CN219285380U - 便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，属于实验器材技术领域。包括导线，导线的两端分别连接一个连接插头的一端，其中任意一个连接插头的另一端可拆卸地插接连接插座；连接插头和连接插座上均封装有故障指示电路，连接插头上还封装有发光指示电路。本实用新型通过在连接插座和连接插头上封装故障指示电路、以及还在连接插头上封装发光指示电路，解决了现有的实验装置的连接方式中，由于连接的不直观性，而导致的实验操作者不便于进行故障判断、不容易观察与理解电路的问题。

Description

便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置

技术领域

本实用新型属于实验器材技术领域，具体为一种便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置。

背景技术

在电气工程、电气自动化、机电一体化等专业领域的实验实训、学术研究和生产创造中，常常需要进行电气实验项目。为了可以快速地连接导线、以能够在限定的时间内完成一次实验，现有的实验实训装置中，一般都将低压电器固定在实验台或实验箱里面，用导线将低压电器的接线端连接到实验台面板上固定的插座中，然而这种连接方式在实际使用时存在着以下弊端：

其一，不利于进行故障判断：当实验电路连接错误或某处发生断路故障时，如果使用万用表欧姆档或蜂鸣档进行测试，则需要先断开电源再测量，待排除故障后再行送电；这种处理方式在实际使用时，需要反复将插头从插座中拔出来测量，由于插头、插座上没有号码等标识，所以实验操作者有时会忘记插头原来所插的位置，特别是比较复杂的电路，需要花费大量的时间和精力去进行理顺，还有可能会将插头插错位置、进而造成更严重的故障；若一次操作后、故障排除不正确或不完全，就需要反复进行停电和送电，一旦出现忘记断开电源的情况，万用表欧姆档或蜂鸣档检测电路就很可能将万用表损坏；若是使用万用表电压档、电流档或试电笔进行带电检测，也需要反复将插头从插座中拔出来测量，同样存在着前文所述的弊端。因此，传统的故障判断方式不仅操作比较复杂又费时，同时还存在着一定的隐患。其二，不利于实验操作者观察、理解电路；具体来说，实验操作者在进行实验时看不到低压电器通电、断电时的电流动作及动作方向，也看不到低压电器通电与断开的状态区别，从而不利于实验操作者理解工作原理与做好实验记录。另外，这种连接方式还会增加电路中难以进行检修的故障点，具体来说，当低压电器与实验台面板上插座之间的连接电路发生故障时，由于低压电器被安装在实验台或实验箱里面，所以不方便进行检修操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，以解决现有的实验装置的连接方式中，由于连接的不直观性，而导致的实验操作者不便于进行故障判断、不容易观察与理解电路的问题。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，包括导线，导线的两端分别连接一个连接插头的一端，其中任意一个连接插头的另一端可拆卸地插接连接插座；连接插头和连接插座上均封装有故障指示电路，连接插头上还封装有发光指示电路。

本实验导线装置中，通过故障指示电路，可以使实验操作者快速判断出相应位置处的连接故障，进而方便进行故障排除；通过发光指示电路，可以在电路接通、当下位置处有电流通过时进行发光指示，即能够使实验操作者直观的看到电路中的电流走向，进而便于理解电路工作原理。与传统的实验实训装置相比，本实验导线装置中的连接插座不需要被固定在实验台面板上，在使用本装置时，将连接插座的相应端与低压电器的接线端直接连接即可，由此使得低压电器不需要再被安装到实验台或实验箱中，而是可以被安装在实验台面板的上面，从而便于实验操作观察和理解电路、以及在故障发生时进行检修。

