專利名稱：分段光指示電壓測(cè)試器及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓測(cè)試器，用來對(duì)加在探針上的電壓進(jìn)行分段光指示，它有一個(gè)電氣元件的電路，后者包括由第一熱敏電阻、兩個(gè)反向并聯(lián)的發(fā)光二極管和至少一個(gè)串聯(lián)電阻組成的第一串聯(lián)電路，該電阻調(diào)整得使探針上的電壓超過4.5伏，特別是6伏時(shí)，一個(gè)或兩個(gè)發(fā)光二極管便發(fā)光。
本發(fā)明特別涉及這樣一種電壓測(cè)試器，其整個(gè)電路的各個(gè)單個(gè)電氣元件及裝有電流引線的元件均安裝在由兩個(gè)手把組成的儀器中，手把用連接電纜相連，各有一個(gè)探針，并有開孔，通過開孔可以觀察到光指示用的元件。
本發(fā)明還涉及這種電壓測(cè)試器的制造方法。
西德專利2060884描述了一種電勢(shì)的極性或相位的測(cè)試裝置，該電勢(shì)與給定的參考電勢(shì)進(jìn)行對(duì)比，特別是與用開關(guān)周期地在兩個(gè)電勢(shì)之間交替交換的參考電勢(shì)對(duì)比，該開關(guān)具有以參考電勢(shì)形式出現(xiàn)的二值開關(guān)變量，變量值彼此相隔180°相位差，該測(cè)試裝置利用由兩個(gè)反向并聯(lián)的發(fā)光二極管和一個(gè)預(yù)連的限流電阻組成的串聯(lián)電路。這兩個(gè)發(fā)光二極管裝在一個(gè)手把狀外殼的至少一個(gè)開孔之內(nèi)加以保護(hù)，外殼內(nèi)還裝有限流電阻，一端裝有金屬探針。手把狀外殼上可以開一個(gè)長(zhǎng)孔，上面蓋上透光材料，保護(hù)里面的這兩個(gè)發(fā)光二極管，二極管的發(fā)光面朝外，前后排列著。手把狀外殼的一端裝有接插件的一部分，用來接納接有測(cè)試導(dǎo)線的接插件的另一相應(yīng)的部分。
美國(guó)專利4210862是上述測(cè)試裝置的進(jìn)一步發(fā)展，通過再接入一組電池還可以測(cè)試流過一根導(dǎo)線的電流。該儀器的全部元件都裝在一個(gè)手把內(nèi)，該手把裝有探針，用電纜與第二個(gè)手把相連，該手把也有一個(gè)探針。
兩個(gè)發(fā)光二極管反向并聯(lián)的作用是接在探針的直流電壓每次只能使正向連接的一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光，而另一個(gè)發(fā)光二極管截止。兩個(gè)發(fā)光二極管到底哪一個(gè)發(fā)光，取決于測(cè)試探針?biāo)与妷涸吹臉O性。從邏輯上說，探針接交流電壓時(shí)，兩個(gè)發(fā)光二極管都會(huì)發(fā)光。
歐洲專利0011711(相當(dāng)于美國(guó)專利4301407)描述一個(gè)用于分段指示被測(cè)電壓的測(cè)試裝置，它包括兩個(gè)裝有觸針的手把，彼此用一根電纜相連，其中有一個(gè)包含有指示單元，指示單元含有一個(gè)由非線性發(fā)光元件組成的串聯(lián)電路及一個(gè)由多個(gè)串聯(lián)的電阻組成的分壓器，被測(cè)電壓就加在分壓器上，分壓器上每個(gè)由電阻連接點(diǎn)分出的分接頭上都接一個(gè)三極管的基極，三極管的發(fā)射極各接發(fā)光元件的一極，而其集電極則與余下的各三極管的集電極接在一起，并與電源的一端相連接。電源另一端接在串聯(lián)電路一端的發(fā)光元件的另一端。在該專利說明書圖4和相應(yīng)的說明中考慮到了一種電路，在這電路上除了兩個(gè)發(fā)光二極管反向并聯(lián)并串聯(lián)一個(gè)熱敏電阻之外，還含有其他發(fā)光二極管和氖管。
在實(shí)際應(yīng)用上，這種測(cè)試裝置有一系列明顯的優(yōu)點(diǎn)，其中之一是被測(cè)試電壓可以分成很多電壓段，例如，6伏，12伏，24伏，50伏，110伏，380伏，600伏之間的電壓段。然而，不論是所用的元件，還是裝元件的印刷電路板及向內(nèi)插入所裝元件的制造過程，其費(fèi)用都是很高的。
歐洲專利B0068501(相當(dāng)于美國(guó)專利4527118)是上述方式的再一次改進(jìn)的測(cè)試裝置，它除了現(xiàn)有的分段指示被測(cè)電壓之外，還有可能測(cè)量導(dǎo)線上的電流(為此需要用一組電池)，進(jìn)行各元件的功能測(cè)試，通過接入一個(gè)高歐姆串聯(lián)電阻和一個(gè)可接入的由多個(gè)熱敏電阻和普通電阻組成的負(fù)荷回路，識(shí)別高內(nèi)阻電壓源，但不能識(shí)別電力網(wǎng)電壓源。
測(cè)試裝置的用電纜相連的兩個(gè)手把中，有一個(gè)裝有至少一個(gè)高歐姆值電阻和這個(gè)電阻負(fù)荷回路。
