CN212659217U - 一种能显示电流方向的导线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能显示电流方向的导线，包括导线，其为良导体；设置在所述导线中的取样电阻，当电流经过时在其两端产生一个电势差；与所述取样电阻连接的封装体，所述封装体包括电压电流检测放大电路、控制器和LED灯阵列；所述电压电流检测放大电路的输入端与所述取样电阻连接，拾取所述取样电阻两端的电势差信号，所述电压电流检测放大电路、所述控制器、所述LED灯阵列依次连接，所述控制器接收所述电压电流检测放大电路的信号，驱动所述LED灯阵列依次点亮，所述LED灯阵列点亮的方向与所述导线的电流方向一致；设置在所述导线一部分、所述取样电阻和所述封装体上的半透明壳体。本实用新型有效地解决了电路教学中形象显示电流方向的问题。

Description

一种能显示电流方向的导线

技术领域

本实用新型涉及的是导线及电路控制技术领域，具体而言，尤其涉及一种能显示电流方向的导线。

背景技术

在电路教学实验中，教师在讲到电流是存在方向的时候，学生往往难以理解，因为初中学生对电流这一概念比较抽象难懂，且电流的方向又是看不见的，使得学生们的电路学习缺乏乐趣，给教学带来一定困难。因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本设计，故提供一种能显示电流方向的导线，用于解决电路教学中不能形象显示电流方向的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种能显示电流方向的导线，以便于解决电路教学中不能形象显示电流方向的问题。

本实用新型一种能显示电流方向的导线可以通过下列技术方案来实现：

本实用新型一种能显示电流方向的导线包括导线，其为良导体；设置在所述导线中的取样电阻，当电流经过时在其两端产生一个电势差；与所述取样电阻连接的封装体，所述封装体包括电压电流检测放大电路、控制器和LED灯阵列；所述电压电流检测放大电路的输入端与所述取样电阻连接，拾取所述取样电阻两端的电势差信号，所述电压电流检测放大电路、所述控制器、所述LED灯阵列依次连接，所述控制器接收所述电压电流检测放大电路的信号，驱动所述LED灯阵列依次点亮，所述LED灯阵列点亮的方向与所述导线的电流方向一致；设置在所述导线一部分、所述取样电阻和所述封装体上的半透明壳体。

优选地，述导线的两端分别设置有连接端子。

优选地，所述连接端子为勾状端子。

优选地，所述取样电阻为低阻值大功率电阻。

优选地，所述壳体的材质为柔性半透明材料。

优选地，所述壳体的材质为硅胶。

优选地，所述电压电流检测放大电路的两个输入端分别连接在所述取样电阻的两侧，拾取所述取样电阻两端的电势差信号；其两个输出端分别与所述控制器连接，在对应的一个所述输出端输出一个低电平驱动所述控制器控制所述LED灯阵列进行点亮显示，所述LED灯阵列的点亮方向与所述导线的电流方向一致。

优选地，所述控制器为单片机。

优选地，所述LED灯阵列由多个LED灯并联而成。

优选地，多个所述LED灯的颜色包括黄色、红色、蓝色、绿色中的一种或者多种。

与现有技术相比，本实用新型一种能显示电流方向的导线的有益效果为：

本实用新型一种能显示电流方向的导线通过电压电流检测放大电路对拾取的弱电压和弱电流进行放大处理，在通过单片机控制LED灯阵列进行显示，使得LED灯阵列被点亮的方向与导线的电流方向一致，有效地解决了电路教学中形象显示电流方向的问题；同时本实用新型操作方便，易推广，实现了可直观显示电流方向的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型一种能显示电流方向的导线的结构示意图，包括电压电流检测放大电路；

图2是图1所示的本实用新型一种能显示电流方向的导线的电路连接示意图；

图3是图1所示的本实用新型一种能显示电流方向的导线中电压电流检测放大电路的电路设计图。

图中标示：11，导线；111，连接端子；12，取样电阻；13，壳体；14，封装体；141，电压电流检测放大电路；142，控制器；143，LED灯阵列。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1和图2，本实用新型一种能显示电流方向的导线可以包括导线11、取样电阻12、壳体13和封装体14；所述导线11为良导体导线，其作用在于与外面电路连接，承担电流的通路；所述取样电阻12设置在所述导线11中，其作用在于当电流经过时产生一个电势差；所述壳体13为半透明体，所述导线11的一部分、所述取样电阻12和所述封装体14固定设置在所述壳体13内；所述封装体14包括电压电流检测放大电路141、控制器142和LED灯阵列143；所述电压电流检测放大电路141的输入端与所述取样电阻12连接，拾取所述取样电阻12两端的电势差信号，所述电压电流检测放大电路141的作用是对所述取样电阻12两端的电势差进行放大和处理，其采用的放大和处理技术都采用的是现有技术，故不再此赘述，通过所述电压电流检测放大电路141可以识别最小0.04V电压、5mA的直流电流，所述电压电流检测放大电路141可以为电压电流检测放大芯片或者分立元件设计的电路；所述电压电流检测放大电路141、所述控制器142、所述LED灯阵列143依次连接，所述控制器142接收到所述电压电流检测放大电路141的信号，驱动所述LED灯阵列143依次点亮，所述LED灯阵列143点亮的方向与所述导线11的电流方向一致，所述控制器142采用的控制技术也是现有技术，故不再此赘述。

