JPS59116557A - 電圧センサ装置 - Google Patents

電圧センサ装置

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Publication number
JPS59116557A
JPS59116557A JP58181791A JP18179183A JPS59116557A JP S59116557 A JPS59116557 A JP S59116557A JP 58181791 A JP58181791 A JP 58181791A JP 18179183 A JP18179183 A JP 18179183A JP S59116557 A JPS59116557 A JP S59116557A
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JP
Japan
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value
voltage
voltage sensor
sensor device
potential
Prior art date
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Pending
Application number
JP58181791A
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English (en)
Inventor
ロバ−ト・カ−ル・ジヨンソン
ベルンド・エバ−ハ−ド・ペイトシユ
デビツド・リ−・ペリイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
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Publication date
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16561—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in hand-held circuit testers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は電気試験装置の分野に係り、より詳細には電圧
測定装置の領域に関する。
直流電圧値な測定するさまざまな計器が開発されている
。電圧計、発振器、テストランプ及び論理ノローゾ表示
器等の計器はさまざまな電気的故障を修理するために頻
繁に自動車に使用されている。全体としてこのような計
器は適切で有用であるが各々が特定の測定に専用される
。さらにこのような独立計器は沢山の範囲及び目盛の中
から選択して使用するため一般的に自動車に使用するの
は不便であり、使用者はゾローグ位置から計器に注意を
向は変えて計器の設定及び読取りを行ゎなければならな
い。
発明の要約 本発明は電圧プローブ電極、モードスイッチ及びは圧表
示器が手持凶体内に配置されて同時に使用及び観察可能
とされた独特な電圧センサを提供する。
本装置は２つの別々なモー−の中の−っのモードで選択
的に作動する。本装置は第１モードにおいてテストノロ
ーグ導体と接地導体間に低インピーダンステストランプ
を与え、第２モードにおいてテストゾローグ導体と接地
導体間の電圧差を可ｎ整内部電圧値と比較してそれに応
答した表示を４える高インピーダンス（Ｓ負荷ンセンサ
を与える。
第２モードにおいてモードスイッチは内部電気的接続を
行ってさまざまな増幅器及び比較器回路に内部電力を供
給し、適正にｒ’−トされた時に表示器を起動させる。
第２モードにおいて本発明は直流電圧を測定した測定値
を記憶し、動的信号の尖頭層圧を検出もしくは測定して
測定値を記憶し、相対デユティサイクルすなわち動的信
号のデユティサイクルの変化を表示し、所定値を越える