前面敘述的測(cè)試裝置，由于它在實(shí)踐上的優(yōu)點(diǎn)，有很高的生產(chǎn)能力，因而被廣泛采用。
但事實(shí)還表明，對(duì)于許多應(yīng)用場(chǎng)合，指示范圍不必分成那么多段，例如，從4.5伏起，從50伏起從110伏起。
在前兩個(gè)電壓范圍內(nèi)，對(duì)電壓測(cè)試器的操作人員還不太危險(xiǎn)，但在從110伏起的電壓就已經(jīng)很危險(xiǎn)，特別是電壓超過220伏，甚至超過380伏，那就更加危險(xiǎn)。因此，對(duì)于后面這幾個(gè)電壓范圍，設(shè)置一種明顯的、與其他電壓范圍對(duì)比能顯得突出的光學(xué)指示就行了。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種電壓測(cè)試器，它能滿足簡(jiǎn)化的要求，但足敷應(yīng)用，操作安全，電路特別簡(jiǎn)單，在空間構(gòu)形上易于生產(chǎn)，所需元件少。本發(fā)明的任務(wù)還在于提出這種電壓測(cè)試器的制造方法。
考慮到新的電壓測(cè)試器所用的系統(tǒng)母板須提及西德專利公開說明書(DE-OS)3148382，它描述了一種電器，特別是電氣工具，帶有可插入的部件，和插入及互相連接各部件及與電源相接的連接板。其中，連接板是導(dǎo)電的金屬帶或金屬線制成的網(wǎng)絡(luò)，埋在塑料之中。電氣元件，例如，電阻、發(fā)光二極管、齊納二極管或熱敏電阻不裝在這塊連接板上，因此用這種已知的連接板作為系統(tǒng)母板對(duì)本發(fā)明是不合適的。
為了解決本發(fā)明的根本任務(wù)，本說明開頭所提出的電壓測(cè)試器的特征還在于以下幾點(diǎn)與第一串聯(lián)回路并聯(lián)的至少還有一個(gè)第二串聯(lián)回路，后者由一個(gè)第二熱敏電阻、兩個(gè)反向并聯(lián)的發(fā)光二極管，串聯(lián)但頭頂頭的兩個(gè)齊納二極管和至少一個(gè)串聯(lián)電阻組成，電阻調(diào)整得使探針上的電壓超過40伏，特別是超過50伏時(shí)，一個(gè)或兩個(gè)發(fā)光二極管開始發(fā)光。
與第一串聯(lián)電路和至少一個(gè)第二串聯(lián)電路并聯(lián)的，是一個(gè)第三串聯(lián)電路，后者由氖管和至少一個(gè)串聯(lián)電阻組成，電阻調(diào)整得使探針上的電壓超過110伏，特別是超過120伏時(shí)，氖管就亮了。
與這三個(gè)串聯(lián)電路串聯(lián)的有一個(gè)限流電阻。
一種比較好的電壓測(cè)試器的特征如下在第一串聯(lián)回路中，第一熱敏電阻的阻值為3.2KΩ至4.6KΩ，發(fā)光二極管是在4.5伏特別是6伏下點(diǎn)亮，還接有兩個(gè)串聯(lián)電阻，阻值均為1KΩ，功率1瓦，在第二串聯(lián)電路中，第二熱敏電阻的阻值為3.2至4.6KΩ發(fā)光二極管在40伏特別是50伏點(diǎn)亮，有兩個(gè)串聯(lián)電阻，其阻值各為1KΩ，功率1瓦，兩個(gè)齊納二極管，擊穿電壓為35伏至40伏。
在第三串聯(lián)電路中有兩個(gè)串聯(lián)電阻，每個(gè)都75KΩ，功率1瓦，還有一個(gè)氖管，在110伏，特別是120伏下點(diǎn)亮;
限流電阻值為220Ω，功率1瓦。
本發(fā)明的這種在前面已給出了特點(diǎn)的電壓測(cè)試器的一個(gè)較好的實(shí)施例的特征如下限流電阻裝在一個(gè)手把中;
三個(gè)串聯(lián)電路的其余電氣元件裝在另一個(gè)手把中，位于正好適合于該手把的空心空間中的一塊系統(tǒng)母板上，并彼此用由金屬板組成的導(dǎo)線電氣連接;
系統(tǒng)母板由一塊單塊的長(zhǎng)形的絕緣材料外殼組成，外殼內(nèi)以這樣的方式埋有把元件連接起來的導(dǎo)體，使它們只在焊點(diǎn)處才穿出絕緣材料外殼的下表面;
絕緣材料外殼是單塊的，設(shè)有一個(gè)蓋子，蓋子上有一個(gè)圓切口，用來安裝發(fā)光二極管，還有一個(gè)長(zhǎng)切口，用來安裝氖管;
系統(tǒng)母板兩端都有連接用的金屬片，它們突出于絕緣材料外殼之外，突出金屬片在絕緣材料外殼的內(nèi)部。與第二個(gè)手把的線路相連，這兩個(gè)突出的金屬片之中，一個(gè)接探針，另一個(gè)與連接電纜相連。
在這種電壓測(cè)試器上，最好有一條導(dǎo)線電纜把氖管和連接用的金屬片連接起來，而且，該電纜從連接用的金屬片的焊點(diǎn)出發(fā)，沿絕緣材料外殼的蓋板引至與氖管一極相連的埋著的連接導(dǎo)線的一個(gè)焊點(diǎn)上。
顯然，這條電纜也可以用沖制的導(dǎo)電帶條代替。
