專利名稱：汽車試電筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬試電筆領(lǐng)域。
試電筆是制造、使用、維修電器人員手中常用的重要工具之一，從原始的氖泡加電阻的試電筆開始，現(xiàn)已發(fā)展了許多種類，不少都使用了電子電路，還有不少采用感應式測量交直流電壓甚至測量高達數(shù)萬伏電壓，它們都有其不同的特點，但它們也有其不足，即不能較正確地測出某些特定的、大量的重復測量某幾個所需要測量的電壓值，只能測出有否電壓存在。如蓄電瓶制造、維修和使用者要經(jīng)常測量電瓶電壓，只能借助于特制的電表或萬用表，但這些表的造價較貴，許多功能都用不著，而且使用時不注意會損壞電表。
本實用新型的目的在于提供一種測量特定范圍內(nèi)電壓值特別是汽車或摩托車及殘疾人用電動車使用的蓄電瓶的試電筆，既有試電筆的簡單、價廉，亦能較正確地測出所需的電壓值。
本實用新型由顯示器、外殼、電壓觸頭組成，其特征在于還有一基準電壓電路、一分壓器、若干個判別門限電路、若干個比較器和若干個顯示器。
基準電壓電路的輸入端接被測電壓的正端，其輸出從IC1的輸出端接至各判別門限電路分壓器的一端。它含有一溫度補償?shù)木芊€(wěn)壓管，使基準電壓保持在一較穩(wěn)定的電壓值，尤其是在汽車司機使用時，因為汽車開出后，外界環(huán)境溫度的范圍是比較大的，較穩(wěn)定的基準電壓可減少誤測。
分壓器由二個電阻組成，直接接至被測電壓的二端，其中點加到各比較器的同相端，故各比較器的同相端電壓是相同的，并隨被測電壓而變。
判別門限電路是由不同值的電阻組成不同比例的分壓器，其比值逐個增加，直至1，各分壓器的二端各接至基準電壓及地端，將基準電壓分壓成不同值的穩(wěn)定的門限電壓、加在相應的比較器的反相端，并與各比較器的同相端相比較。
比較器是一組運放，其同相端同接至分壓器的中端，其反相端分別接至各判別門限電路分壓器的中端，其輸出端接至相應的顯示器，當被測電壓分壓后的電壓大于某一比較器的門限電壓，則該比較器及其前面的比較器均導通，當被測電壓分壓后的電壓小于第n個比較器的門限電壓，第n個及其后面的比較器均截止。
顯示器每組是各由一個限流電阻和發(fā)光二極管串聯(lián)組成并連接在比較器的輸出端和地之間，當某一比較器導通時，發(fā)光二極管亮，反之，則不亮。
判別門限電路是設(shè)成不同的電壓，使各比較器在所需測量電壓時導通，從上到下其導通電壓依次提高。當被測電壓高于所設(shè)測量的最高電壓時，所有的顯示器都亮，當被測電壓低于所設(shè)測量的最低電壓時，所有的顯示器都不亮。當有若干個顯示器亮而有若干個顯示器不亮時，表示被測電壓為最后亮顯示器所設(shè)的電壓。根據(jù)顯示器亮的個數(shù)，可表示該蓄電瓶的狀態(tài)，以采取不同的措施，本實用新型的測量組可根據(jù)需要由2－7個組成。
本實用新型所測量的電壓值精度可達0.05V，對蓄電瓶的制造、使用、維修工作來說是完全能滿足的。本實用新型所設(shè)的測量電壓值可從5V到15V。
另外，本實用新型還在電壓輸入端設(shè)置一氖泡和一限流電阻作為普通220V交流電壓的試電筆，當本實用新型的觸頭不直接接觸到所測電壓端而只放在其附近時，可作為感應試電筆測量高壓電的存在與否，如測量汽車火花塞、電視機高壓包的高壓等。本實用新型作為一個試電筆，其造價是較低的，容易被用戶大量采用。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(1).精確、穩(wěn)定的門限電壓，利用運放作為開關(guān)，靈敏度高，沒有過渡區(qū)，所以測量穩(wěn)定性較高；(2).所測電壓可以根據(jù)需要設(shè)置，測量組可根據(jù)需要增減；(3).使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。


圖1為本實用新型的原理框圖圖2為本實用新型的電原理圖圖3為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)圖結(jié)合附圖說明實施例圖1為本實用新型的原理框圖，由基準電壓電路1、分壓器2、若干個判別門限電路3、若干個比較器4和若干個顯示器5組成。
圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖，它由若干個發(fā)光管(顯示器)5、印刷電路板12及氖泡14安裝在筆桿8內(nèi)，筆桿8的前后有前筆帽9及后筆帽10，前筆帽內(nèi)有金屬筆尖11作為測量觸頭，后筆帽10中有顎魚夾13和筆桿8上有一螺絲15作為連接負極用。
圖2為本實用新型的電原理圖，基準電壓電路1由IC1、D1、R1、R2及R3組成，D1是一溫度補償?shù)木芊€(wěn)壓管，使基準電壓保持在一較穩(wěn)定的電壓值，本實用新型實施例的基準電壓U0設(shè)為8V?；鶞孰妷弘娐?的輸入端接被測電壓7， 其輸出從IC1的輸出端接至各判別門限電路3分壓器的一端。
分壓器2由二個電阻組成，直接接至被測電壓的二端，其中點加到各比較器4的同相端，故各比較器4的同相端電壓是相同的，并隨被測電壓而變。
