CN2118311U

CN2118311U - 分体合体两用钳形电流表

Info

Publication number: CN2118311U
Application number: CN 92205571
Authority: CN
Inventors: 刘金铎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1992-10-07

Abstract

可以方便地按分体或合体使用的两用钳形电流表，由三个部件组成：第一是一个小型钳形磁路及其上的次级线圈，第二是数字式测量电路，第三是一根将第一、第二部件连接起来的电缆，当按合体式使用时，第一、第二部件直接对接。实用新型的优点是既可在大电流导线上按合体式使用，也可在控制屏上空间狭小，排列密集的小电流导线上按分体式使用。测量范围0.1～100安，并提供附加的电流信号，供测试电流的波形或相位之用。

Description

本实用新型涉及一种可以在使用时将钳形磁路和表头分离，也可将二者合并为一体的两用钳形电流表。

钳形电流表是将一个小型电流互感器和一个电流表组合在一起的便携式电流表，主要由一个可以张开和闭合的钳形磁路，一个交链在磁路上的次级线圈，和一个连接在线圈输出端的小型电流表构成。使用时，将钳形磁路张开，将要测量的导线套入磁路之中，然后闭合磁路，被测量的导线即在磁路上构成匝数为一匝的初级线圈，导线中电流就在次级线圈中感应出按匝数比缩小了的电流，由小型电流表读出。钳形电流表方便和安全之处就是可以不断开导线以达到测量电流的目的。但是，现有的钳形电流表有两个不足之处：一是由于钳形磁路和测量表计（包括量程切换机构）是在一个整体结构上，总的体积不可能做得很小，为了能将导线套入，钳形电流表只能在导线四周有足够空间的场合中使用，二是现有钳形电流表的灵敏度不高，用它测量几十安乃至上百安电流是满意的，小于1安电流几乎不能反应。

在发电厂、变电所、工矿以及船舶控制室内的控制屏、仪表屏上，有大量载有电流的导线，它们有两个特点：一是排列密集，导线四周的空间狭窄，二是流过的电流不大，一般只有几安或小于1安，因此现有的钳形电流表不能在这些地方发挥其优点。这些地方电流的测量仍不得不采用串入电流表的方法，费时而且不安全。

本实用新型的目的是要提供一种两用形电流表，它既可用于电流为几十安至一百安，导线四周有足够空间的场合，也可用于像控制室那样，电流为几安甚至1安以下，导线四周空间狭窄的场合。

本实用新型的目的是这样实现的：将钳形电流表的钳形磁路和测量表计做成在结构上分离的两个部件，二者可以经过一对导线连接，成为分体式钳形电流表，也可以直接对接，成为常规的钳形是流表。现在，钳形磁路可以做得更小更窄，当按分体式使用时，钳形磁路就可以单独伸入空间狭小，导线密集的地方，而读表仍在使用者认为方便的地方进行。为了提高灵敏度，次级电流的测量用数字电路，且信号在进入测量电路前先经放大电路放大。

实用新型的优点是克服了现有钳形电流表的局限性，使用者可根据情况非常方便地按分体式或合体式使用；它的灵敏度较高，能测量小至0.1安左右电流。另外，还增设了附加的放大电路，以输出放大了的次级电流信号，供示波器或相位计测试电流的波形或相位之用，扩大了钳形电流表的功能。

实用新型分三个部件：第一部件主要是安装钳形磁路和次级线圈的壳体，第二部件主要是安装测量表计的壳体，第三部件是一条可将第一、第二部件连接起来的电缆。各部件的具体结构由以下的实施例和附图1至6给出。

图1是移去外壳后的第一部件内部结构图。

图2是第一部件外形图。

图3是第二部件外形图。

图4是连接电缆及其插头插座图。

图5是实用新型的电路框图。

图6是实用新型总图。

下面按图1至图5说明各部份细节及工作情况。

在图1中，（1）是钳形磁路，它有对称的两个半块，沿中心线对合，（2）是套在钳形磁路下端的次级线圈，（3）是用不导磁金属做成的U形弹簧片，其作用力的方向是使钳形磁路闭合，弹簧片（3）的位置和可扩张程度受壳体的约束。在钳形磁路的窗口内有一扩张机构，由4条撑杆（4）、（5）、（6）、（7）组成，每两条撑杆用绞链连接，构成一个菱形，菱形的垂直于磁路平面对角线上两绞链中的一个和按键（8）接触，另一个和固定支点（9）连接，菱形的平行于磁路平面对角线上两绞链分别和钳形磁路窗口左右两内壁接触。按键（8）可在壳体的开孔中移动，支点（9）受壳体的限制不能向壳体外移动。当按下按键（8）时，菱形变扁，向左右扩张，由于钳形磁路（1）的下端受弹簧片（3）的限制不能分开，故只有上方能分开，被测导线即可进入钳形磁路的窗口。钳形磁路下端插入线圈骨架后，仍有适当的活动余地，使得钳形磁路的上端能张开。