電壓測(cè)試器一種特別簡(jiǎn)單的實(shí)施方式的特點(diǎn)是把元件按下述方法布置在系統(tǒng)母板的上表面上兩個(gè)熱敏電阻沿母板的縱向互相平行地布置在系統(tǒng)母板的前端;
連接電纜從這兩個(gè)熱敏電阻之間開始，然后沿垂直方向轉(zhuǎn)彎至蓋板的外表面到達(dá)一個(gè)焊點(diǎn);
這些發(fā)光二極管沿系統(tǒng)母板的縱向排成一行，并安裝在母板中部的蓋板的圓形開孔內(nèi);
氖管緊接著最后一個(gè)發(fā)光二極管位于蓋板的長(zhǎng)形開孔內(nèi);
齊納二極管緊接著氖管，安排在與系統(tǒng)母板縱向垂直的方向上;
第一串聯(lián)電路中的串聯(lián)電阻一個(gè)跟一個(gè)，安排在系統(tǒng)母板的縱向，靠近表面邊緣處;
第二串聯(lián)電路的串聯(lián)電阻平行于第一串聯(lián)電路的串聯(lián)電阻，安排在靠近表面的另一邊緣處;
第三串聯(lián)電路的串聯(lián)電阻與其他串聯(lián)電阻平行，并安排在它們中間。
制造這樣一種電壓測(cè)試器的方法，其特點(diǎn)是按下列順序或其他適當(dāng)順序執(zhí)行下列步驟a)由一塊復(fù)有可焊鍍層、0.1至1.0毫米厚長(zhǎng)度任意、寬度大于系統(tǒng)母板(包括連接金屬片)長(zhǎng)度1至5整數(shù)倍的金屬板帶，把金屬板帶遺留下的邊帶的剩余連結(jié)構(gòu)和由金屬帶條組成的電路之間以及這些金屬帶條之間的全部間隙都沖壓掉，使得這些電路的金屬帶條和以后的系統(tǒng)母板的導(dǎo)線的形狀一致，并顯現(xiàn)出元件電流引線用的接觸孔。
b)沖壓出來的本身有支承能力的金屬板帶被送入一鑄模內(nèi)進(jìn)行外殼的壓鑄或澆鑄，在這里，每個(gè)電路至少被埋入一個(gè)單獨(dú)的絕緣材料外殼中，絕緣材料外殼硬化后，加上蓋板，而連接金屬片從兩端伸出;
c)經(jīng)過這樣預(yù)加工之后的金屬板帶被送至另一臺(tái)沖壓工具，在這里把金屬板帶上前此用來把沖壓出來的金屬板帶連結(jié)在一起，而在此之后不再需要用來連接電氣元件以構(gòu)成系統(tǒng)母板導(dǎo)線的部分沖壓掉，在這里還進(jìn)一步在絕緣材料外殼內(nèi)在接觸孔的范圍內(nèi)鉆出孔來，把接觸孔周圍部分的金屬帶條壓向絕緣材料外殼的下表面;
d)在各系統(tǒng)母板被分開之前或之后裝上電氣元件，用波峰焊接或浸焊的方法在下表面把元件與導(dǎo)線焊住，達(dá)到電氣導(dǎo)通，機(jī)械上連接的目的;
e)把各系統(tǒng)母板裝入一個(gè)手把的空心空間內(nèi)，在此之前或之后把連接金屬片與探針或連接電纜相連接，這時(shí)連接電纜已裝在另一手把中，而且該手把已裝有限流電阻，然后把手把蓋上蓋。
最好使用在步驟a)那里用的沖壓工具進(jìn)行步驟c)的措施，把包圍接觸孔的金屬帶條部分朝絕緣材料外殼下表面的方向沖壓得突出平面以外。
另外，最好在步驟b)制造絕緣材料外殼時(shí)，在壓鑄?；驖茶T模內(nèi)設(shè)置突起部分，使得既在接觸孔范圍內(nèi)形成開孔，又在絕緣材料外殼中單面或雙面形成凹進(jìn)部分，一直凹至達(dá)到以后要被沖掉的金屬帶條部分。
這種方法的原理是，用侵蝕法或沖壓法加工出來的金屬板帶，既含有全部必要的連接部分，但又用附加部分把各個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)線連接在一起。這樣的金屬板帶可以在高速運(yùn)行的沖壓設(shè)備和傳送帶上以很高的生產(chǎn)效率，很低成本制造出來。
在這個(gè)過程之后，金屬板帶被送至熱塑性塑料用的壓鑄設(shè)備上，周圍壓鑄上塑料，例如，飽和的或不飽和的環(huán)氧樹脂，或者采用澆鑄模進(jìn)行澆鑄。這種壓鑄設(shè)備也可以是多模壓鑄設(shè)備，使得一次壓鑄過程能使一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線帶電路離開壓鑄設(shè)備。在另一加工過程中，把在此之前用來把沖壓出的板帶連結(jié)在一起的，但對(duì)以后的電氣功能是不必要的部分沖壓掉。
經(jīng)過這個(gè)沖壓過程之后，給系統(tǒng)母板裝上電氣元件，并把元件的引線與包圍接觸孔的金屬部分焊接起來。然后在一個(gè)連接金屬片上焊上探針，另一連接金屬片焊上連接電纜，可用錫焊或電焊。直至這時(shí)為止，加工好的系統(tǒng)母板還可以用剩余的連接部分和留下的剩余帶條連結(jié)在一起，這樣就可以得到一種特別簡(jiǎn)單的大規(guī)模生產(chǎn)方式。
然后，把加工好的各系統(tǒng)母板分開，分別裝入儀器手把的中空空間內(nèi)。
本發(fā)明保證了一系列的優(yōu)點(diǎn)。
加工方法上的優(yōu)點(diǎn)由金屬板帶開始直至制成的電壓測(cè)試器分離為止，運(yùn)輸都是自動(dòng)的，不必貯存另件和接收新另件。沖壓的操作是通過沖制的金屬板帶的幾何形狀強(qiáng)制進(jìn)行的，因此，就象沖制出來的金屬板帶本身一樣精確。