进一步的，所述连接插头包括第一绝缘外壳，第一绝缘外壳内设有第一金属接线圆筒，第一金属接线圆筒的下端连接金属接线柱；第一金属接线圆筒还与发光指示电路连接，金属接线柱还与第一故障指示电路连接。本实验导线装置中，两个连接插头之间通过导线连接，其中一个连接插头的金属接线柱插接连接插座，另一个连接插头的金属接线柱则连接电源(一般是插接在实验台面板上的插座上)。因此，通过第一故障指示电路，可以使实验操作者快速判断连接插头与电源之间是否连接正常；也可以使实验操作者快速判断某一连接插头与其他连接插头之间是否连接正常，这是由于对于某一连接插头，其绝缘外壳的一端上设有开口与导线连接，同时该端上还预留有用于露出第一金属接线圆筒上端(第一金属接线圆筒的上端开口)的开口，通过该开口可将其中的第一金属接线圆筒与其他连接插头的金属接线柱连接，从而实现导线连接长度的延长或特定的并联关系。

进一步的，所述连接插座包括第二绝缘外壳，第二绝缘外壳内设有第二金属接线圆筒，第二金属接线圆筒的下端连接接线端子；接线端子还与第二故障指示电路连接。连接插座的接线端子可与交流接触器、热继电器、熔断器、按钮等低压电器的接线端直接连接；因此，通过第二故障指示电路，可以使实验操作者快速判断连接插座与连接插头之间是否连接正常。

进一步的，所述第一故障指示电路包括第一电阻，第一电阻的一端与金属接线柱连接，第一电阻的另一端与第一氖管的一端连接，第一氖管的另一端与第一金属环连接；第一电阻和第一氖管均被封装于第一绝缘外壳的内部，第一金属环套接在第一绝缘外壳的外周上。当人手触及与第一氖管相连的第一金属环时，第一电阻、第一氖管、人体与大地构成通路，若该连接插头中的金属接线柱带电(即第一金属接线圆筒带电)，则会有毫安级的电流经人体流入大地，使得第一氖管发光；同理，若第一氖管不发光，则说明该连接插头内的金属接线柱不带电(即第一金属接线圆筒不带电)，即说明该连接插头与其他连接插头/电源之间的连接不正常，可尝试重新插入以排除故障。

进一步的，所述第二故障指示电路包括第二电阻，第二电阻的一端与接线端子连接，第二电阻的另一端与第二氖管的一端连接，第二氖管的另一端与第二金属环连接；第二电阻和第二氖管均被封装于第二绝缘外壳的内部，第二金属环套接在第二绝缘外壳的外周上。当人手触及与第二氖管相连的第二金属环时，第二电阻、第二氖管、人体与大地构成通路，若该连接插座中的接线端子带电(即第二金属接线圆筒带电)，则会有毫安级的电流经人体流入大地，使得第二氖管发光；同理，若第二氖管不发光，则说明该连接插座内的接线端子不带电(即第二金属接线圆筒不带电)，即说明该连接插座与连接插头之间的连接不正常，可尝试重新插入以排除故障。

进一步的，所述第一绝缘外壳上设有发光指示观察窗和第一故障指示观察窗；发光指示观察窗的开设位置与发光指示电路的封装位置相匹配，第一故障指示观察窗的开设位置与第一氖管的封装位置相匹配。通过发光指示观察窗、可以从外部观察发光指示电路是否发光，通过第一故障指示观察窗、可以从外部观察第一氖管是否发光。

进一步的，所述第二绝缘外壳上设有第二故障指示观察窗，第二故障指示观察窗的开设位置与第二氖管的封装位置相匹配。通过第二故障指示观察窗、可以从外部观察第二氖管是否发光。

进一步的，所述金属接线柱的外周面上设有弹片，金属接线柱被封装于第一绝缘外壳内。通过弹片，可实现某一连接插头中的金属接线柱，与其他连接插头/连接插座之间的电气连接。

进一步的，所述接线端子为U型或针形，接线端子不被封装于第二绝缘外壳内。当低压电器为较小的类型时，通过针形的接线端子即可实现连接插座与电器之间的连接。

进一步的，所述发光指示电路包括取样电阻R1、限流电阻R2、稳压二极管D1和LED发光二极管D2。当电路接通、当下位置处有电流通过时，LED发光二极管D2会亮起，反之则不会亮起。

