专利名称：数字显示核相仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量电压之间相位角的装置，尤其涉及一种测量高电压的数字显示核相仪。
背景技术：
国内外高电压远距离输电线路大都采用三相交流制。新建、改建、扩建后的变电所和输电线路，以及在线路检修完毕、向用户送电前，都必须进行三相线路核相试验，以确保输电线路相序与用户三相负载所要求的相序一致，正确核相是安全用电的保证。若核相错误，轻则烧毁负载，严重时将造成线路停电，造成巨大经济损失。随着线路电压等级的提高，系统越来越复杂，使核相操作更加频繁和更加重要。
专利97209596.9公开了一种高压对相线检测仪，它包括主、副两根检测棒和分别设置在两根检测棒内的检测电路，具有结构合理、携带方便、可简化检测程序、相线识别准确等优点，但其也有不足之处按照最新的电力行业标准的规定，在有高压的场合，所有的装置在使用时应没有任何线与地相连，以保证使用安全，而该检测仪为了减少杂波干扰，其取样电路中必须有接地线，当去掉接地线后，该高压对相线检测仪则因受杂波干扰、误差率太高而无法使用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种符合最新的电力行业标准、在使用时没有任何线与地相连、且由数字显示线电压的数字显示核相仪。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种数字显示核相仪，包括主、副两根检测棒和检测电路，检测电路中包括取样电路、整流电路、数字显示电路，检测电路中还包括输入电路、过滤比较电路和小信号切除电路，输入电路的输入端与整流电路的输出端相连，输入电路的输出端与数字显示电路的输入端相连，过滤比较电路的输入端与输入电路的输出端相连，小信号切除电路的一端接入输入电路，另一端与过滤比较电路的输出端相连。
所述的检测电路还包括灯光指示电路，灯光指示电路的输入端与过滤比较电路的输出端相连。
所述的检测电路还包括语音比较电路和语音电路，语音比较电路的输入端与输入电路的输出端相连，语音电路的输入端与语音比较电路的输出端相连。
它还包括显示盒，检测电路中的取样电路设置在主、副两根检测棒棒本体的中空孔内，检测电路中的其它电路均设置在显示盒内。
所述的输入电路由电阻R5、R6、R7与电位器W1构成，R6、R7与W1依次串联，R5与R7、W1并联。
所述的小信号切除电路由三极管T1和电阻R24构成，电阻R24一端与过滤比较电路的输出端相连，另一端与T1的基极相连，T1发射极接地，集电极与输入电路中电阻R7和电位器W1的公共端相连。
采用上述方案的数字显示核相仪，利用比较器和小信号切除电路去除了影响检测结果的干扰信号，从而可保证整个仪器在使用时没有任何线与地相连，最大限度地保证了使用安全，而且由数字显示线电压，直观方便。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型有主、副两根检测棒，检测棒上部的棒本体2由带有中空孔的绝缘材料制成，取样电路中的高精密金属膜电阻放置在中空孔内，由良导体材料制成的测钩1与金属膜电阻相连，棒本体2通过连接头5与有效绝缘部分6相连，检测棒下部的手持部分8通过另一连接头7与有效绝缘部分6相连，显示盒4固定在主检测棒的棒本体2上，检测电路中除取样电路外的所有其它电路均设置在显示盒4内，高压导线3将副棒中的取样电路与其它电路连接起来。
当然，显示盒4也可单独放置在绝缘架上，这时需用两根高压导线将取样电路与其它电路连接起来。
以下对其工作原理作以描述如图2所示，两相高压电UH1和UH2分别通过主、副检测棒测钩1输入，由主棒过来的高压信号经分压取样电路中的两只高压电阻R2、R3与整流电路串接，副棒分压取样电路是由一只高压电阻R1经高压导线3与主棒里的电阻R4及整流电路另一输入端相连，构成一降压电路，此处无接地线，按分压比为1000∶1计算的高精密金属膜电阻R1、R2、R3、R4将大部分高压分担，整流电路上得到0～10V左右电压，成为相应低压端。从此处取出电压信号，并送入桥式整流电路的交流输入端。全波整流电路由二极管D1、D2、D3和D4组成，经整流滤波，然后送至输入电路，输入电路由电阻R5、R6、R7与电位器W1构成，R6、R7与W1依次串联，R5与R7、W1并联。从电位器W1上取出信号送入数字显示电路。
数字显示电路由芯片U3、U6、电阻R23、R25、R26、R27、R28、电位器W3、电容C8、C9、C10、C11、C15、C16、二极管D6、D8、D9和两片七段LED连接而成。信号经电阻R23引至A/D变换器，将被测电压模拟量转换成数字量，经显示驱动电路，至显示器显示。显示芯片U6和U3采用积分变换式集成电路7107与4069作为模数转换及显示驱动，显示器由两片七段LED组成，显示出线电压的前两位数，通过调整电位器W3可实现对电压显示值准确度和显示范围的修正。信号此时变为0～100mV引入U6输入脚31。显示器上显示的数值就是由输入电路送入的电压，根据该数值就可以判定被测两相高电压是同相还是异相，同相时，读数是接近于0的较小数值，异相时，读数就是两相之间的线电压值，以了解电网正常与否。