正の電圧遷移（パルス）の発生を検出表示し、開路の発
生を検出するのに使用することができる。感知された電
圧が一体側面の目盛付つまみ車を介して調整可能な値よ
り高いか、低いかあるいは等しいかを示す適正なＬＥＤ
表示器を起動させる独特な回路により多重検出及び測定
を行うことができる。従って調整中に目盛が見えない場
合でも表示器を監視することによりつまみ車を感知され
た′電圧値まで調整することができる。一方つまみ車は
特定電圧値に予設定することができ、表示器は感知され
た電圧値が予設定値より高いか、低いかあるいは周期的
にそれよりも高く脈動しているかという情報を与える。
本発明は手持型として設計されており、このように使用
するのに適した寸法の第１図に示す細長い絶縁画体１０
内に収納されている。導電テストプローグ１２が絶縁一
体１０の一端から延在している。終端クリツノ１６を有
する町原導電体１４が一体１０の反対端から延在してお
り、通常大地電位に接続されている。オノ、低インピー
ダンステストシンプモ−げ及び高インピーダンス電圧ノ
ローゾモード間で動作モードを切り替えるために６位置
スーイッテ１８が使用されている。テストランプ２０は
一体１ｏの上面上でスイッチ１ｔ３に隣接配置されてい
る。発光夕ゞイオード（ＬＥＤ　）　２２．２４及び２
６も一体１ｏの頂面上に目で見えるように配設されてお
り、テストプローグ１２により感知された電圧“信号と
基準クリップ１６間の電位差が予設定基準電圧よりも“
高い”か“低い”かもしくは予設定基準電圧よりも高い
゛′パルス”が発生しているかを表示するように分類さ
れている。
予設定基準電圧は電圧範囲にわたってマーキング３０に
より目盛付けされたつまみ車２８を介して調整される。
ＬＥＤ　２２に＠接する矢符３２形状の指標はＬＥＤ　
２２が照光している時にプローグ１２とクリップ１６間
の電圧差が目盛３ｏの指示点上に示された電圧よりも高
いことを示す。同様にＬＥＤ　２４に隣接する指標矢符
３４はＬＥＤ　２４が照光している時にテストプローグ
１２とクリツノ１６間の′電圧差が目盛り３ｏの指標設
定値よりも低いことを示す。ＬＥＤ　２６に瞬接する両
方向指標矢符３６はＬＥＤ　２６が照光している時は常
にプロ示す。
第１図に示すように電気的プローグ１２のみならず制御
器及び表示器のレイアウトはプローブ接続体から操作者
の注意をそらすことなく全体ユニットを片手で操作でき
るようになっている。
本発明の主回路要素を示すグロック図を第２図に示す。
第１動作モードにおいてテストランプ２ｏはテストプロ
ーグ１２と基準クリップ１６間に直接接続される。検査
すべき装置が１０−１５＋ｖの動作範囲である自動車の
応用において、ランプ２ｏはテストプローグ１２とクリ
ップ１６間に加わる電圧に応じてさまざまな強度で発光
する１２Ｖ型自動車電球である。
第２の動作モーげにおいてテストプローグ１２及び基準
クリツノ１６は保護回路１１０に接続され、それは装置
を破損することなくノローグ先端１２と基準クリップ１
６間に不注意のために印加゛される高電圧を分路する。
保護回路網１１ｏを通百　る入力電圧は低域濾波器１２
０及び開路検出回路１３０に印加される。低域濾波器１
２０は久カ信号に存在する高周波ノイズを減衰及び濾波
する。
感知された１圧は“高値”比較器１７０及び“低値”比
較器１６０に入力される。電圧重畳回路１５０はつまみ
車２８からダイヤルインされた電圧値に基いて比較器１
７０及び１６０に別々の基準電圧を与える。比較器１７
０の出力はＬＥＤ作動可能回路１４０により作動可能と
されている限り高値ＬＥＤ　２２の起動を制御する。同
様に比較器１６０は低値ＬＥＤ２４の起動を制御し、そ
れはＬＥＤ作動可能回路１４０によっても作動可能とさ
れる。ＩＪＤ作動可能回路１４０は通常その作動可能状
態において開路検出回路１３０によりデートされる。し
かしながらプローグ１２から開路検出回路１３０への電
圧値入力が基準クリップ１６に存在する這圧値に関して
大地レベルよりも低い場合には、開路検出回路１３０は
