一种非接触式感应片及测电笔的制作方法

本实用新型涉及电工工具领域，尤其涉及一种非接触式感应片及测电笔。

背景技术：

测电笔是一种常用的电工工具，使用较为广泛。在一些光线昏暗甚至黑暗的地方需要使用到，然而，由于安全的原因，在使用过程中，测电笔的金属笔尖是不能触碰的。常规测电笔没有照明的功能，对于一些不熟悉的使用者，容易发生错误的操作。

接触式测电笔虽然能测出漏电，但必须与带电体接触，也给在高压场合、昏暗场合工作的人员带来很大不便，易造成人身触电事故，而且测电范围受到一定限制。实用新型专利CN205484525U中公开了一种具有照明功能的感应测电笔，包括绝缘性外壳、感应探头、与电源连接的感应检测电路、LED 感应灯、蜂鸣器SP、LED夜视灯以及感应测电笔开关；感应头用于探测被测物体的电场信号，感应探头与感应检测电路为非接触；感应检测电路用于接收感应探头探测到的电场信号，经其放大整形后控制LED感应灯和蜂鸣器 SP工作；感应测电笔还包括设置在绝缘性外壳外侧且与电源连接的照明灯、照明灯开关以及设置在绝缘性外壳内的放大器；绝缘性外壳上端的外侧面上设有内凹的安置槽，照明灯设置在此安置槽内；放大器用于将流向照明灯的电流放大，从而提高照明灯的亮度。本实用新型通过在测电笔外壳上设置高亮度照明灯为工作时提供照明，照明灯与测电笔共用一个电路，且两者之间互不影响。

在实际应用时，虽然非接触式测电笔不需要直接接触插座里面的电极，但为了避免其他非测量电极射频干扰而导致的误判，需要将非接触式测电笔的笔端插入插孔。因此，非接触测电笔的笔端通常需要设计成能够插入插座，笔端外观尺寸必然需要设计成小于插座插孔的外观尺寸。在国内标准里面，扁形插座插孔厚度是2mm，考虑到加工工差因素，非接触式测电笔的厚度不宜超过1.6mm。现有非接触式测电笔笔端的感应电极采用金属片的方式，而且为了安装方便，金属片需要具备一定厚度。虽然采用金属片的非接触测电笔在加工制作方面比较方便，但当实际所测电压较高时，有可能因为绝缘材料厚度不够，而导致非接触式测电笔笔端的绝缘材料被击穿。

当前有的非接触式测电笔宣称的测量电压已经达到1KV，考虑到安规要求，为了保障非接触式测电笔绝缘材料笔端与感应材料的绝缘性能，直接采用金属材料做感应片并不合适。因此，需要采用特定制作方式的感应片，在保障交流电压感应性能要求的同时，又能保障绝缘性能。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种非接触式感应片及测电笔，旨在实现保障绝缘性能要求的同时，有效提供良好的电压感应性能。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种非接触式感应片，用于测电笔中以感应所测电场信号并产生感应电压，所述非接触式感应片的厚度不超过 2mm，所述感应片包括叠合在一起的基底层和感应层，所述基底层采用绝缘材料，所述感应层包括呈间隔设置的感应片体和接地片体；所述感应片体连接有第一连接端子，所述第一连接端子用于与测电笔的感应电压检测控制电路的信号输入端连接；所述接地片体连接有第二连接端子，所述第二连接端子用于与测电笔的感应电压检测控制电路的模拟地连接；所述感应片体、接地片体、第一连接端子、第二连接端子均采用导体材料；所述感应片体用于感应所测电场信号并产生感应电压，包括靠近所述基底层的前端设置的本体及与所述本体连接的连接部；所述接地片体靠近所述基底层的后端设置。

优选地，还包括覆盖层，所述覆盖层将所述感应层覆盖，所述覆盖层采用绝缘材料，所述覆盖层采用的绝缘材料与所述基底层采用的绝缘材料相同或不相同。

优选地，所述感应片体的面积与接地片体的面积比例接近1：1。

优选地，所述感应片体的本体为块状或蛇形线。

优选地，所述感应层为一层，所述感应片体和接地片体位于所述感应层的同一层，所述连接部呈纵长形，由所述感应片体靠近所述接地片体一端的朝向所述基底层的后端延伸形成，所述连接部位于所述接地片体的一侧并与所述接地片体间隔，所述连接部与所述第一连接端子连接。

