专利名称：一种钳形电压电流传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压电流传感器的结构设计，尤其涉及一种采用非接触方式测量接地电阻的钳形接地电阻仪所用的传感器的结构设计，属于电工仪表领域。
技术背景 现有国内外类似产品采用的是球面结构保证其浮动连接，同时采用传感器外壳对传感器进行定位，以保证剖分的传感器准确定位，以及剖分面的密切贴合。这种采用壳体定位的结构实现的基础是严格的工艺保证、高工艺成本、以及使用过程中的磨损所造成的定位精度的下降。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种工艺成本低廉、结构简单、定位准确、部件使用磨损后仍不降低性能的钳形电压电流传感器。
本实用新型通过以下技术方案实现其目的。
本实用新型所公开的一种钳形电压电流传感器，结构包括钳形主体、电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分，钳形主体前端设有可相对转动打开的第一壳体和第二壳体，分别用于安装电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分，为了操作简单方便，测量准确，本实用新型在电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分之间设有自定位机构，可以采用插接或卡接式的自定位机构。由于电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分构成环形结构，所以自定位机构包括上定位机构和下定位机构，为了保证纵向和横向定位准确，上定位机构为横向定位机构，下定位机构包括纵向定位机构和横向定位机构。所述纵向定位机构由设于电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分之一的L形定位块和设于另一部分的定位块构成，所述横向定位机构由L形定位块和设于另一部分的定位槽构成。为了准确地进入自定位状态，本设计在L形定位块、或定位块或定位槽与另一定位件接触的前端设有倾斜或圆滑过渡面。
所述电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分之一通过浮动式连接结构与第一壳体或第二壳体连接。将电压电流传感器A部分或电压电流传感器B部分制作成浮动式的结构，有利于电压电流传感器A部分或电压电流传感器B部分之间的定位，降低了各个构件之间的配合精度，降低了加工标准，从而在不改变测量效果的前提下，大大降低了产品的生产成本。
具体结构是电压电流传感器A部分固定在第一壳体内，电压电流传感器B部分通过浮动式连接结构安装在第二壳体内，也可以是电压电流传感器A部分为浮动的，电压电流传感器B部分为固定的。所述浮动式连接结构包括安装在电压电流传感器B部分和第二壳体之间的浮动弹簧和非紧固式连接机构，电压电流传感器B部分通过非紧固式连接机构与第二壳体之间保持一定的微自由度。这种非紧固式连接机构的实现十分简单，由安装在电压电流传感器B部分和第二壳体之间的螺钉、螺母构成，螺钉、螺母与被固定部分之间保留一定的非紧固间隙，间隙的最佳距离在0.2～1.2mm之间。也可以采用其他类似的连接结构，如铆钉结构等，即保证了浮动式结构的工作稳定性，实现又十分简单，没有复杂的装配结构。
本实用新型采用浮动式自定位的结构，使得电压电流传感器的定位不依赖支撑结构的精度，降低了产品加工和装配难度，从而使得产品的使用寿命更长，可靠性更高，成本更低。本设计的浮动式结构和自定位结构十分简单，易于实现，减少了产品的零件结构，方便了产品的维护和维修。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为电压电流传感器A部分与第一壳体的连接结构； 图3为电压电流传感器B部分与第二壳体的连接结构； 图4为上定位机构的结构示意图； 图5为下定位机构的结构示意图； 图6为L形定位块的结构示意图； 图7为L形定位块与定位块配合的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，本实用新型所设计的一种钳形电压电流传感器，包括电压电流传感器的A部分1及电压电流传感器的B部分2，电压电流传感器的A部分1和电压电流传感器的B部分2分别安装在在第一壳体3和第二壳体4的内部，第二壳体4为固定的结构，第一壳体3在弹簧52和手柄53的配合下，通过转轴51可以相对于第二壳体4转动打开。压制手柄53，能够让第一壳体3前端带动电压电流传感器的A部分1转动，松开手柄53，第一壳体3在弹簧的拉力下回转复位，从而实现电压电流传感器的A部分1和电压电流传感器的B部分2的打开与闭合。