在電子方面還沒有另外的一種生產(chǎn)方法，能夠有這樣的優(yōu)點(diǎn)來連續(xù)生產(chǎn)這種設(shè)備。
電氣上的優(yōu)點(diǎn)
按照現(xiàn)行的安全規(guī)定，例如西德電氣工程師協(xié)會(huì)(VDE)的規(guī)定，由本發(fā)明提出的帶有普通插座及印刷電路板的電壓測(cè)試器，由于導(dǎo)線間距離太小和空氣間隙和/或漏電距離不夠，制造成本比較高。就是說，加工之后需要把整個(gè)電路(插座+印刷電路板)澆鑄起來。但這種方法不適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，又由于采用澆鑄材料及其溶劑是無法令人接受的。
本發(fā)明可以把電路板完全壓鑄在里面，因而能達(dá)到很高的絕緣等級(jí)。必要的接觸孔或接觸孔范圍內(nèi)絕緣材料中的開孔在結(jié)構(gòu)上可以這樣處理，使得它能滿足空氣間隙和漏電距離間隙方面的安全要求。在特別關(guān)鍵的部分，可以在手把的封閉外殼中，在結(jié)構(gòu)上放入這樣的壁，使得在外殼安裝時(shí)能穿過開孔或接觸孔，從而增大空氣間隙。若在水平方向上導(dǎo)線間隙太小，可以使印刷電路板部分地或整個(gè)地垂直放置，以重新達(dá)到其最小距離。
機(jī)械上的優(yōu)點(diǎn)制造系統(tǒng)母板時(shí)塑料外殼用的材料可以用各種制造輔助手段來安裝而不需要象目前那樣必須使用附加件。如果必要的焊點(diǎn)在其位置上達(dá)不到要求的空氣間隙或漏電距離間隙，可以用壓鑄隔離棒進(jìn)行補(bǔ)救，把隔離棒放在各個(gè)位置上，采用一般的插座和印刷電路板時(shí)在這里就需要澆鑄材料。
電路上的優(yōu)點(diǎn)本電路異常簡(jiǎn)單，但又完全符合全部安全要求，它完全不用晶體三極管。由于電路這樣簡(jiǎn)單，故可制造出電壓測(cè)試器，而按裝時(shí)完全不必采取特殊的預(yù)防措施，因?yàn)?，各種電氣元件;熱敏電阻、發(fā)光二極管、氖管、齊納二極管和串聯(lián)電阻都很容易識(shí)別，不會(huì)插錯(cuò)位置。
但由于簡(jiǎn)單，故又有可能這樣簡(jiǎn)單地做出電路板，一方面它本身可以由金屬板沖制出來，不必交叉，同時(shí)可以用一套輸送設(shè)備為一系列其他加工步驟服務(wù)。另一方面，包外殼的操作簡(jiǎn)單，各元件的布置也特別簡(jiǎn)單。
下面參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。


圖1是電路接線圖;
圖2是作為儀器的電壓測(cè)試器，它由兩個(gè)用電纜相連的手把組成;
圖3是圖8裝上了元件的系統(tǒng)母板沿箭頭Ⅲ的方向看的側(cè)視圖;
圖4是已經(jīng)由金屬板帶沖壓出來的兩組電路;
圖5為簡(jiǎn)便起見以顯示要被去除的導(dǎo)線帶部分來單獨(dú)說明各電路的布置;
圖6是圖5沿線Ⅵ-Ⅵ的截面圖;
圖7是壓鑄的絕緣材料母板上表面的俯視圖，其中準(zhǔn)備沖壓掉的部分已不存在;
圖8是電壓測(cè)試器沿圖3箭頭Ⅷ的俯視圖，其中一個(gè)手把內(nèi)裝有元件的絕緣材料母板;
圖9是沿圖3中剖面線區(qū)及圖7及圖8沿剖面線Ⅸ-Ⅸ的剖面圖的放大。
圖中各標(biāo)號(hào)的含義是Ⅰ，第一串聯(lián)回路，用于4.5V，特別是6V及6V以上;
Ⅱ，第二串聯(lián)回路，用于40V，特別是50V及50V以上;
Ⅲ，第三串聯(lián)回路，用于110V，特別是120及120V以上;
1.探針;
2.探針;
3.第一熱敏電阻，額定溫度下為3.2-4.6KΩ;
4.發(fā)光二極管LED1，用于6V;
5.發(fā)光二極管LED2，用于6V;
6.串聯(lián)電阻，1KΩ/1W;
7.串聯(lián)電阻，1KΩ/1W;
8.第二熱敏電阻，額定溫度下為3.2-4.6KΩ;
9.發(fā)光二極管LED3，用于50V;
1.0.發(fā)光二極管LED4，用于50V;
1.1.齊納二極管，擊穿電壓36-40V;
1.2.齊納二極管，擊穿電壓36-40V;
1.3.串聯(lián)電阻，1KΩ/1W1.4.串聯(lián)電阻，1KΩ/1W;
1.5.氖管GL，120V;
1.6.串聯(lián)電阻，75KΩ/1W;
1.7.串聯(lián)電阻，75KΩ/1W;
1.8.限流電阻，220Ω/1W1.9.手把2.0.手把;
2.1.連接電纜;
2.2.系統(tǒng)母板;
2.3.絕緣材料外殼;
2.4.導(dǎo)線;
2.5.焊點(diǎn);
2.6.蓋板;
2.7.圓形開孔2.8.長(zhǎng)形開孔;
2.9.連接用金屬片;
3.0.連接用金屬片;
3.1.導(dǎo)線電纜;
3.2.焊點(diǎn);