ＬＥＤ作動可能回路１４０を非作動とし、いずれのＬＥ
Ｄ　２２及び２４も励起されない。
再トリガ不能ワンショットマルチパイプレーク１８０が
比較器１７０の出力を受信して、比較器１１０の出・力
がローレベルからハイレベルに変化する時は常にパルス
ＬＥＤ　２６の励起を制御するように接続されている。
このような事象はプローグ先端１２に正のパルス適圧が
感知されていることを示す。再トリガ不能ワンショット
マルチバイブＶ−夕１８０は２５０ｍ５”オン”パルス
及び２５０ｍ５″オフ”パルスを出し、その結果７０ロ
ーズ先端１２で感知された非常に狭い電圧パルスでも表
示器３６を介して見ることができる。
本発明の詳細図を第６囚に示す。スイッチ１８は６位置
型であり、第２のモード位置で示す一対の摺動接点１８
ａ及び１８ｂを有し、こうしてプローグ先端１２は感知
された信号線１３に接続される。この第２のモーに位置
において、バッテリ１１４は摺動接点１８ｂを介して電
気的に接続され回路に＋Ｖ作動゛成電圧供給する正喘子
を有する。
保護回路１１０は間隙コンデンサ１１２を有し、両端間
に１−２ＫＶを越す電圧が印加される時に低インピーダ
ンス状態に降伏する。接地クリップ１６が線１４を介し
て保護コンデンサ１１２の他方側及び回路の接地導体に
接続されている。線１３上の感知された電圧は低域濾波
器回路網１２０の減衰抵抗器１２２０両端間で降下する
。
コンデンサ１２４及び抵抗器１２８は大地への高周波分
路を与えることにより低域濾波器を形成する。抵抗器１
２２両端間の減衰された電圧がその降伏電圧特性を越え
る時は常に分路を行うことにより、ツェナーダイオード
１２６は更に比較器１６０及び１７０を保護する。抵抗
器１２２は両端間で降下した電圧信号は比較器１ｒＯの
非反転入力端子及び比較器１６００反転入力端子に接続
される。
比較器１７０及び１６０の他の入力端子に印加される基
準電圧は電圧重畳回路１５０から引き出さ匙る０ツェナ
ーダイオ−げ１５２は＋Ｖ電位と大地間で抵抗器１５１
と直列に接続されているため内部基準４圧を確立する。
基準電圧はツェナーダイオード１５２０カソードと大地
間に接続された分圧器回路網の両端間で精密に校正され
ている。
基準分圧器は抵抗器１５３と、校正ポテンショメータ１
５４と、電圧調整ポテンショメータ１２８と直列接続抵
抗器１５５とを有している。ポテンショメータ１２８の
ワイパの電位は低値比較器１６０に対する比較直圧を確
立する。校正ポテンショメータ１５４は一体内部にあり
、グローブ人力鑞圧をつまみ車２８上の電圧目盛りに校
正するのに使用する。従って比較器１６００反伝入反転
入力端子−グ先端電圧が比較器１６０の非反転端子に存
在する基準電圧よりも低い場合には、比較器１６０の出
力が低値ＬＥＤ表示器２４を駆動する。
抵抗器１５６及び１５７を有する分圧器回路網部ハホテ
ンショメータ２８のワイパト負ノハツテリ電位−■間に
接続されて重畳電圧を確立し、それは比較器１６０の非
反転端子に存在する低値比較器基準電圧よりも幾分低い
抵抗器１５６と１５１の接合点における電位である。抵
抗器１５６と１５７の接合点に存在する電圧は高値比較
器基準電圧であり高値比較器１７０の反転入力端子に与
えられる。従ってプローグ先端電圧が比較器１６０の非
反転端子に存在する基準電圧よりも大きい場合には、比
較器１６０の出力は低値ＬＥＤ　２４を起動させない。
しかしながらプローグ先端の電圧が重畳電圧範囲内にあ
る場合（すなわち比較器１７００反転入力の高値基準電
圧よりも高く比較器１゛６０の非反転入力端子の低値基
準電圧よりも低い場合）Ｋは、比較器１６０及び１１０
は共に各低値ＬＥＤ表示器２４及び高値ＩＪＤ表示器２
２を起動させるのに充分な出力信号を出す。
動作上つまみ車２８は高値及び低値表示器が共に照光す
るまで回転させることができる。この時点において使用
者は感知プローブに存在する電圧がつまみ単口盛上に表
示された電圧とほぼ等しいものと断定することができる
。
また正の帰還を与えて非矩型波形入力に対する比較器の