优选地，所述感应层包括两层，所述感应层的两层位于所述基底层的同一侧或者分别位于所述基底层的相对两侧，所述感应片体和接地片体分别位于所述感应层的两层。

优选地，所述感应片体的本体的宽度为5mm±2.5mm，所述感应片体的本体的长度为7mm±3mm，所述接地片体的长度大于10mm。

为了达到上述目的，本实用新型还提出一种测电笔，包括笔身及设于所述笔身内的电路板，所述电路板上设有感应电压检测控制电路和MCU，其特征在于，所述测电笔还包括前述的非接触式感应片，所述非接触式感应片通过所述第一连接端子将所述感应片体与所述感应电压检测控制电路的信号输入端连接，并通过所述第二连接端子将所述接地片体与所述感应电压检测控制电路的模拟地连接，

优选地，所述非接触式感应片与所述电路板相平行设置，或者所述非接触式感应片与所述电路板相垂直设置。

优选地，还包括按键、指示灯、蜂鸣器和电源，所述电源用于为整个测电笔供电，所述按键用于控制开关机和指示灯亮灭，所述MCU带有AD转换器，所述感应电压检测控制电路包括放大电路，所述放大电路用于将所述非接触式感应片产生的感应电压的信号放大，所述AD转换器用于将放大电路放大后的感应电压模拟信号转换为数字信号，所述MCU用于将转换后的数字信号进行分析处理后，控制所述指示灯显示相应的电压等级，以及控制所述蜂鸣器提示相应的电压等级。

本实用新型提出的非接触式感应片及测电笔，通过采用特殊结构的非接触式感应片，保障了绝缘性能要求的同时，能够有效提供良好的电压感应性能，使得产品不仅能够用于较低的电压感应场景，也能够适用于较高的电压感应场景，扩大了产品的使用范围；而且，非接触式感应片的制造也比较方便。

附图说明

图1是本实用新型非接触式感应片一实施例的结构示意图。

图2为图1所示非接触式感应片沿A-A线的剖视放大图。

图3为图1所示非接触式感应片沿B-B线的剖视放大图。

图4为本实用新型非接触式感应片中感应片体另一实施例的结构示意图。

图5为本实用新型测电笔一实施例的电路原理框图。

图6为本实用新型测电笔一实施例的局部结构示意图，

为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

电力系统的输电线路和电气设备工作时，由于电流不断变化，会在其周围产生变化的磁场，变化的磁场遇到导体，会感应出电势，这种产生电动势的过程叫电磁感应。电磁感应和静电感应在靠近电力线路和电气设备附近导体上产生的电压称为感应电压。

因此，非接触式测电笔利用电磁场产生感应电压时，需要采用金属导体做为感应电极。如果用于片状插座时，为了更好地分辨插座上不同插孔连接线的电压情况，其感应的电极通常需要做成片状，而且其最大尺寸不宜超过插孔尺寸。为了便于加工制造，现有的产品直接采用单一金属片。虽然保障了强度，但也因为厚度原因，导致绝缘材料薄而导致绝缘能力减弱。同时，现有金属电极片采用单体模式，易受环境电磁干扰影响导致误判。

本实用新型提出一种非接触式感应片，用于测电笔中以感应所测电场信号并产生感应电压。如图1至图3所示，为本实用新型非接触式感应片的一较佳实施例。在本实施例中，非接触式感应片1的厚度不超过2mm，这样可以适应于国内标准扁形插座插孔的厚度。

所述感应片1包括叠合在一起的基底层11和感应层12，所述基底层11 采用绝缘材料，例如可以采用FR4材质(环氧玻璃布层压板)，但并不局限于 FR4材质；基底层11可以是由一种绝缘材料堆积而成，也可以是不同绝缘材料多层黏贴而成。

所述感应层12包括呈间隔设置的感应片体13和接地片体14；所述感应片体13连接有第一连接端子15，所述第一连接端子15用于与测电笔的感应电压检测控制电路4(如图5所示)的信号输入端连接；所述接地片体14连接有第二连接端子16，所述第二连接端子16用于与测电笔的感应电压检测控制电路4的模拟地连接。所述感应片体13、接地片体14、第一连接端子15、第二连接端子16均采用导体材料，例如采用铜，但也可以是其他金属材质。