本实用新型实现的有益效果是：

一种便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，通过在连接插座和连接插头上封装故障指示电路、以及还在连接插头上封装发光指示电路，可以使实验操作者快速判断出相应位置处的连接故障、并且能够使实验操作者直观的看到电路中的电流走向；与传统的实验实训装置相比，本实验导线装置中的连接插座不需要被固定在实验台面板上、低压电器也不需要再被安装到实验台或实验箱中，从而方便实验操作者进行故障排除和检修、并且便于观察电路理解工作原理。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述实验导线装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述连接插头Ⅰ的剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述连接插座的剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述故障指示电路的结构连接示意图；

图5是本实用新型实施例所述发光指示电路的结构连接示意图；

图中：1、导线；2、连接插头Ⅰ；3、连接插头Ⅱ；4、连接插座；5、第一绝缘外壳Ⅰ；6、第一绝缘外壳Ⅱ；7、第二绝缘外壳；8、第一故障指示观察窗Ⅰ；9、第一故障指示观察窗Ⅱ；10、第二故障指示观察窗；11、发光指示观察窗Ⅰ；12、发光指示观察窗Ⅱ；13、第一金属环Ⅰ；14、第一金属环Ⅱ；15、第二金属环；16、接线端子；17、第一金属接线圆筒Ⅰ；18、金属接线柱Ⅰ；19、弹片；20、发光指示电路Ⅰ；21、第一电阻；22、第一氖管；23、第二金属接线圆筒；24、第二电阻；25、第二氖管。

具体实施方式

为清楚说明本实用新型中的方案，下面结合附图做进一步说明：

请参照图1至图5，一种便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，包括导线1，导线1的两端分别连接连接插头Ⅰ2和连接插头Ⅱ3的a端，连接插头Ⅰ2的b端可拆卸地插接连接插座4，连接插头Ⅰ2、连接插头Ⅱ3和连接插座4上均封装有故障指示电路，连接插头Ⅰ2和连接插头Ⅱ3上还均封装有发光指示电路，具体地：

连接插头Ⅰ2包括第一绝缘外壳Ⅰ5，第一绝缘外壳Ⅰ5的表面上设有发光指示观察窗Ⅰ11和第一故障指示观察窗Ⅰ8；第一绝缘外壳Ⅰ5的a端上设有两个开口，其中一个开口用于与导线1连接，另一个开口用于露出第一金属接线圆筒Ⅰ17的上端(第一金属接线圆筒Ⅰ17的上端开口)，第一金属接线圆筒Ⅰ17位于第一绝缘外壳Ⅰ5内部；第一金属接线圆筒Ⅰ17的下端连接金属接线柱Ⅰ18，金属接线柱Ⅰ18的外周面上环设有弹片19，金属接线柱Ⅰ18也被封装在第一绝缘外壳Ⅰ5内部；第一金属接线圆筒Ⅰ17连接发光指示电路Ⅰ20，发光指示电路Ⅰ20被封装在第一绝缘外壳Ⅰ5内、封装位置位于第一绝缘外壳Ⅰ5与导线1的连接处附近；金属接线柱Ⅰ18连接第一故障指示电路Ⅰ，第一故障指示电路Ⅰ位于第一绝缘外壳Ⅰ5的上半部分(即第一绝缘外壳Ⅰ5中不会被插接到连接插座4中的部分)；其中，

