CN2331973Y - 三用电表误测烧毁的防止装置 - Google Patents

Abstract

一种三用电表(万用电表)误测烧毁的防止装置,系设置于三用电表装置中,于所使用的测量挡的电路与待测装置之间设置具有正温度系数的断流热敏电阻(PTC),与旁通并联按钮,当测量其他项目时若应换挡而忘了换挡,则能保护三用电表不被烧毁。

Description

三用电表误测烧毁的防止装置

本实用新型涉及一种三用电表(万用电表)改进装置，具体地说，是关于一种应用断流热敏电阻于三用电表中，以防误测烧毁的装置。

一般而言，当遇到电气装置出现问题时，如灯泡不亮而疑似断线时，常会以三用电表加以证实。而使用三用电表的程序是：先以Ω挡(电阻挡)测量待测装置是否断线，若电表显示并未断线，亦即电阻值并非无限大，则再将三用电表的切换开关转至电压挡，检查待测装置之电源是否正常。在此常见的操作步骤中，最重要却很容易被忽略的是三用电表切换开关的切换位置，虽然是个小小的扭转动作，但大多数使用者在急于查出问题点的心态下，很容易疏忽此点而导致三用电表的损伤及毁坏，而造成使用者的甚大麻烦。例如：欲使用电压挡时若该三用电表的切换开关仍停留在Ω挡，或使用Ω挡时忘了将待测装置的电源关掉，就进行以三用电表的探针测量，则由于Ω挡的内阻限小，可能无法承受所施加的电压而导致三用电表的损毁；同样的状况若发生在电流挡，由于电流挡的内阻更小，故若电压稍大，则产生很大的功率，甚至引起电弧而造成电表烧熔或爆炸。兹举实际计算数字例子说明：

表1、(以三用电表探针两端的电压为110V为例)

Ω挡	电表内电阻	电表内电阻可承受功率	所受功率
				×1	20Ω	1/6-1/4W	110×110/20=605W(0.5A保险丝熔断，且20Ω电阻立即烧毁)
×10	200Ω	1/6-1/4W	110×110/200=60.5W(200Ω电阻立即烧毁)
				×100	2000Ω	1/6-1/4W	110×110/2000=6.05W(2000Ω电阻一分钟内烧毁)

表2、(以三用电表探针两端的电压为110V为例)

电流挡	电阻	可承受功率	所受功率
				0.25A	1Ω	1/4-1/2W	110×110/1=12100W(0.5A保险丝，测试棒与内电阻立即熔毁，且可能造成电弧灼伤)

由上可知，常因稍许的不慎立即可能导致三用电表的损坏，虽然目前的一般三用电表多设有0.5A保险丝与二极管的表头过电流自动旁路保护装置，但一旦烧坏需要更换保险丝及换修该等精密电阻，将对使用者造成甚大的困扰与不便，甚至人身的安全，故需要一种更方便与更具安全的装置。

本实用新型的目的是提供一种具有误测烧毁防止装置的三用电表，让使用者在即使不慎忘记切换挡或忘了切断电源等状况下仍不致损坏电表。

本实用新型的技术解决方案是：利用具有正温度系数的热敏电阻(PTC)加于原有的三用电表装置中，该正温度系数的断流PTC特性为其电阻值随温度上升至居里温度时，电阻即急速增加而接近断路；当误测时，所通过异常电流产生的热能立即使PTC电阻大增，而达到近乎断路的效果，如此不但保险丝不会熔断，且该等电阻器也不致烧毁，而达到保护电表的作用，此系习知三用电表装置中所未见的应用。

本实用新型是这样实现的，其包括三用电表及该三用电表之二根量测探针，特别是在该三用电表的测量挡的电路与待测装置之间设置具有正温度系数的断流热敏电阻(PTC)。

进一步，本实用新型系在三用电表内将该热敏电阻与保险丝串接或将该热敏电阻串接于该装置之一量测探针上；本实用新型还包括与该热敏电阻并联的旁通开关；并又包括与该热敏电阻并联的警示电路，该警示电路为发光二极管电路或为霓虹指示灯电路，或为蜂鸣器电路，本实用新型还包括于使用的测量挡的电路中，采用可承受功率较未加装热敏电阻的三用电表的测量挡电路的电阻可承受功率大1至2瓦特的电阻。