3.3.焊點(diǎn);
3.4.埋著的連接導(dǎo)線;
3.5.手把20上光指示元件用的開孔;
3.6.金屬板帶，厚0.1至1.0毫米，最好0.3毫米;
3.7.金屬板帶36寬度;
3.8.中間空隙;
3.9.剩余的連接部分;
4.0.剩余的邊帶;
4.1.電路;
4.2.金屬帶條;
4.3.接觸孔;
4.4.金屬帶條42上要切除的部分;
4.5.在絕緣材料內(nèi)在接觸孔范圍內(nèi)的開孔;
4.6.系統(tǒng)母板22的前端;
4.7.系統(tǒng)母板22的后端;
4.8.絕緣材料外殼的下表面;
4.9.絕緣材料外殼的上表面;
5.0.單面或雙面的凹口;
5.1.電流引線;
5.2.邊帶40上的孔;
5.3.切槽;
5.4.絕緣材料。
圖1顯示電路接線圖。兩探針1和2之間顯示出電壓U。
在一個(gè)推薦的實(shí)施例中，線路由三個(gè)并聯(lián)在一起的串聯(lián)回路Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ組成。串聯(lián)電路Ⅰ由熱敏電阻3、反向并聯(lián)的兩個(gè)發(fā)光二極管4(LED1)及5(LED2)以及兩個(gè)串聯(lián)電阻6和7組成。
串聯(lián)電路Ⅱ由熱敏電阻8、反向并聯(lián)的發(fā)光二極管9(LED3)及10(LED4)、兩個(gè)頭對(duì)頭的齊納二極管11和12以及兩個(gè)串聯(lián)電阻13和14組成。
串聯(lián)電路Ⅲ由氖管15(GL)和兩個(gè)串聯(lián)電阻16和17組成。
在所有三個(gè)串聯(lián)電路中都有兩個(gè)串聯(lián)電阻，只裝一個(gè)阻值相當(dāng)?shù)碾娮枰部梢?。在這里，把一個(gè)電阻分成兩個(gè)電阻的目的在于一方面可以比較準(zhǔn)確地調(diào)整阻值，另一方面避免負(fù)荷較大時(shí)電阻的嚴(yán)重發(fā)熱。
導(dǎo)線21是以后的連接電纜，與由三個(gè)串聯(lián)電路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組成的并聯(lián)電路串聯(lián)了一個(gè)限流電阻18。
串聯(lián)電路Ⅱ和Ⅲ之間至少還可以再并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)電路，通過選擇相應(yīng)的齊納二極管，它還可以分段指示另一個(gè)電壓范圍。
圖2表示作為儀器的電壓測(cè)試器;它由手把19和20組成，彼此用連接電纜21相連。手把19裝有探針2，其內(nèi)部裝有限流電阻18。
手把20帶有探針1，設(shè)有開孔35，通過該孔可以觀察到所有的光指示元件，如發(fā)光二極管4，5，9，10和氖管15。
圖3是圖8朝箭頭Ⅲ方向的側(cè)視圖，它顯示全部裝上元件的系統(tǒng)母板22。該系統(tǒng)母板由絕緣材料外殼23組成，前端46有連接金屬片29，后端47有連接金屬片30，均伸出絕緣材料外殼23之外。
絕緣材料母板還在上表面49上有一個(gè)蓋板26，蓋板上開有4個(gè)圓孔27和一個(gè)長(zhǎng)形開孔28。
在圖3中可以看到熱敏電阻3、發(fā)光二極管4，5，9和10、氖管15，兩個(gè)齊納二極管11和12以及串聯(lián)電阻6和7。
所有元件都有電流引線51、通過以后在圖4至7中介紹的開孔45伸入系統(tǒng)母板22，在絕緣材料外殼23的下表面48，通過焊點(diǎn)25與絕緣材料外殼23中埋著的導(dǎo)線24電氣相連。
另外有導(dǎo)線電纜31，它把氖管15與連接用的金屬片29連在一起，由連接用金屬片29的焊點(diǎn)32出發(fā)沿絕緣材料外殼23的蓋板26伸至焊點(diǎn)33處。焊點(diǎn)33屬于在圖7中還將解釋的埋著的連接導(dǎo)線34，它用一根電流引線51與氖管15相連。
參照?qǐng)D4至圖8，介紹這種電壓測(cè)試器的制造方法。
圖4顯示金屬板帶36，這已是在第一次沖壓過程之后。金屬板帶36的寬度37是這樣選擇的，即，使它略大于系統(tǒng)母板22連同連接用金屬片29和30的長(zhǎng)度的1至8整數(shù)倍(試比較圖5和圖7。
首先從金屬板帶沖掉處于把邊帶40彼此連接起來的剩余連接部分39與由金屬帶條42組成的電路41之間以及處于這些金屬帶條42本身之間的整個(gè)中間空隙38。沖模設(shè)計(jì)得使這些電路41的金屬帶條42相應(yīng)于系統(tǒng)母板22的導(dǎo)線24(參見圖7)后來的形狀，而且有元件3至17的電流引線51的接觸孔43。
金屬板帶36的剩余邊帶40上具有孔52，以便把可以用作運(yùn)送工具的金屬板帶36從一個(gè)加工站運(yùn)送至另一個(gè)加工站。
