(IC1)的时钟输入端14脚外接测电探头,因其输入阻抗非常高,测电探头可以灵敏的感应出被测金属物体所带的电压,用探头感应到的电压作为CMOS集成电路工作的时钟信号,使计数器CMOS集成电路CD4017的(IC1)11脚输出高电平,由CMOS集成电路CD4017(IC1)的11脚的高电平直接驱动点亮发光二极管(LED2)。
元器件选择、制作及电路调试
CMOS集成电路CD4017(IC1)为16脚十进制计数器,CMOS集成电路CD4017(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;发光二极管(LED1)为Φ5绿色发光二极管用于电源指示;发光二极管(LED2)为Φ5红色发光二极管用于被测金属物体是否带电指示;电源开关(AN)为按键式开关;降压电阻(R1)阻值为470Ω,降压电阻(R2)阻值为820Ω;用于电源滤波的电解电容(C1)为470μF/16V;DC为9V叠层电池。
测电探头的制作:探头的规格和形状是制作本实用新型成功与否的关键,测电探头要求选择铜线Φ2.0mm以上外表有一绝缘材料层包裹的护套铜线,其长度要求≥130mm。为了增加测电探头的感应面积,缩小测电器的体积,制作探头的护套铜线要求折弯成倒“U”形状。
使用方法
在使用时,手持非接触式高灵敏度测电器,按住电源开关(AN),并在电源工作指示发光管二极管(LED1)点亮后,将测电器的探头接近待测金属物体(带电区域),然后观察发光管二极管(LED2)工作情况,只要发光二极管(LED2)被点亮,说明被测金属物体带电,若发光二极管(LED2)不亮说明被测金属物体不带电,或者仅带有40V以下的安全电压。
Claims (5)
1.一种非接触式高灵敏度测电器,由CMOS集成电路、测电探头、测电指示电路、电源工作状态指示电路和供电电源组成,其特征是电路中使用的CMOS集成电路型号为CD4017。
2.根据权利要求1所述的非接触式高灵敏度测电器,其特征是测电探头接CMOS集成电路CD4017IC1的14脚。
3.根据权利要求1所述的非接触式高灵敏度测电器,其特征是制作测电探头的材料为铜质护套线,探头形状折弯成倒“U”形状。
4.根据权利要求1所述的非接触式高灵敏度测电器,其特征是测电指示电路,由电阻R1、第二发光二极管LED2组成,其特征是电阻(R1)一端接集成电路CD4017的11脚,电阻(R1)的另一端接第二发光二极管LED2的正极,第二发光二极管LED)的负极接电路地。
5.根据权利要求1所述的非接触式高灵敏度测电器,其特征是CMOS集成电路CD4017的16脚通过按键开关AN接电源正极,CMOS集成电路CD4017的8脚、13脚和15脚接电路地。
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CN112098892A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-18 | 新兴铸管股份有限公司 | 一种用电设备漏电报警电路 |
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GR01 | Patent grant | ||
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