上述的本实用新型装设于三用电表的量测之探针上，其系可位于该探针之中间部位，并设有一旁通开关与该正温度系数的断流热敏电阻并联和一警示电路与该正温度系数的断流热敏电阻并联，该量测探针呈二个测试端子，并延伸成一侧试棒。

本实用新型的进步效果，将配合后面给出的实施例予以阐述。

本实用新型的附图简单说明如下：

图1是PTC随温度变化的曲线关系图。

图2是根据本实用新型的第一实施例的部分示意图。

图3是根据本实用新型的第二实施例的部分示意图。

图4是根据本实用新型的第二实施例，将其中的测试棒单独操作，作为断路检测强制通路检测棒的示意图。

图中标号说明：

1-三用电表              2-保险丝

3-热敏电阻(PTC)         4-量测探针

5-旁路开关及警示电路    6-电表内部的电阻组

A-电压挡电路            B-Ω挡电路

C-电流挡电路            BZ-蜂鸣器

下面将结合附图给出本实用新型二个实施例：

实施例1

根据图1和图2给出本实用新型的第一实施例，系于三用电表内的保险丝串接PTC及并联的旁通(bypass)开关、LED/霓虹指示灯警示，当误测电压时，加串的PTC电阻立即增加而接近断流，因而防止该三用电表装置内电阻的损坏发生，且PTC两端电压立即升至电源电压，而使并联之LED/霓虹指示灯警示。

图1为PTC随温度变化的曲线关系图，由图中可约略看出在20℃时电阻值约为1KΩ，在70℃时电阻值约为50KΩ，在75℃时电阻值约为200KΩ，而在100℃时电阻值高达20MΩ。将PTC使用于本实用新型三用电表装置中时，其实验结果数据如下列表3中所示：

表3(PTC使用于三用电表装置时，其实验结果数据)

Ω挡	110V	220V	440V
				×1	2秒内升至200KΩ	1秒内升至2MΩ	0.5秒内升至50MΩ
×10	4秒内升至220KΩ	2秒内升至2MΩ	1秒内升至50MΩ

请参照图2，从图可见，其中1表示所使用的三用电表，2表示保险丝，3表示热敏电阻(PTC)，4表示量测探针，5表示旁路开关及警示电路，方块A、B与C则表示三用电表的各挡电路，在此例中分别代理电压挡、Ω挡与电流挡的电路；虚线为示意性连接，亦即在虚线间可仍有其他中间电路，图中系以Ω挡的电路B为例，若在使用时不慎转错挡或忘记换挡而可能导致电流挡或Ω挡承受大电压时，在一般未加PTC的三用电表中，由于电流挡与Ω挡的内部电阻很小，随着大电压的施加，所产生的过电流可能会将保险丝烧掉，并立即对三用电表内电阻造成损害，但在本实施例中，因为加串有热敏电阻3，当误测电压时，热敏电阻3的电阻立即增加而限制电流，并保持在安全的范围，避免该三用电表装置的损坏发生。本实施例中，亦可加装与热敏电阻3并联的旁路开关及警示电路5，当须正确测量Ω或mA值而不需使用热敏电阻功效时，则可将此按钮开关短路，而警示电路系用于误测至电压，致使热敏电阻3的电阻值急剧升高时，立即发出警示讯号。对于各种规格(具有不同的电阻)的三用电表可选择所需设计断流的热敏电阻规格，如图1所示，热敏电阻随温度变化的曲线关系即为其中之一。

由于在三用电表中串接了热敏电阻3，虽然对在电压挡的测量值影响可忽略(因为电压挡的电阻远大于热敏电阻3的电阻，达数百倍至数千倍)，但对电阻值上的Ω挡而言却足以造成影响，故欲正确测量电阻值之前需先让显示板的指针(图中未显示)归零或调在固定的电阻值(测量值减去该值=被测值)，使得电表所显示的测量值不会因加上热敏电阻3的效应而影响准确值。亦可按下旁通开关时再做归零调整，但若只做通断路检测时，可不须归零调整，且不要按下旁通开关，如此才能达到误测防烧毁的保护。

实施例2

根据图1、图3和图4给出本实用新型的第二实施例，系于三用电表的量测探针串接PTC以及并联的旁通(bypass)开关、LED/霓虹指示灯或蜂鸣器警示，以便必须正确量知电阻、电流值时，才加接旁通开关，其原理与第一实施例相同，而达到保护的功效。