本实施例中的发光指示电路Ⅰ20的最大工作电流为2A，包括2Ω的取样电阻R1、100Ω的限流电阻R2、稳压二极管D1和红色的LED发光二极管D2(需要特别指出的是，发光指示电路中所用电子元件的额定值可以根据电路连接的低压电器的线圈阻抗或者三相交流异步电动机的线圈阻抗来进行相应计算得出，并可以用连接插头第一绝缘外壳和导线的颜色区分为用于连接主电路或控制电路)，第一绝缘外壳Ⅰ5表面上的发光指示观察窗Ⅰ11的开设位置即与LED发光二极管D2的封装位置相匹配；限流电阻R2/稳压二极管D1/LED发光二极管D2都采用体积较小的贴片式、能够被方便地封装在第一绝缘外壳Ⅰ5内，但是串联在电路中的取样电阻R1的体积较大、所以被封装在导线1与第一绝缘外壳Ⅰ5的连接处(可将导线1与连接插头之间的连接形式设为螺纹/卡口连接，以便于对不同阻值的限流电阻R1进行更换)；在发光指示电路Ⅰ20中，稳压二极管D1可起到保护作用，由于限流电阻R1串联在交流电路中，所以当LED发光二极管D2正偏发光时、稳压二极管D1会反偏以提供稳定的电压，当LED发光二极管D2反偏时、稳压二极管D1会正偏导通以防止反偏电压对LED发光二极管D2造成损坏；发光指示电路Ⅰ20工作状态下，当限流电阻R1上有电流流过、LED发光二极管D2会亮起，若LED发光二极管D2不亮起、则说明限流电阻R1中没有电流流过、即电路不通；

第一故障指示电路Ⅰ包括第一电阻21，第一电阻21的b端与金属接线柱Ⅰ18连接，第一电阻21的a端与第一氖管22的b端连接，第一氖管22的a端与第一金属环Ⅰ13连接；第一电阻21和第一氖管22均被封装于第一绝缘外壳Ⅰ5的内部，第一金属环Ⅰ13则套接在第一绝缘外壳Ⅰ5的外周中部；第一绝缘外壳Ⅰ5表面上的第一故障指示观察窗Ⅰ8的开设位置即与第一氖管22的封装位置相匹配。

连接插头Ⅱ3包括第一绝缘外壳Ⅱ6，第一绝缘外壳Ⅱ6的表面上设有发光指示观察窗Ⅱ12和第一故障指示观察窗Ⅱ9，第一绝缘外壳Ⅱ6的外周中部套设有第一金属环Ⅱ14；连接插头Ⅱ3内部的结构与连接插头Ⅰ2内部的结构完全一致，此处不再进行赘述。

连接插座4包括第二绝缘外壳7，第二绝缘外壳7的表面上设有第二故障指示观察窗10；第二绝缘外壳7内设有第二金属接线圆筒23(第二金属接线圆筒23的上端开口)，第二金属接线圆筒23的下端连接U型接线端子16(在其他实施例中，当低压电器的接线端为较小的类型时，接线端子16可为针形)，接线端子16不被封装于第二绝缘外壳7内；接线端子16连接第二故障指示电路，第二故障指示电路包括第二电阻24，第二电阻24的b端与接线端子16连接，第二电阻24的a端与第二氖管25的b端连接，第二氖管25的a端与第二金属环15连接；第二电阻24和第二氖管25均被封装于第二绝缘外壳7的内部，第二金属环15套接在第二绝缘外壳7的外周中部；第二绝缘外壳7表面上的第二故障指示观察窗10的开设位置即与第二氖管25的封装位置相匹配。

本实施例的工作原理如下：

在实际使用时，本实验导线装置中的故障指示电路可以使实验操作者快速判断出相应位置处的连接故障，进而方便进行故障排除；发光指示电路可以在电路接通、当下位置处有电流通过时进行发光指示，即能够使实验操作者直观的看到电路中的电流走向，进而便于理解电路工作原理，具体来说：