上述钳形磁路和扩张机构的设计都是为了使钳形磁路能小些、窄些。

在图2中，（1）是钳形磁路，（3）是U形弹簧片，（8）是扩张机构的按键，（9）是扩张机构的固定支点，（10）是上半个壳体，（11）是下半个壳体，（12）是二芯插塞，由它将次级线圈的电流导向外部，图2中剖面部份表明壳体的这一部份作为插头的结构情形。

在图3中，（13）是数字测量电路的液晶显示，（14）是集成电路的电源开关，（15）是输出放大了的次级电流信号的插孔，（16）是上半个壳体，（17）是下半个壳体，（18）是接受次级电流信号的二芯插口。图3剖面部份表明壳体的这一部份作为插座的结构情形。

在图4中，（19）是插座，它和第一部份壳体（10）、（11）的插头对接，（20）是插头，它和第二部份（16）、（17）的插座对接，（21）是连接电缆，二芯，带屏蔽。

在图5中，区域Z₁内的电路在第一部件壳体（10）、（11）中，区域Z₂内的电路在第二部件壳体（16）、（17）中，区域Z₃的电路就是连接电缆（21）。当第一部件和第二部件直接对接时，区域Z₃的电路不需要。

次级线圈（2）的匝数为数千匝，（22）是并联在次级线圈输出回路中的精密电阻，其阻值为百欧级，（23）是线性整流电路，是以集成运算放大器组成的典型电路，它在很小的信号下仍能很好地整流，整流后电压和整流前电压保持线性关系，该电路兼有放大功能。（24）是带液晶显示（13）的数字式测量电路，也是以集成电路和显示器件组装在一起的电路块。液晶显示有效位数为4位，小数点定在低两位之前。（25）是线性放大电路，也是用集成运算放大器组成的典型电路，（15）是向外输出信号的插口。为集成电路提供电源的是两个9伏电池，一个作为＋9伏，另一个作为－9伏。

当被测导线中有电流I流过时，在次级线圈（2）中即感应出按匝数比缩小了的电流i，其相位和电流I的相位一致，由于电阻（22）的阻值远小于线性整流电路（23）和线性放大电路（25）的输入阻抗，可以认为，全部次级电流i流过电阻（22）并在其上产生压降iR，iR即作为测量部分的输入信号，它和被测导线中电流成正比且相位一致。适当选择次级线圈（2）的匝数电阻（22）的阻值以及线性整流电路（23）的放大倍数，实用新型可读取最大99.99安，最小0.01安的被测电流，如认为最低位不够准确，则实用新型可测量小至0.1安电流。线性放大电路（25）可提供峰——峰电压接近2×9＝18伏的放大了的次级电流信号，供示波器或相位计测试电流的波形或相位之用。

Claims

1、可以按分体，也可按合体使用的两用钳形电流表，该钳形电流表由一个可以张开和闭合的钳形磁路(1)，一个交链在磁路上的次级线圈(2)，连接在线圈输出回路中的并联电阻(22)，接到并联电阻(22)两端的线性整流电路(23)和数字式测量电路(24)组成，其特征在于钳形磁路(1)和次级线圈(2)在一个单独的壳体(10)、(11)中，并联电阻(22)、线路整流电路(23)和数字式测量电路(24)在另一单独的壳体(16)、(17)中，两壳体由电缆(21)连接。

2、根据权利要求1所述装置，其特征是在钳形磁路（1）的装有次级线圈（2）的一端有一个不导磁的U形弹簧片（3），其弹力方向为使钳形磁路闭合，在钳形磁路（1）的窗口内有一扩张机构，由4条撑杆（4）、（5）、（6）、（7）组成，每两条撑杆用绞链连接，构成一个菱形，菱形的垂直于钳形磁路平面对角线上两绞链中之一和按键（8）接触，另一个和固定支点（9）连接，菱形的平行于钳形磁路平面对角线上两个绞链分别和钳形磁路（1）的窗口左右两内壁接触。

3、根据权利要求1所述装置，其特征在于并联电阻（22）两端还并联着线性放大电路（25）。