参阅图3，图中以Ω挡B的电路为例，分别表示测量范围为×1、×10、×100挡的电阻。在本例中Ω挡所采用的电阻可承受的功率应改为较习知未加热敏电阻的三用电表的电阻可承受功率大1～2瓦特。如图中所示，热敏电阻3串接在其中一个量测探针中，且并联有旁通开关及警示电路5＇，该旁通开关系在使用者欲正确测量电阻值或电流值时，按下开关时才会产生旁通的作用。当欲以此电表量测电压时，可直接以测探针4接触待测装置，由于热敏电阻的电阻值远小于电压挡的电阻值，故对测量的结果影响极小；即使忘记将切换开关转至电压挡，例如切换开关仍留在Ω挡，则由于量测探针4串接了热敏电阻3，故纵使有超过Ω挡负荷的电压进入，经设计而选定的热敏电阻3亦可阻挡的而不致烧熔保险丝与毁损该三用电表的电流流过切换开关所在之挡；而欲正确测量电流或电阻值是值时，再按下旁通开关(亦即使其短路)，使电流由旁通开关进入而不流经热敏电阻3。

本实施例中亦可有灵活使用的方法，即将串接有热敏电阻3与并联的旁通开关及警示电路5＇的量测探针线另端从三用电表上拔出，即可以此条量测探针线作为极佳的检测工具，称之为「断路检测强制通路测试棒」，如图4所示，将此量测探针线的二探测头(测试端子)分别接触待测电路的二端，碰接于疑似断点a、b、c、d各点之间或e、f点之间，视热敏电阻在常温状态下电阻值的设计选用，而可强制通路；若测到d、e的上下侧(电磁接触器线圈之二端)，因有热敏电阻保护，亦不致短路，且LED/霓虹指示灯或蜂鸣器(BZ)亦立即警示。

本实用新型的三用电表误测烧毁的防止装置可让使用者在即使不慎忘记切换挡或忘了切断电源等必要的状况下仍能保护电表而不致损坏电表。

本实用新型主要于习知的三用电表中加上成本极低的断流热敏电阻与旁通开关等，即可达到欲增进的功效，故极具有产业利用的价值。

上述的本实用新型较佳实施例系为例示与描述性，并非用以限制本实用新型，根据上述的观点，修改与变化是有可能的。该选择与描述的实施例提供本实用新型的原理与其实际应用的较佳例示，藉此，熟悉此领域一般技术者可应用本实用新型各种实施例中，以及配合各种适于考虑特殊用途的修改，例如，亦可将本实用新型应用于数字式的多功能电表上。本实用新型的范畴系决定于以下所附的申请专利范围，当以公平、合法与平等的宽度解释时，所有此种修改与变化皆在本实用新型的范围内。

Claims (8)

1、一种三用电表误测烧毁的防止装置，包括三用电表和与其相配合的二根量测探针，其特征在于，所使用的测量挡的电路与待测装置之间设置具有正温度系数的断流热敏电阻。

2、根据权利要求1所述的三用电表误测烧毁的防止装置，其特征在于，在三用电表内将该热敏电阻与保险丝串接。

3、根据权利要求1所述的三用电表误测烧毁的防止装置，其特征在于，将该热敏电阻串接于该装置之一量测探针上。

4、根据权利要求1或2或3所述的三用电表误测烧毁的防止装置，其特征在于还包括与该热敏电阻并联的旁通开关。

5、根据权利要求1或2或3所述的三用电表误测烧毁的防止装置，其特征在于还包括与该热敏电阻并联的警示电路。

6、根据权利要求5所述的三用电表误测烧毁的防止装置，其特征在于该警示电路为发光二极管电路或该警示电路为霓虹指示灯电路或该警示电路为蜂鸣器电路。

7、根据权利要求3所述的三用电表误测烧毁的防止装置，其特征在于，该热敏电阻安装在该量测探针的中间部位，并设有一旁通开关与该正温度系数的断流热敏电阻并联和一警示电路与该正温度系数的断流热敏电阻并联，该量测探针呈二个测试端子，并延伸成一测试棒。

8、根据权利要求7所述的三用电表误测烧毁的防止装置，其特征在于，该警示电路为发光二极管电路或该警示电路为蜂鸣器电路。

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