同时，从输入电路上取出信号经电阻R8、R10、R9分压后送至过滤比较电路和语音比较电路，然后送入灯光指示电路和语音电路。过滤比较电路由比较器U1、电阻R11、R12、R13、二极管D7和电位器W2组成，语音比较电路由比较器U2、电阻R16、R17、R18、R19、R20、二极管D11、三极管T3和电位器W4组成，比较器U1和U2均采用集成与非门电路LM393。灯光指示电路由电阻R14、R15、三极管T2、指示灯L1及电阻R21、R22、三极管T4、指示灯L2组成。语音电路由语音芯片U5、功放芯片U4、电阻R29、R30、电容C12、C13、C14和扬声器组成。
信号从U1反相输入端2引入，其同相输入端3接电位器W2，可设定一比较值，通过判断、比较，当信号超过某一值，U1的输出端1变为低电平，则T2基极为低电平，T2截止，接在其集电极上的绿色指示灯L1由亮变为灭，与此同时，比较器U2的输出端1也是低电平，则三极管T3由于反向偏压而截止，其集电极由于T3截止而呈现高电平，这时，三极管T4就导通，红色指示灯L2就由灭变为亮，表示有电压。同时，在三极管T3的集电极引一根线至语音电路中的语音芯片U5的11脚，U5采用SR4812集成录音播放语音芯片，高电平触发，即当T3集电极为高电平、红色指示灯L2亮时，U5的11脚为高电平，U5的7脚为语音芯片的输出端，也为高电平，它与功放芯片U4相连，U4采用LM386，语音信号经放大后通过电容C14后进入扬声器并使其发出“正确”的语音声；当输入电路的信号电压接近于0，则U1的输出端1为高电平，T2导通，绿色指示灯L1亮，而U2输出端1也为高电平，则三极管T3因正向偏压而导通，三极管T3的集电极与线路地短接，成为低电平，三极管T4由于反向偏压而截止，则红色指示灯L2灭，这表明所测电压为0或接近于0。以此来将同相或不同相两种状态表示出来。这样，通过灯光指示及语音提示强化判断及警示，从而构成一个完整的系统。
三极管T1和电阻R24构成小信号切除电路，电阻R24的一端与T1基极相连，另一端与比较器U1输出端相连，T1发射极接地，集电极与电阻R7和电位器W1的公共端相连，当信号比较小、误差较大时，由比较器U1发出信号，使三极管T1导通，则其集电极与地短接，这样可阻止误差大的信号进入数字显示电路。
此外采用比较器U1的5、6、7脚和电阻R31、R32、R33、R34、R35、R36、二极管D10、三极管T5、指示灯L3组成电池电压检测电路，对电池电压进行检测，当电池电压正常时，5脚电平高于6脚，7脚输出高电平，三极管T5导通，则与集电极相连的黄色指示灯L3亮，表明电池电压充足；当电池电压低于某一值时，即5脚低于6脚时，其输出端7脚产生一个低电平信号，此时三极管T5截止，接在集电极上的黄色指示灯不亮，说明电池电压过低，需更换；依此判断电池是否有电，避免电压不足所引起的误差。
电路中，电位器W2用于设定小信号切除值，电位器W4用于设定语音报警的最低值。整个电路采用4节干电池，即6V供电。
本实用新型在使用时，可由两人分别持主、副检测棒搭接入三相高压电的两相，然后再交换测量其他两相，即可作出判断。
权利要求1.一种数字显示核相仪，包括主、副两根检测棒和检测电路，检测电路中包括取样电路、整流电路、数字显示电路，其特征在于检测电路中还包括输入电路、过滤比较电路和小信号切除电路，输入电路的输入端与整流电路的输出端相连，输入电路的输出端与数字显示电路的输入端相连，过滤比较电路的输入端与输入电路的输出端相连，小信号切除电路的一端接入输入电路，另一端与过滤比较电路的输出端相连。
2.如权利要求1所述的数字显示核相仪，其特征在于所述的检测电路还包括灯光指示电路，灯光指示电路的输入端与过滤比较电路的输出端相连。
3.如权利要求1或2所述的数字显示核相仪，其特征在于所述的检测电路还包括语音比较电路和语音电路，语音比较电路的输入端与输入电路的输出端相连，语音电路的输入端与语音比较电路的输出端相连。
4.如权利要求3所述的数字显示核相仪，其特征在于它还包括显示盒，检测电路中的取样电路设置在主、副两根检测棒棒本体的中空孔内，检测电路中的其它电路均设置在显示盒内。
5.如权利要求4所述的数字显示核相仪，其特征在于所述的输入电路由电阻R5、R6、R7与电位器W1构成，R6、R7与W1依次串联，R5与R7、W1并联。
6.如权利要求5所述的数字显示核相仪，其特征在于所述的小信号切除电路由三极管T1和电阻R24构成，电阻R24一端与过滤比较电路的输出端相连，另一端与T1的基极相连，T1发射极接地，集电极与输入电路中电阻R7和电位器W1的公共端相连。
专利摘要本实用新型公开了一种数字显示核相仪，包括主、副两根检测棒和检测电路，检测电路中包括取样电路、整流电路、数字显示电路，检测电路中还包括输入电路、过滤比较电路和小信号切除电路，输入电路的输入端与整流电路的输出端相连，输入电路的输出端与数字显示电路的输入端相连，过滤比较电路的输入端与输入电路的输出端相连，小信号切除电路的一端接入输入电路，另一端与过滤比较电路的输出端相连。这种核相仪，利用比较器和小信号切除电路去除了影响检测结果的干扰信号，从而可保证整个仪器在使用时没有任何线与地相连，最大限度地保证了使用安全，而且由数字显示线电压，直观方便。
文档编号G01R29/00GK2676212SQ0324626
公开日2005年2月2日 申请日期2003年7月30日 优先权日2003年7月30日
发明者刘源 申请人:刘源