用這種方法沖壓出來而本身又有承載能力的金屬板帶36將作為一種工具送至壓鑄設(shè)備或澆鑄設(shè)備上，在這里每一個(gè)電路41或者單個(gè)，或者幾個(gè)電路同時(shí)埋入絕緣材料，硬化后絕緣材料外殼23的上表面49加上蓋板26。
圖5是一個(gè)復(fù)蓋了絕緣材料外殼23的單個(gè)的系統(tǒng)母板22，是從下表面48看到的情況。在實(shí)踐上，各絕緣材料母板與金屬板帶36的剩余的邊帶40的分離，最好是在各系統(tǒng)母板都裝上了電氣元件、電流引線51與導(dǎo)線24焊上，而且，在某些情況下，連接金屬片29和30與探針1的導(dǎo)線或連接電纜21連接上之后進(jìn)行。
為了簡(jiǎn)單起見，對(duì)于沖壓之后并用絕緣材料包復(fù)之后的部分，只就單個(gè)的系統(tǒng)母板進(jìn)行說明。
為了使各單根導(dǎo)線24之間不發(fā)生短路或各單個(gè)元件的跨接，這樣預(yù)加工之后的金屬板帶36便被送往另一臺(tái)沖壓設(shè)備，在那里從金屬帶條42上把在此之前起到把沖壓過的金屬板帶36連結(jié)起來的作用的，但在此之后在系統(tǒng)母板22導(dǎo)線24以后的構(gòu)形中并不用來連接電氣元件的那些部分44沖壓掉，然后，在接觸孔43的范圍內(nèi)在絕緣材料上鉆出孔45。包圍接觸孔43的金屬帶條42在這個(gè)沖壓過程中被壓向絕緣材料外殼23的下表面。
金屬帶條42中包圍接觸孔43的部分壓向下表面的必要的工作，也可以在從金屬板帶36沖壓出電路41的時(shí)候一同進(jìn)行。
但無論是哪種情況，都要保證導(dǎo)線24埋在絕緣材料外殼23的絕緣材料中，而且只有在焊接過程中焊接元件引線51所需的表面部分才露出來，以便于焊接。
在圖6中顯示的是圖5中沿線Ⅵ-Ⅵ的放大剖面圖，并把這一部分概括地予以說明。伸入開孔45中的金屬帶條42彎向絕緣材料外殼23的下表面48，以便如圖9所示可以在這里進(jìn)行焊接。
為了便于去掉金屬帶條42的44部分，(絕緣材料)最好預(yù)先在一面或兩面(48和/或49)留出凹口50。它相當(dāng)于要去掉的部分44的長(zhǎng)度，但它應(yīng)略寬于金屬帶條42。這樣，在這些部位就特別容易沖壓。
圖7顯示系統(tǒng)母板22的上表面49，這時(shí)，已經(jīng)去掉44部分，并且，已在絕緣材料外殼23中鉆出孔45，凹口50現(xiàn)在從系統(tǒng)母板的上表面49伸到下表面48，并且具有絕緣距離。如果由于要求特別高，作為絕緣這個(gè)空氣隙還不夠大的話，就可以用絕緣材料填充凹口50，如前所述，這些絕緣材料可以是固定在手把20的中間空間內(nèi)的橋形凸出物。
從圖7還可以看出埋著的導(dǎo)線24，它從焊點(diǎn)33伸到與氖管電流引線連續(xù)連接的一個(gè)焊點(diǎn)上。從圖3中看到的電纜31把焊點(diǎn)33與連接金屬片29連接起來，它也可以用沖壓出的導(dǎo)線代替。
從圖7可以很清楚地看出連接可以是特別簡(jiǎn)單的，這也是由于圖1的電路簡(jiǎn)單造成的。
在圖7中，在系統(tǒng)母板22的上邊緣可以看到一個(gè)切槽53，它也用來切斷導(dǎo)線24。
圖8概括地表明，電壓測(cè)試器由手把19和20組成，彼此用導(dǎo)線電纜21連接。在手把19中有限流電阻18。
從電壓測(cè)試器的示意圖中可以看出，手把20是掀去蓋子的，因此從俯視可以看出各電氣元件3至17以及從焊點(diǎn)32引至焊點(diǎn)33的導(dǎo)線電纜31。圖8也表明電壓測(cè)試器的結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單。
圖9是圖3中的剖面Ⅸ，亦即圖7和圖8沿Ⅸ-Ⅸ線的剖面圖。它表明電流引線51如何通過焊點(diǎn)25與導(dǎo)線24相連。
從圖7中可以看出，在系統(tǒng)母板22的右半部，導(dǎo)線中有比以后用來插入串聯(lián)電阻6，7，16，17和13，14所需要的更多個(gè)引入電流引線用的開孔。這樣做目的在于允許各單個(gè)串聯(lián)電阻的長(zhǎng)度有一定的變化范圍。
在圖9中還可以看到，導(dǎo)線24是埋在絕緣材料外殼23中的，只在開孔45的范圍內(nèi)才伸至表面48。穿通的凹口50是導(dǎo)線24剩余部分之間的空氣隙。如前所述，如果該空氣隙的絕緣不足，可以用絕緣材料54來填充凹口50。
權(quán)利要求
