CN2056761U

CN2056761U - 近电感应验电器

Info

Publication number: CN2056761U
Application number: CN 89205317
Authority: CN
Inventors: 孟晓晶; 郑咏春; 陈文静; 于克南
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 1989-08-19
Filing date: 1989-08-19
Publication date: 1990-05-02

Abstract

近电感应验电器是一种非接触式的感应验电器，由天线、电源、信号处理控制器和报警器组成，其特点是信号处理控制器由阻抗变换器、滤波器、积分器和控制器构成，天线采用单层金属平板或双层金属平板结构。该验电器具有使用方便、安全可靠、体积小及成本低等优点，可以制成手表型、笔型或安全帽型，也可以装在其他便于携带的常用工具中，既可作为高、低压电场合工作的自动报警装置，也可用作检修线路时寻找建筑物内暗线的工具。

Description

本实用新型是一种非接触式的感应验电器，属于安全验电工具。

电业工作人员在带电设备附近工作时，必须使用安全工具，以免发生触电事故。目前用来检查设备是否带电的验电器，通常是采用氖泡指示是否带电的接触式验电器。为了使氖泡起辉而又防止击穿，在高压和低压使用中需选用不同规格的验电器；由于使用时需直接接触带电体，因而使用不便且不够安全，不能用于建筑物内暗线带电情况的检测。

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带有自动报警的非接触式的验电器，它既可用于高压电的检测，也可用于低压电的测量。

本实用新型由天线、电源、信号处理控制器和报警器组成，其特点是信号处理控制器由阻抗变换器、滤波器、积分器和控制器构成。报警器由振荡器和压电蜂鸣器构成。当天线（1）处于交变电场中时，会感应出一定的交变电压△U，经阻抗变换器（2）变换阻抗后，由滤波器（3）输出等幅交变信号到积分器（4），当交变信号在积分器（4）上积累到足够高的电压时，由控制器（5）控制报警器（6）的振荡电路使压电蜂鸣片发出音响报警。对于给定的报警器，其报警灵敏度（即天线与带电体间的距离r₀）与带电体的电压V、天线与地之间的电阻R、天线与地之间的电容C、天线上的感应电压△U及天线长度△r等有关。V、RC、△U和△r越大，则r₀越大。为了避免因静电感应而产生误报，本实用新型采用了各种增强其抗静电干扰能力的措施。首先是采用滤波器抑制感应静电电压中频率较低的部分。其次是通过积分器抑制其感应静电电压中频率较高的部分。第三是采用面积较大的平板式结构天线，以便降低平均静电场。为了消除天线上积累的电荷，采取适当减小天线与地之间的电阻R的数值，以便消除天线上的电荷。但是，减小电阻R会影响感应验电器的灵敏度，因而天线可采用双层平板式结构，在两层平板之间加入介电系数较大的介质层，以便增大电容，使电容C和电阻R的乘积能满足灵敏度的要求。

本实用新型利用交变电场感应原理，采取非接触式结构，在检测物体是否带电时不需要与带电物体接触，只要与带电体接近到一定距离时，验电器就会自动鸣叫报警，提示人们注意安全。由于验电器的报警距离随带电体的电压高低而变化，因而同一个电器无论在高压还是低压情况下使用，都可以符合国家安全标准，保证在安全距离以外报警，从而可以有效地防止意外事故的发生。验电器一旦离开报警电场区域，报警器立即停止报警。该验电器具有使用方便，安全可靠，体积小及成本低等优点，其灵敏度可根据不同需要而设计或调节，高灵敏度的验电器可用作线路检修人员寻找暗线的有效工具。该验电器除了制成专用仪器以外，也可以装在手表、安全帽或其他便于携带的常用工具中。

图1是本实用新型的结构示意图；图2为分立元件结构的电路示意图；图3为混合集成化结构的电路示意图；图4为全集成化结构的电路示意图；图5为另一种全集成化结构的电路示意图。

本实用新型可采用以下方案实现：如附图所示，天线（1）采用单层或双层金属平板结构，金属平板可采用铜箔或铝箔等，介质层采用介电系数较大的材料，可根据整机的特点将天线做成圆形、方形或其他形状。电源E可采用3伏或1.5伏钮扣式氧化锌电池。整个验电器可以装在各类手表内，也可装在各类钢笔、圆珠笔中，还可装在各种安全帽的夹层中，也可装在螺丝刀、什锦锉等各种常用工具中。

实施例1：采用如图2所示的电路，S₁、S₂、S₃、S₄为反相斯密特触发器，二极管D₁和D₂可采用IN4148型二极管，压电蜂鸣器F可采用D－25mm压电蜂鸣片。阻抗变换器（2）由电阻R₀和触发器S₁构成，电阻R₀用于调节验电器的灵敏度；滤波器（3）由电阻R₁、电容C₁和触发器S₂构成；积分器（4）由电阻R₂和R₄、电容C₂、二极管D₁及触发器S₃构成，电阻R₄用于调节积分器放电时间常数，控制报警延续时间；控制器（5）由电阻R₃、电容C₃、二极管D₂和触发器S₄构成；振荡器由电阻R₃、电容C₃、触发器S₄和电感L构成。其中元器件的数值可根据实际需要选取。例如：R₀＝50～1000MΩ，R₁＝R₂＝1.5MΩ，R₃＝380KΩ，R₄＝500～1000MΩ，C₁＝C₂＝C₃＝100PF，L＝100μH。

实施例2：采用如图3所示的混合集成电路，其中集成电路IC为国产40106芯片，其他元器件与实施例1相同。

实施例3：采用如图4所示的电路，除了天线（1）、电源E、电感L和压电蜂鸣片F以外，其他元器件均集成在一块芯片IC₀内。

实施例4：采用如图5所示的电路，由一块集成电路和天线（1）、电感L及压电蜂鸣片F构成，其中集成电路可采用虚线框内的电阻R₅和R₆及电容C₄构成。IC₁可用NC14754电路，IC₂和IC₃可用74LSOO电路，R₅＝2.7MΩ，R₆＝1.5MΩ，C₄＝1000PF。

Claims

1、一种非接触式的感应验电器，由天线、电源、信号处理控制器和报警器组成，其特征在于信号处理控制器由阻抗变换器、滤波器、积分器和控制器构成。

2、根据权利要求1所述的感应验电器，其特征在于天线为平板式结构，可以是单层金属平板结构，也可以是双层金属平板结构，在双层金属平板之间可加入介电系数较大的介质层。

3、根据权利要求1或2所述的感应验电器，其特征在于阻抗变换器（2）由电阻R₀和触发器S₁构成；滤波器（3）由电阻R₁、电容C₁和触发器S₂构成；积分器（4）由电阻R₂和R₄、电容C₂、二极管D₁及触发器S₃构成；控制器（5）由电阻R₃、电容C₃、二极管D₂和触发器S₄构成。

4、根据权利要求1或2所述的感应验电器，其特征在于报警器（6）由振荡器和压电蜂鸣器构成，振荡器由电阻R₃、电容C₃、触发器S₄和电感L构成，压电蜂鸣器可采用D－25mm压电蜂鸣片。

5、根据权利要求1或2所述的感应验电器，其特征在于它可由一块国产集成电路40106芯片代替四个斯密特触发器。

6、根据权利要求5所述的感应验电器，其特征在于它可由一块集成电路和天线（1）、电源E、电感L及压电蜂鸣器F构成。

7、根据权利要求6所述的感应验电器，其特征在于集成电路由电压比较器IC₁、两个与非门IC₂和IC₃、电阻R₅和R₆及电容C₄构成。