上述第一壳体3与电压电流传感器的A部分1通过连接柱31固定连接，第二壳体4与电压电流传感器的B部分2通过连接柱41浮动连接，具体的连接结构如图2、图3所示。如图2所示，第一壳体3的连接柱31内安装有螺钉61，螺钉61穿过电压电流传感器的A部分1上的安装孔与螺母62紧固安装，将第一壳体3与电压电流传感器的A部分1固定在一起。如图3所示，第二壳体4的连接柱41内安装有螺钉71，螺钉71穿过电压电流传感器的B部分2上的安装孔与螺母72配合，与第一壳体3与电压电流传感器的A部分1固定安装不同的是，螺钉71与螺母72的配合在尺寸上有少许间隙d，d约为07mm，使电压电流传感器B部分2在第二壳体4的限定下有少许晃动量，与安装电压电流传感器B部分2在第二壳体4之间的浮动弹簧8相配合，如图1所示，形成了浮动连接结构。
当钳形仪表的钳口打开后，此时电压电流传感器A部分1、电压电流传感器B部分2在第一壳体3及第二壳体4内的位置是由壳体的内腔定位的，但由于此时是电压电流传感器的非工作状态，所以第一壳体3及第二壳体4的工艺准确性不会影响电压电流传感器的工作。第一壳体3是活动壳体，在钳口打开的状态下，对第一壳体3的全部结构，包括第一壳体3本身以及第一壳体3的转动付均无特殊工艺要求。
当钳形电压电流传感器闭合后，如图1所示。这是电压电流传感器的工作状态。在此状态下对电压电流传感器的性能要求以及本设计的实现方式说明如下 首先必须要保证电压电流传感器A部分1与电压电流传感器B部分2的上、下接触面11、12紧密均匀贴合。本实用新型的实现方法为由于电压电流传感器A部分1及电压电流传感器B部分2是处于静止状态，它们所受的外力之和应为零。如若假设第一壳体3通过连接柱31作用于电压电流传感器A部分1的力为FK1(由弹簧52所产生的)，并假设第二壳体4通过连接柱41作用于电压电流传感器B部分2的力为FK2(由弹簧52所产生的)，则FK1与FK2大小相等方向相反，浮动弹簧8的力比弹簧52的力小得多，且其方向与FK1及FK2的方向近似垂直，故可忽略。又由于结构上可设计成连接柱31、41与上接触面11的几何中心的距离与连接柱31、41与下接触面12的几何中心的距离相等，因此电压电流传感器A部分1、电压电流传感器B部分2的上接触力FU与电压电流传感器A部分1、电压电流传感器B部分2的下接触力FD相等。
从图4中可以看出，上接触力FU可分解成FU1及FU2，由于上述同样理由，有FU1＝FU2。从图5中可以看出，下接触力FD可分解为FD1及FD2，同样有FD1＝FD2。由上述可知，由于支撑结构是浮动的，且由于结构尺寸设计的对称性，电压电流传感器A部分1及电压电流传感器B部分2彼此间的四个接触面上的四个接触力是相等的，这就保证了电压电流传感器A部分1与电压电流传感器B部分2的紧密贴合状态，形成了电压电流传感器A部分1与电压电流传感器B部分2接触平面的自定位。
从图4和图5可以看出，电压电流传感器A部分1和电压电流传感器B部分2上下接触面之间均设有的定位结构。结合图7所示，电压电流传感器A部分1与电压电流传感器B部分2之间的横向自定位是通过L形定位块91和定位槽92实现的，纵向自定位是通过L形定位块91和定位块93实现的。从图6的可以看出L形定位块91的详细结构，下图为上图A-A截面图，从图中可以看出L形定位块91下部分前端设有对称的倾斜过渡面，倾斜角度a为20度，倾斜过渡面有利于L形定位块91在与定位槽92配合的过程中的定位。从图7也可以看出，定位块93的下端同样设有倾斜的过渡面与L形定位快91相配合。
在使用的过程中，钳形电压电流传感器的正常工作还要求在图1中的X方向，即纵向，及图4中的Y方向，即横向，电压电流传感器A部分1及电压电流传感器B部分2彼此间的准确定位，这对于钳形仪表的重复测量精度是很重要的。本实用新型的实现方法是依靠上、下两个L形定位块91、定位槽92、定位块93以及浮动弹簧8来加以实现。在钳口从张开到闭合的过程中，电压电流传感器A部分1及电压电流传感器B部分2的定位是从壳体内腔的定位转换到电压电流传感器A部分1和电压电流传感器B部分2彼此自定位的过程。L形定位块91和定位块93的20°倾斜过渡面结构保证了这种过程的顺利转换，如图4、图5、图6和图7所示。L形定位块91的直线部分插入到电压电流传感器的定位槽92内，即准确地实现了图4中方向Y的定位。另外，在这个转换过程中，电压电流传感器A通过定位块93的下平面压在L形定位块91上，同时浮动弹簧8被压缩，浮动弹簧8的压缩保证了电压电流传感器之间接触平面的紧密接触，这样就保证了图1中在X方向上的准确定位。