1.用來對(duì)接在探針(1，2)上的電壓(U)進(jìn)行分段光指示用的電壓測(cè)試器，它具有一個(gè)電氣元件的電路，該電路包括由第一熱敏電阻(3)，兩個(gè)反向并聯(lián)的發(fā)光二極管(4，5)和至少一個(gè)串聯(lián)電阻(6，7)的第一串聯(lián)電路(1)，串聯(lián)電阻調(diào)整得使接于探針(1，2)上的電壓(U)超過4.5伏，特別是超過6伏時(shí)，一個(gè)或兩個(gè)發(fā)光二極管(4，5)發(fā)光，該電壓測(cè)試器的特征在于與這個(gè)第一串聯(lián)電路(Ⅰ)并聯(lián)的至少有第二串聯(lián)電路(Ⅱ)，后者接有第二熱敏電阻(8)，兩個(gè)反向并聯(lián)的發(fā)光二極管(9，10)，兩個(gè)排成一行但兩極是頭對(duì)頭的齊納二極管(11，12)和至少一個(gè)串聯(lián)電阻，后者調(diào)整得使探針上的電壓(U)超過40伏，特別是超過50伏時(shí)一個(gè)或兩個(gè)發(fā)光二極管(9，10)發(fā)光，與第一串聯(lián)電路(Ⅰ)和至少還有一個(gè)第二串聯(lián)電路(Ⅱ)并聯(lián)的有一個(gè)第三串聯(lián)電路(Ⅲ)，后者接有氖管(15)和至少一個(gè)串聯(lián)電阻(16，17)，該電阻調(diào)整得使探針(1，2)上的電壓(U)超過110伏，特別是超過120伏時(shí)，氖管(15)發(fā)光，與這三個(gè)串聯(lián)電路(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)串聯(lián)一個(gè)限流電阻(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電壓測(cè)試器，其特征在于在第一串聯(lián)電路(Ⅰ)中，第一熱敏電阻(3)阻值為3.2至4.6KΩ，發(fā)光二極管(4，5)發(fā)光電壓為4.5伏，特別是6伏，兩個(gè)串聯(lián)電阻(6，7)均為1KΩ，功率1W，在第二串聯(lián)電路(Ⅱ)中，第二熱敏電阻(8)阻值為3.2至4.6KΩ，發(fā)光二極管(9，10)的發(fā)光電壓為40伏，特別是50伏，兩個(gè)串聯(lián)電阻(13，14)均為1KΩ功率1W，兩個(gè)齊納二極管(11，12)擊穿電壓為35至40伏;在第三串聯(lián)電路(Ⅲ)中，兩個(gè)串聯(lián)電阻(16，17)的阻值均為75KΩ，功率1W，氖管(15)在110伏，特別是120伏下發(fā)光，限流電阻(18)阻值220Ω，功率1W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電壓測(cè)試器，它的整個(gè)電路帶有電流引線和導(dǎo)線的各元件均安裝在由兩個(gè)手把(19，20)組成的儀器中，手把用連接電纜(21)連接，還具有探針(1，2)和開孔(35)，通過開孔可以看到光指示用的元件，其特征在于阻流電阻(18)安裝在一個(gè)手把(19)中，三個(gè)串聯(lián)電路(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)的其余電氣元件(3至17)裝在另一手把(20)中，它們裝在嵌于手把(20)的中空空間中的系統(tǒng)母板(22)上，彼此用由金屬板組成的導(dǎo)線(24)電氣相連，系統(tǒng)母板(22)由整塊的長(zhǎng)形的絕緣材料外殼(23)組成，其中以這樣的方式埋著連結(jié)元件(3至17)的導(dǎo)線(24)，使得該導(dǎo)線只在焊點(diǎn)(25)處才伸出絕緣材料外殼(23)的下表面(48)，絕緣材料外殼(23)是整塊的，上裝一塊蓋板(26)，開有圓形切口(27)，內(nèi)裝發(fā)光二極管(4，5，9，10)和長(zhǎng)形切口(28)，內(nèi)裝氖管(15)，系統(tǒng)母板(22)兩端(46，47)均有連接金屬片29，30)，后者伸出絕緣材料外殼(23)以外，通過它們?cè)诮^緣材料外殼(23)內(nèi)部與第二手把(20)的電路相連，其中一塊連接金屬片(29)與探針(1)相連，而另一連接金屬片(30)與連接電纜(21)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電壓測(cè)試器，其特征在于有一根導(dǎo)線電纜(31)把氖管(15)與連接金屬片(29)連接起來，它從連接金屬片(29)的焊點(diǎn)(32)開始，沿絕緣材料外殼(23)的蓋板(26)上面引至埋著的連接導(dǎo)線(34)的焊點(diǎn)(33)，導(dǎo)線(34)與氖管(15)的一極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的電壓測(cè)試器，其特征在于元件(3至17)按下述方法安裝于系統(tǒng)母板(22)的上表面(49)上兩個(gè)熱敏電阻(3，4)相互平行地沿系統(tǒng)母板(22)的縱向布置在其前端(46)，這兩個(gè)熱敏電阻(3，4)之間是導(dǎo)線電纜(31)的起點(diǎn)，該電纜成直角彎向蓋板(26)的外側(cè)，引至焊點(diǎn)(33)處，發(fā)光二極管(5，6，9，10)沿系統(tǒng)母板(22)的縱向排成一行，并在其中部裝在蓋板(26)的圓形開孔(27)中，氖管(15)裝在蓋板(26)的長(zhǎng)形開孔(28)中，緊挨著最后一個(gè)發(fā)光二極