在进行接线时，将连接插座4的接线端子16与低压电器或电动机等电气装置的接线端连接、并用接线端上的螺钉进行压接，将连接插头Ⅰ2的b端插入连接插座4中，将连接插头Ⅱ3的b端插入另一连接插座或实验台面板上的电源插座中，至此完成一条电路的连接。当连接插头Ⅱ3的b端插入实验台面板上的电源插座中后，本实验导线装置通电，随着电流的流通，通过相应的发光指示观察窗即可看到连接插头Ⅱ3、连接插头Ⅰ2上的发光指示电路发光；若在实验中有故障情况发生，实验操作者可以对实验导线装置中的三个故障指示电路进行依次检验，以确认故障原因是否为连接错误、电路虚接以及出现故障的具体位置；以连接插座4上的第二故障指示电路为例，当人手触及与第二氖管25相连的第二金属环15时，第二电阻24、第二氖管25、人体与大地构成通路，若该连接插座4中的接线端子16带电(即第二金属接线圆筒23带电)，则会有毫安级的电流经人体流入大地，使得第二氖管25发光；同理，若第二氖管25不发光，则说明该连接插座4内的接线端子16不带电(即第二金属接线圆筒23不带电)，即说明该连接插座4与连接插头之间的连接不正常，可尝试重新插入以排除故障。所以，通过使用本实验导线装置，可以克服传统实验装置中所存在的问题，即当实验电路连接错误或某处发生断路故障时、不需要进行复杂的故障排除操作；例如，当连接插头Ⅰ2与连接插座4之间发生断路故障时，实验操作者无需将连接插头Ⅰ2从连接插座4上拔下来，而是可以用手分别触及连接插座4上的第二金属环15和连接插头Ⅰ2上的第一金属环Ⅰ13，若两个故障指示电路(即第二故障指示电路和第一故障指示电路Ⅰ)中一个发光一个不发光、则说明连接插头Ⅰ2与连接插座4之间确为断路，若两个故障指示电路都发光、则可排除二者之间的虚接故障。

基于此，与传统的实验实训装置相比，本实验导线装置中的连接插座4不需要被固定在实验台面板上、低压电器也不需要再被安装到实验台或实验箱中，从而方便实验操作者进行故障排除和检修、并且容易观察电路和理解电路工作原理。

当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：包括导线(1)，导线(1)的两端分别连接一个连接插头的一端，其中任意一个连接插头的另一端可拆卸地插接连接插座(4)；连接插头和连接插座(4)上均封装有故障指示电路，连接插头上还封装有发光指示电路。

2.根据权利要求1所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述连接插头包括第一绝缘外壳，第一绝缘外壳内设有第一金属接线圆筒，第一金属接线圆筒的下端连接金属接线柱；第一金属接线圆筒还与发光指示电路连接，金属接线柱还与第一故障指示电路连接。

3.根据权利要求1所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述连接插座(4)包括第二绝缘外壳(7)，第二绝缘外壳(7)内设有第二金属接线圆筒(23)，第二金属接线圆筒(23)的下端连接接线端子(16)；接线端子(16)还与第二故障指示电路连接。

4.根据权利要求2所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述第一故障指示电路包括第一电阻(21)，第一电阻(21)的一端与金属接线柱连接，第一电阻(21)的另一端与第一氖管(22)的一端连接，第一氖管(22)的另一端与第一金属环连接；第一电阻(21)和第一氖管(22)均被封装于第一绝缘外壳的内部，第一金属环套接在第一绝缘外壳的外周上。

5.根据权利要求3所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述第二故障指示电路包括第二电阻(24)，第二电阻(24)的一端与接线端子(16)连接，第二电阻(24)的另一端与第二氖管(25)的一端连接，第二氖管(25)的另一端与第二金属环(15)连接；第二电阻(24)和第二氖管(25)均被封装于第二绝缘外壳(7)的内部，第二金属环(15)套接在第二绝缘外壳(7)的外周上。

6.根据权利要求4所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述第一绝缘外壳上设有发光指示观察窗和第一故障指示观察窗；发光指示观察窗的开设位置与发光指示电路的封装位置相匹配，第一故障指示观察窗的开设位置与第一氖管(22)的封装位置相匹配。

7.根据权利要求5所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述第二绝缘外壳(7)上设有第二故障指示观察窗(10)，第二故障指示观察窗(10)的开设位置与第二氖管(25)的封装位置相匹配。

8.根据权利要求2所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述金属接线柱的外周面上设有弹片(19)，金属接线柱被封装于第一绝缘外壳内。

9.根据权利要求3所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述接线端子(16)为U型或针形，接线端子(16)不被封装于第二绝缘外壳(7)内。

10.根据权利要求2所述的便于进行故障判断和电路指示的实验导线装置，其特征在于：所述发光指示电路包括取样电阻R1、限流电阻R2、稳压二极管D1和LED发光二极管D2。

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