上面叙述的说明在X方向及Y方向的定位也是一种自定位的方式。这种浮动的自定位方式约束了电压电流传感器A部分1及电压电流传感器B部分2的所有相对自由度，准确地实现了自定位，这种定位不依赖于第一壳体3和第二壳体4的任何精度，大大降低了工艺复杂性，提高了定位准确度、以及重复定位的一致性。
权利要求1.一种钳形电压电流传感器，包括钳形主体、电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分，钳形主体前端设有可相对转动打开的第一壳体和第二壳体，分别用于安装电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分，其特征是所述电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分之间设有自定位机构。
2.根据权利要求1所述的钳形电压电流传感器，其特征是电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分之一通过浮动式连接结构与第一壳体或第二壳体连接。
3.根据权利要求2所述的钳形电压电流传感器，其特征是所述自定位机构为插接或卡接式自定位机构。
4.根据权利要求2所述的钳形电压电流传感器，其特征是电压电流传感器A部分固定在第一壳体内，电压电流传感器B部分通过浮动式连接结构安装在第二壳体内。
5.根据权利要求4所述的钳形电压电流传感器，其特征是所述浮动式连接结构包括安装在电压电流传感器B部分和第二壳体之间的浮动弹簧和非紧固式连接机构，电压电流传感器B部分通过非紧固式连接机构与第二壳体之间保持一定的微自由度。
6.根据权利要求5所述的钳形电压电流传感器，其特征是所述非紧固式连接机构由安装在电压电流传感器B部分和第二壳体之间的螺钉、螺母构成，螺钉、螺母与被固定部分之间保留一定的非紧固间隙。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的钳形电压电流传感器，其特征是所述自定位机构包括上定位机构和下定位机构。
8.根据权利要求7所述的钳形电压电流传感器，其特征是上定位机构为横向定位机构，下定位机构包括纵向定位机构和横向定位机构。
9.根据权利要求8所述的钳形电压电流传感器，其特征是所述纵向定位机构由设于电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分之一的L形定位块和设于另一部分的定位块构成，所述横向定位机构由L形定位块和设于另一部分的定位槽构成。
10.根据权利要求9所述的钳形电压电流传感器，其特征是在L形定位块、或定位块或定位槽与另一定位件接触的前端设有倾斜或圆滑过渡面。
专利摘要本实用新型涉及一种电压电流传感器的结构设计，目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种工艺成本低廉、结构简单、定位准确、部件使用磨损后仍不降低性能的钳形电压电流传感器。结构包括钳形主体、电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分，钳形主体前端设有可相对转动打开的第一壳体和第二壳体，分别用于安装电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分，所述电压电流传感器A部分和电压电流传感器B部分之一通过浮动式连接结构与第一壳体或第二壳体连接。将电压电流传感器的一部分制作成浮动式的结构，有利于电压电流传感器之间的定位，降低了个个构件之间的配合精度，降低了加工标准，大大降低了产品的生产成本。
文档编号G01R27/20GK201054013SQ20072005538
公开日2008年4月30日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者张今哲 申请人:张今哲