所述感应片体13用于感应所测电场信号并产生感应电压，包括靠近所述基底层11的前端设置的本体131及与所述本体131连接的连接部132；所述接地片体14靠近所述基底层11的后端设置。

在本实施例中，进一步地，感应片1还包括覆盖层17，所述覆盖层17将所述感应层12覆盖，所述覆盖层17采用绝缘材料，所述覆盖层17采用的绝缘材料与所述基底层11采用的绝缘材料相同或不相同。在其它实施例中，还可以是不设置覆盖层17。

感应片体13是用来感应所测电场信号并产生感应电压，其形状可以是如图1所示，即感应片体13的本体131为块状，连接部132与本体131的后端连接，整体呈L形。感应片体的结构并不局限如下，还可以是其它形状。参照图4，在另一实施中，感应片体13a的本体131a为蛇形线，连接部132a与本体131a的后端连接。

接地片体14是用于减弱小信号的灵敏度，连接到感应电压检测控制电路 4的接地上，也能够同时感应所测电场信号。

第一连接端子15和第二连接端子16用于将感应片体13所感应的电压信号连接到测电笔的感应电压检测控制电路4的采样单元中，至少有分别对应感应片体13和接地片体14的连接焊盘和/或连接插孔。为了尽可能减小电场信号在第一连接端子15和第二连接端子16产生的干扰，第一连接端子15和第二连接端子16尽可能小。当感应片体13和接地片体14采用块状时，优选地，所述感应片体13的面积与接地片体14的面积比例接近1：1为宜。

具体地，在本实施例中，所述感应片体13的本体131的宽度为5mm± 2.5mm，所述感应片体13的本体131的长度为7mm±3mm，所述接地片体 14的长度大于10mm。

在本实施例中，所述感应层12为一层，所述感应片体13和接地片体14 位于所述感应层12的同一层，所述连接部132呈纵长形，由所述感应片体13 靠近所述接地片体14一端的朝向所述基底层11的后端延伸形成，所述连接部132位于所述接地片体14的一侧并与所述接地片体14间隔，所述连接部 132与所述第一连接端子15连接。

在其它实施例中，感应层12还可以是包括两层，所述感应层12的两层位于所述基底层11的同一侧或者分别位于所述基底层11的相对两侧，所述感应片体13和接地片体14分别位于所述感应层12的两层。在感应层12包括两层的情况下，如果是位于基底层11的同一侧，则在感应层12的最外侧可设置覆盖层17，如果是位于基底层11的相对两侧，则可以在两侧的感应层12均设置覆盖层17。

参照图5和图6，本实用新型的实施例还提出一种测电笔，包括笔身2及设于所述笔身2内的电路板3，所述电路板3上设有感应电压检测控制电路4 和MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)5，所述测电笔还包括前述的非接触式感应片1，非接触式感应片1的具体结构参照前述图1至图4及前述实施例的描述。

所述非接触式感应片1通过所述第一连接端子15将所述感应片体13与所述感应电压检测控制电路4的信号输入端连接，并通过所述第二连接端子 16将所述接地片体14与所述感应电压检测控制电路4的模拟地连接。

在本实施例中，所述非接触式感应片1与所述电路板3相垂直设置(如图6所示)。在其它实施例中，还可以是所述非接触式感应片1与所述电路板 3相平行设置，即非接触式感应片1贴合在电路板3的一侧面上。

在本实施例中，测电笔还包括按键6、指示灯7、蜂鸣器8和电源9，所述电源9用于为整个测电笔供电，所述按键6用于控制开关机和指示灯7亮灭，所述MCU 5带有AD转换器，所述感应电压检测控制电路4包括放大电路，所述放大电路用于将所述非接触式感应片1产生的感应电压的信号放大，所述AD转换器用于将放大电路放大后的感应电压模拟信号转换为数字信号，所述MCU 5用于将转换后的数字信号进行分析处理后，控制所述指示灯7显示相应的电压等级，以及控制所述蜂鸣器8提示相应的电压等级。

本实用新型实施例的测电笔，通过采用特殊结构的非接触式感应片1，保障了绝缘性能要求的同时，能够有效提供良好的电压感应性能，使得产品不仅能够用于较低的电压感应场景，也能够适用于较高的电压感应场景，扩大了产品的使用范围；而且，非接触式感应片1的制造也比较方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。