適正な応答を保証するために、比較器１７０の出力はコ
ンデンサ１γ２を介してその非反転入力端子に帰還され
る。
高値比較器１７０の出力はトリが不能ワンショットマル
チバイブレータ回路１８０内の結合コンデンサ１８２の
出力に供給を行うように接続されている。コンデンサ１
８２は高値信号値を示す比較器１７０からの出力信号の
立上縁を結合する。
回路１８０は一定パルスを出してパルスＬＥＤ　ａ　６
を励起し、所定のオフ時間に続いて所定のオン時間を与
える。オンもしくはオフ期間中に比較器１７０から生じ
る立上縁は回路１８０により無視される。従ってゾロー
プ入力電圧がつまみ車２８の閾値電圧設定値よりも低い
値から高い値となる時は常に、比較器１９０の出力はパ
ルスＬＢｐ　ａ　６の一定オン時間に対して駆動電力を
与える。
開路検出回路１３０に関して、ダイオー−１１６がバッ
テリ１１４の負端子と大地間に接続されてお９、接地ク
リップ１６基準電圧よりも低い内部−■供給基準１ＰＮ
接合電圧降下を確立する。抵抗器１３２が−Ｖ給電と抵
抗器１３４及び入力信号線１３４の接合点間に接続され
ている。
抵抗器１３４の他端は抵抗器１３６と比較器１３８の反
転入力端子との接合点に接続されている。抵抗器１３６
の反対端は＋Ｖ給電に接続されている。抵抗器１３２，
１３４及び１３６により形成されている回路網が接地さ
れている非反転入力端子に対して幾分負にバイアスされ
た電圧を比較器１３８の反転入力端子に確立する。こう
してテストゾローグ１２からの線１３上の入力信号が開
路すなわちクリップ１６の接地レベルよりも低い電位に
接続されると、比較器１３８０反伝入反転入力端子転入
力端子よりも低い電圧に維持される。この場合比較器１
３８の出力はハイ状態のままである。比較器１３８の出
力はＬＥＤ作動可能回路１４０に接続され、比較ａ１３
８がハイレベル出力電圧を出している時は、トランジス
タ１４２はオフ状態にバイアスされてＬＥＤ表示器２２
及び２４の起動を抑止する。
一方プローグ先端１２がクリップ基準１６と同レベルか
それよりも高い場合には、比較器１３８の反転入力端子
の電圧値は非反転入力端子の電圧よりも高い。この場合
比較器１３８の出力はロー状態にありトランジスタ１４
２を飽和状態にお（・てバイアスするため、ＬＥＤ表示
器２２及び２４を起動させることができる。＋Ｖ給成と
トランジスタ１４２０ベース間に抵抗器１４６と直列に
ツェナーダイオード１４８が接続されており、またトラ
ンジスタ１４２のコレクタと直列接続された抵抗器１４
９と組合わされて励起した時にＬＥＤ表示器２２及び２
４の限流を行う。
第２図及び第５図において波形はテストノローグ１２に
存在する信号の相対デユティサイクルを操作者が決定す
る方法を示す。
第４図に方形波信号の一例を示し、それはおよそ１ＫＨ
ｚの周波数と５０％のデユティサイクルを有している。
高値及び低値ＬＥＤ表示器カ；共に励起されるようにつ
まみ卓２８が設定されて（・ると、高値及び低値ＬＥＤ
の輝度が等しく駕ため操作者に（ま入力信号が５０％の
デユティサイクルを有していることが判る。高値１１Ｊ
Ｄが除勢されるまでつまみ車２８を調整することにより
、操作者は信号の最大電圧値を決定することができる。
最大電圧値はつまみ車上の目盛指標から直接読み取るこ
とカーできる。
第５図において入力信号はおよそ１２％のデュテ、仁す
・イ、クルを有して示されて０る。本例において両方の
ＬＥＤが照光するようにつまみ車を調整した場合には、
高値ＬＥＤは低値ＬＥＤよりも著しく暗い。
第６図にパルスＬＥＤ　３５を起動した場合のさまざま
な種類の入力信号の機能を示す。前記したようにパルス
ＬＥＤはつまみ車２８により設定される閾値を越える各
立上り電圧に対して励起される。
従って立上り緑”　ａ　”によりＬＥＤ　３５は２５０
ｍ５のＴ。ｎ期間に続＜２５０ｍ５のＴ。ｎ期間だけオ
ンとされる。次の縁ａｂ”が生じてもＬＥＤ　３５は影
響を受けない。Ｃ”に示すようにＬＥＤ　３６がＴＯｎ
／Ｔｏｆｆ期間にある間に立上り縁が生じると、この立