管(10)，齊納二極管(11，12)緊接著氖管(15)，橫穿系統(tǒng)母板(22)的縱向布置，第一串聯(lián)電路(Ⅰ)的串聯(lián)電阻(6，7)一個(gè)接一個(gè)地沿系統(tǒng)母板(22)的縱向布置在靠近表面(49)的一個(gè)邊緣處，第二串聯(lián)電路(Ⅱ)的串聯(lián)電阻(13，14)平行于第一串聯(lián)電路(1)的串聯(lián)電阻(6，7)，布置在靠近表面(49)的另一個(gè)邊緣處，第三串聯(lián)電路(Ⅲ)的串聯(lián)電阻(16，17)平行于其他幾個(gè)串聯(lián)電阻(6，7，13，14)，布置在它們之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的電壓測(cè)試器的制法，其特征在于按下列或相當(dāng)?shù)捻樞驁?zhí)行下列操作步驟a)由一塊任意長(zhǎng)度、寬度(37)大于包括連接金屬片(29，30)的系統(tǒng)母板(22)長(zhǎng)度的1至5整倍數(shù)、復(fù)有可焊鍍層的厚0.1毫米至1.0毫米的金屬板帶(36)把處于連接金屬板帶(36)的剩余邊帶(40)的剩余連接體(39)與由金屬帶條(42)組成的電路(41)之間的，以及處于這些金屬帶條(42)之間的全部間隙(38)沖壓掉，使電路(41)的這些金屬帶條(42)與系統(tǒng)母板(22)的導(dǎo)線(24)的以后形狀相一致、并使元件(3至17)電流引線(51)用的接觸孔(43)顯示出來，b)沖制出來的本身具有承載能力的金屬板帶(36)被送至壓鑄或澆鑄外殼用的設(shè)備，在這里，每個(gè)電路(41)至少單獨(dú)地埋入絕緣材料之中，塑料硬化后，絕緣材料外殼(23)加上蓋板(26)，這里，連接金屬片(29，30)由兩端(46，47)伸出，c)這樣預(yù)加工之后的金屬板帶(36)被送至另一個(gè)沖壓裝置，在這里把金屬帶條(42)的一些部分(44)除去，這些部分在以前用來把沖壓出來的金屬板帶(36)連在一起，但對(duì)以后形成的系統(tǒng)母板(22)導(dǎo)線(24)的形狀在連接電氣元件方面并不需要，沖壓裝置還在絕緣材料外殼(23)中接觸孔(43)的范圍內(nèi)沖出開孔(45)，并使金屬帶條(42)中包圍接觸孔(43)的部分壓向絕緣材料外殼(23)的下表面(48)，d)在各系統(tǒng)母板(22)分割開之前或之后，裝上電氣元件(3至17)，在下表面?zhèn)?48)用波峰焊或浸焊法，使元件與導(dǎo)線(24)電氣相連，并且，機(jī)械上連接在一起，e)每塊系統(tǒng)母板(22)裝在一個(gè)把手(20)的中間空間中，在此之前或之后，使連接金屬片(29，30)與探針(1)相連，或與連接電纜(21)相連，連接電纜已與另一手把(19)相連接，里面裝有限流電阻(18)，然后關(guān)上手把(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的制法，其特征在于在步驟c)中規(guī)定的把金屬帶條(42)中包圍接觸孔(43)的部分，朝絕緣材料外殼(23)的下表面?zhèn)?48)的方向壓出該表面以外的措施，已經(jīng)在步驟a)中連同該處進(jìn)行的沖壓過程一起進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于在步驟b)中制造絕緣材料外殼(23)時(shí)，在壓鑄模或澆鑄模內(nèi)設(shè)計(jì)一些突起部分，使在接觸孔(43)的范圍內(nèi)既形成開孔(45)，又在由絕緣材料外殼(23)的一個(gè)或兩個(gè)表面(48，49)形成凹口(50)，凹進(jìn)至金屬帶條(42)中準(zhǔn)備沖掉的部分(44)。
全文摘要
提出了一種分段指示探針(1，2)所接觸的電壓(U)用的電壓測(cè)試器，其電路由三個(gè)串聯(lián)電路(I，II，III)并聯(lián)組成，其中的兩個(gè)串聯(lián)電路(I，II)各包括熱敏電阻，兩個(gè)反向并聯(lián)的發(fā)光二極管(4，5，9，10)和串聯(lián)電阻(6，7，13，14)，第二串聯(lián)電路(II)中還有兩個(gè)反向串聯(lián)的齊納二極管(11，12)，第三串聯(lián)電路(III)有氖管(15)和串聯(lián)電阻(16，17)，該電壓測(cè)試器的元件裝在一個(gè)手把內(nèi)，該手把用連接電纜(21)與另一個(gè)手把相連，該手把內(nèi)裝有限流電阻(18)。
文檔編號(hào)G01R19/165GK1040868SQ89106968
公開日1990年3月28日 申請(qǐng)日期1989年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月26日
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