判別門限電路3是由不同值的電阻組R6a和R7a、R6b和R7b……組成不同比例的分壓器并接于基準電壓電路的輸出端，其比值逐個增加，直至1，各分壓器將基準電壓U0分壓，其中點電壓U0a、U0b…作為穩(wěn)定的門限電壓、加在相應的比較器4的反相端，并與各比較器的同相端相比較。
比較器4是一組運放(IC2、IC3…ICn)，其同相端同接至分壓器2的中端，其反相端分別接至各判別門限電路3分壓器的中端，其輸出端接至相應的顯示器5，當被測電壓分壓后的電壓大于某一比較器的門限電壓，則該比較器及其前面的比較器均導通，當被測電壓分壓后的電壓小于第n個比較器的門限電壓，第n個及其后面的比較器均截止。
顯示器5每組是各由一個限流電阻R8和發(fā)光二極管D2串聯(lián)組成并連接在比較器4的輸出端和地之間，當某一比較器4導通時，發(fā)光二極管D2亮，反之，則不亮。
判別門限電路3是設(shè)成不同的電壓，使各比較器4在所需測量電壓時導通，從上到下其導通電壓依次提高。當被測電壓高于所設(shè)測量的最高電壓時，所有的顯示器5都亮，當被測電壓低于所設(shè)測量的最低電壓時，所有的顯示器5都不亮。當有若干個顯示器5亮而有若干個顯示器5不亮時，表示被測電壓為最后亮顯示器5所設(shè)的電壓。根據(jù)顯示器5亮的個數(shù)，可表示該蓄電瓶的狀態(tài)，以采取不同的措施。
本實用新型所測量的電壓值精度可達0.05V，對蓄電瓶的制造、使用、維修工作來說是完全能滿足的。
本實用新型還在電壓輸入端設(shè)置一氖泡14和一限流電阻Rn作為普通220V交流電壓的試電筆，當本實用新型的觸頭不直接接觸到所測電壓端而只放在其附近時，可作為感應試電筆測量高壓電的存在與否，如測量汽車火花塞、電視機高壓包的高壓等。
本實用新型的實施例其基準電壓U0為8V，測量組為3組，其比較器由IC2、IC3、IC4與基準電壓電路1的IC1合用一個四運放。測量直流電壓分別為6V、11V及12V，其目的是測量汽車蓄電瓶的正常電壓、最低電壓及摩托車或殘疾人用電動車電瓶。當被測電壓大于12V時，三個顯示器均發(fā)光，低于12V而大于11V時，二個顯示器發(fā)光，6V以上時，只一個顯示器發(fā)光，低于6V則顯示器不發(fā)光，根據(jù)顯示器發(fā)光的情況，確定蓄電瓶能否工作和是否需進行充電。氖泡14主要用于火花塞高壓的測量。顎魚夾13是夾在蓄電瓶負極上。前筆帽9及后筆帽10是保護二個電極用。
權(quán)利要求1.一種汽車試電筆，由顯示器、筆桿及金屬筆尖組成，其特征在于有一基準電壓電路(1)、一個分壓器(2)、若干個判別門限電路(3)、若干個比較器(4)和若干個顯示器(5)。(1)基準電壓電路(1)的輸入端接被測電壓(7)的二端，其輸出從IC1的輸出端接至各判別門限電路(3)分壓器的一端；(2)分壓器(2)由R4和R5組成，其二端各接至被測電壓(7)的二端，其中點加到各比較器(4)的同相端；(3)判別門限電路(3)是由不同電阻比組成不同比例的分壓器并接于基準電壓電路的輸出端，各分壓器將基準電壓U0分壓后的電壓U0a、U0b…接在相應的比較器(4)的反相端；(4)比較器(4)是一組運算放大器，其輸入同相端并接于分壓器(2)的中點，其輸入反相端分別接至相應的判別門限電路3的分壓器的中點，其輸出端接至相應的顯示器(5)上，當被測電壓分壓后的電壓U1大于某一比較器的門限電壓U0n，該比較器及其前的比較器均導通，當被測電壓分壓后的電壓U0n小于比較器的門限電壓，該比較器及其后的比較器均截止；(5)顯示器(5)是由限流電阻和發(fā)光二極管串聯(lián)組成并連接在比較器(4)的輸出端，某一比較器(4)導通則接于該比較器上的顯示器(5)的發(fā)光；(6)所設(shè)的測量電壓值(7)可從5V到15V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的汽車試電筆，其特征在于判別門限電路(3)、比較器(4)和顯示器(5)可根據(jù)需要各由2－7個組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的汽車試電筆，其特征在于判別門限電路分壓器其分壓比逐個增加，直至1。
專利摘要本實用新型屬試電筆領(lǐng)域。
本實用新型由筆桿、金屬筆尖(電壓觸頭)、顎魚夾、一基準電壓電路、一組分壓器、一組判別門限電路、一組比較器、一組顯示器組成，被測電壓經(jīng)分壓與基準電壓的經(jīng)分壓的電壓進行比較，如分壓后的被測電壓大于分壓后的基準電壓，則比較器導通，顯示器發(fā)光，反之，顯示器不發(fā)光。以此確定被測電壓的值。本實用新型主要用于蓄電瓶電壓在制造、使用、維修時的測量，使用方便，電路簡單，造價低，可靠性高。
文檔編號G01R19/165GK2190791SQ9324427
公開日1995年3月1日 申請日期1993年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月17日
發(fā)明者周吉光, 蔡璟原 申請人:地質(zhì)礦產(chǎn)部北京地質(zhì)儀器廠