上り縁は効果が無い。この説明は”ｄ″に示すようにこ
のＴ。ｎ／Ｔｏｆｆ期間中にいかに多くのパルスが生じ
ても正しい。ｅ”に示すようなゆるやかな立上り縁の場
合には、立上り縁がつまみ車２８により設定される閾値
よりも高く立上る時のみＬＥＤ　ａ　６が励起される。
第７図は特定入力信号に応答するＬＥＤの動作シーケン
スを示すことにより、前記さまざまな回路の機能を示す
。入力信号は大地よりも低い基準値に対して生じる方形
波パルスとして示されており、基準値からつまみ車２８
により選定される設定点よりも高い値へ立上る先縁部及
びその基準値よりも低い値に降下する後縁部を有してい
る。先縁によりパルスＬＥＤは所定期間オンとされ、信
号が設定点よりも低く戻るまで高値ＬＥＤがオンとされ
る。
本例に８いて信号の後縁は負の方向で大地基準電位を横
切して低値ＬＥＤを抑止するため低値ＬＥＤは励起でき
ない。信号が正方向においてＯｖよりも低いその基準値
に戻ると、ＬＥＤは１個も励起されない。
第８図はサンプルされた信号上に生じる短持続時間パル
スの効果を示す。本例においてパルスの立上り縁はつま
み車の設定点を越え、直ちに設定点よりも低い値に戻る
。このような状態下において信号が設定点よりも高い期
間中のみ高値ＬＥＤ　カ励起される。本例においてそれ
は操作者が発生したことを感知できないような短時間だ
け励起される。しかしながらパルスＬＥＤは２５０ｍ５
の全“オン″期間に対して励起される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施する１体の平面図、第２図は本発
明の機能ブロック図、第６図は本発明の回路図、第４図
は５０％デユティサイクル入力信号の効果を示す波形図
、第５図はおよそ１０％のデユティサイクルを有する入
力信号の効果を示す波形図、第６図はさまざまな入力信
号に対するパルス表示器の機能を示す波形図、第７図は
特定入力信号に応答するさまざまな表示器の機能を示す
図、第８図に比較的短い入カパルスに対する／ぐルス表
示器の機能を示す波形図である。 参照符号の説明 １０・・・絶、縁面体 １２・・・導屯テストノローグ １４・・・町撓導社本 １６・・・クリップ １８・・・６位置スイッチ ２０・・・テストンンゾ ２２．２４．２６・・・発光ダイオ−１２８・・・ポテ
ンショメータ ３０・・・目盛 代理人　　浅　村　　皓 カＳ イ；宕 −◇−

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　手持使用に適した寸法の携帯用一体と、前記
    一体の一端から延在して第１の電位とブロー！接触する
    第１の導体装置と、 前記一体から延在して第２の電位に接触する第２の導体
    装置と、 前記圏体内にあって可調整基準電位を与える装置と、 前記基準電位値を校正調整する装置と、前記可調整基準
    電圧及び前記第１及び第２の導体装置に接続され、前記
    第１及び第２の導体装置間の電位差が前記可調整基準１
    圧の調整値よりも高い時は必ずこれを感知してそれを示
    す第１の出力信号を出すか、あるいは前記可調整基準電
    圧の調整値よりも低い時は常にこれを感知してそれを示
    す第２の出力信号を出す装置と、 前記第１及び第２の出力信号のいずれかの存否を明確に
    示す装置と、 を具備する電圧センサ装置。
  2. （２）　　特許請求の範囲第（１）項記載の装置におい
    て、前記第１及び第２の導体装置間の電位が前記ＯＩ′
    調整基準電圧の調整値に等しい時は常に前記感知装置は
    第１及び第２の出力信号を出すことを特徴とする電圧セ
    ンサ装置。
  3. （３）特許請求の範囲第（２）項記載の装置において、
    前記第１及び第２の導体装置間の電位が前記可調整基準
    電圧の基準値よりも低い値から高い値に増大する時は常
    に前記感知装置は第６の出力信号を出すことを特徴とす
    る電圧センサ装置。