请参阅图1，所述导线11的两端分别设置有连接端子111，其主要是起连接作用；在本实施例中，所述连接端子111为勾状端子。在其他一些实施例中，所述连接端子111也可以是圈状端子或者其他符合要求的端子。在本实施例中，所述取样电阻12为低阻值大功率电阻。所述壳体13的材质为柔性透明材料，在本实施例中，所述壳体13的材质为硅胶，其作用在于保护内部的所述取样电阻12、所述封装体14，同时使得所述LED灯阵列143发出的光能够穿透出来。

请参阅图2，在本实施例中，所述电压电流检测放大电路141的两个输入端分别连接在所述取样电阻12的两侧，拾取所述取样电阻12两端的电势差信号；其两个输出端分别与所述控制器142连接，在对应的一个所述输出端输出一个低电平驱动所述控制器142控制所述LED灯阵列143进行点亮显示，所述LED灯阵列143的点亮方向与所述导线11的电流方向一致。在本实施例中，所述控制器142为单片机；所述LED灯阵列143由多个LED灯并联而成，在本实施例中，所述LED灯阵列143包括六个LED灯，所述LED灯为发光二极管，多个所述LED灯的光线颜色为黄色、红色、蓝色、绿色中的一种或者多种。

请参阅图3，电压电流检测放大电路141包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、三极管Q2和两个电流检测芯片IC；电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4构成一个电桥检测所述取样电阻12两端的电势差信号；两个电流检测芯片IC为精密电流检测芯片或者特定电流放大电路，其两者构成放大电路，在本实施例中，所述电流检测芯片IC的型号为MAX471；当放大电路从电桥上拾取到电势差信号，就触发相应的三极管Q1或者Q2导通，从而对所述控制器142相应的I/O口输入低电平，控制所述LED灯阵列143的点亮方向。只要做好相应的调整，就可以使所述LED灯阵列143的点亮方向跟所述取样电阻12上的电流方向即跟所述导线的电流方向一致。

本实用新型一种能显示电流方向的导线的工作过程为：

先把所述电压电流检测放大电路141、所述控制器142和所述LED灯阵列143依次连接封装成所述封装体14，把封装体14的两个输出端连接在所述取样电阻12的两端，把所述壳体13套装在所述导线12、所述取样电阻13和所述封装体14上；通过所述连接端子111连接供电装置，即可观察到所述LED灯阵列143中的发光二极管按预先设定的规律被点亮，其被点亮的方向与所述导线11的电流方向一致。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种能显示电流方向的导线,其特征在于，包括导线，其为良导体；设置在所述导线中的取样电阻，当电流经过时在其两端产生一个电势差；与所述取样电阻连接的封装体，所述封装体包括电压电流检测放大电路、控制器和LED灯阵列；所述电压电流检测放大电路的输入端与所述取样电阻连接，拾取所述取样电阻两端的电势差信号，所述电压电流检测放大电路、所述控制器、所述LED灯阵列依次连接，所述控制器接收所述电压电流检测放大电路的信号，驱动所述LED灯阵列依次点亮，所述LED灯阵列点亮的方向与所述导线的电流方向一致；设置在一部分所述导线上且设置在所述取样电阻和所述封装体上的半透明壳体。

2.根据权利要求1所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述导线的两端分别设置有连接端子。

3.根据权利要求2所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述连接端子为勾状端子。

4.根据权利要求1所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述取样电阻为低阻值大功率电阻。

5.根据权利要求1所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述壳体的材质为柔性半透明材料。

6.根据权利要求5所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述壳体的材质为硅胶。

7.根据权利要求1所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述电压电流检测放大电路的两个输入端分别连接在所述取样电阻的两侧，拾取所述取样电阻两端的电势差信号；其两个输出端分别与所述控制器连接，在对应的一个所述输出端输出一个低电平驱动所述控制器控制所述LED灯阵列进行点亮显示，所述LED灯阵列的点亮方向与所述导线的电流方向一致。

8.根据权利要求1所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述控制器为单片机。

9.根据权利要求1所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，所述LED灯阵列由多个LED灯并联而成。

10.根据权利要求9所述的一种能显示电流方向的导线,其特征在于，多个所述LED灯的颜色包括黄色、红色、蓝色、绿色中的一种或者多种。

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