  4. （４）　　特許請求の範囲第（３）項記載の装置におい
    て、前記感知装置は前記第１及び第２の導体装置間の前
    記電位が前記したように増大した後の所定期間だけ前記
    第３の信号を出し、その後に前記第６の信号が抑止され
    る所定期間が続くことを特徴とする電圧センサ装置。
  5. （５）　　特許請求の範囲Ｍ（４）項記載の装置におい
    て、前記調整装置は前記基準電圧の調整値に対応する基
    準データに関して調整できる値を外部から見ることので
    きる目盛りを具備する電圧センサ装置。
  6. （６）特許請求の範囲第（５）項記載の装置において、
    前記表示装置は夫々第１、第２及び第６の出力信号の存
    否を示すように接続された第１、第２及び第６の発光素
    子を具備する電圧センサ装置。
  7. （７）　　特許請求の範囲第山頂記載の装置において、
    前記第１及び第２の導体装置間の電位が前記可調整基準
    電圧の基準値よりも低い値から高い値に増大する時は常
    に前記感知装置が第６の出力信号を出すことを特徴とす
    る電圧センサ装置。
  8. （８）％許請求の範囲第（７）項記載の装置において、
    前記感知装置は前記第１及び第２の導体装置間の前記電
    位が前記したように増大した後の所定期間だけ第６の信
    号を出し、それには前記第３の信号が抑止される所定の
    期間が続くことを特徴とする電圧センサ装置。
  9. （９）特許請求の範囲第（υ項記載の装置において、前
    記調整装置は前記基準電圧の調整値に対応する基準デー
    タに関して調整できる値の外部から見ることのできる目
    盛りを具備する電圧センサ装置。 ｕＯ）　　特許請求の範囲第（２）項記載の装置におい
    て、前記調整装置は前記基準電圧の調整値に対応する基
    準データに関して調整できる値の外部から見ることので
    きる目盛りを具備する電圧センサ装置。 αυ　特許請求の範囲第（７）項記載の装置において、
    前記調整装置は前記基準電圧の調整値に対応する基準デ
    ータに関して調笠できる値の外部から見ることのできる
    目盛りを具備する電圧センサ装置。 （１つ　特許請求の範囲第（３１項記載の装置において
    、前記表示装置は夫々第１、第２及び第６の出力信号の
    存否を示すように接続された第１、第２及び第６の発光
    素子を具備する電圧センサ装置。 （Ｉ３）　　％許請求の範囲第（８２項記載の装置にお
    いて、前記表示装置は夫々第１、第２及び第３の出力信
    号の存否を示すように接続された第１、第２及び第６の
    発光素子を具備する電圧センサ装置。 ０４）特許請求の範囲第０９項記載の装置において、前
    記表示装置は夫々第１、第２及び第６の出力信号の存否
    を示すように接続された第１、第２及び第６の発光素子
    を具備する電圧センサ装置。 σ５　！＃許請求の範囲第（８）項記載の装置において
    、前記調整装置は前記基準電圧の調整値に対応する基準
    データに関して調整できる値の外部から見ることのでき
    る目盛りを具備する電圧センサ装置。
JP58181791A 1982-09-30 1983-09-29 電圧センサ装置 Pending JPS59116557A (ja)

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US06/429,415 US4634971A (en) 1982-09-30 1982-09-30 Portable hand-held voltage sensor with manually adjustable reference voltage for comparison with sensed voltage
US429415 1989-10-31

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