一种多功能数字万用表的制作方法

本实用新型涉及万用表技术领域，具体涉及一种多功能数字万用表。

背景技术：

目前市面上的数字万用表，有的使用干电池，这种方式不仅不环保而且要定期更换；有的使用充电电池，这种方式在每次充电时仍要拆装、费时费力。在一些情况下，还可能在换电池时损坏万用表或者发生触电事故。外出时，若携带的万用表电池电量耗尽，而未同时带齐用于拆机更换的备用电池和螺丝刀，就无法更换电池，导致数字万用表完全无法正常工作。当万用表测量完电流后，操作人员尤其是初学者，常忘记更换档位或插孔就去进行电压测量，造成万用表或被测电路损坏。目前普遍使用的万用表，多数采用保险管来实现过流保护，也有少量用的是自恢复保险丝，对初学者来说，更换保险管很容易损坏万用表、而大量更换保险管则占用实训室管理员过多时间；而自恢复保险丝存在电阻大、可靠性差的问题，也限制了其使用范围；而且，采用保险管和自恢复保险丝的这两种保护方法，断开前都存在数倍过电流，并由此产生过电压，可能损坏被测电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种多功能数字万用表，该设备设计合理，体积小巧，成本低廉，无需拆开万用表也无需外加充电装置，即可给万用表内的电池充电，如此既有利于环保，又能提高设备使用的安全性。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种多功能数字万用表，包括壳体，以及与所述壳体相连接的控制系统和测试棒，其中，所述控制系统设置在所述壳体内；所述测试棒设有两个，该两个测试棒分别通过导线与所述壳体相连接；

所述壳体上设有电源开关、指示灯、量程开关和接口，其中，所述接口设有四个，分别为10A接口、mA接口、COM接口和VΩ接口；所述测试棒可与所述壳体上的接口相连接；

所述控制系统包括测量板、充电电路、可充电电池、双刀双掷开关、10A插孔、mA插孔、COM插孔和VΩ插孔，其中，所述10A插孔与所述壳体上的10A接口相连接，所述mA插孔与所述壳体上的mA接口相连接，所述COM插孔与所述壳体上的COM接口相连接，所述VΩ插孔与所述壳体上的VΩ接口相连接；所述双刀双掷开关包括功能切换第一单元和功能切换第二单元；所述10A插孔与mA插孔分别与所述测量板相连接；所述COM插孔分别与所述测量板和充电电路输入端相连接；所述VΩ插孔与所述功能切换第一单元相连接；所述功能切换第一单元分别与所述测量板和充电电路的输入端相连接；所述可充电电池的负极分别与所述测量板的负极和充电电路输出端的负极相连接，所述功能切换第二单元分别与所述测量板的正极、充电电路输出端的正极和可充电电池的正极相连接；所述功能切换第一单元和功能切换第二单元同时切换成充电功能或者测量功能。

优选地，所述测试棒包括外胶管、内胶管、旋钮、探针和铜管，其中，所述内胶管设置在所述外胶管内且与所述外胶管活动连接，所述旋钮与所述内胶管一体成型，所述旋钮从所述外胶管顶部伸出；所述内胶管的内壁设有螺纹；所述外胶管的底部设有通孔；所述铜管设置在所述内胶管内，铜管上部设有外螺纹，该外螺纹与所述内胶管内壁的螺纹相对应设置，则铜管可在内胶管的作用下上下移动，铜管内设有通道，铜管底部设有铜翼，该铜翼可从所述外胶管底部的通孔处伸出并始终保持与所述探针相接触；所述探针的中部与所述内胶管相连接，探针的下端穿过所述铜管内的通道并从所述外胶管的底部伸出；所述导线从所述旋钮处伸入，并与所述探针相连接。

优选地，所述壳体由防水材料制成。

优选地，所述控制系统内使用能够自动恢复的过流保护装置，如电子式过流保护电路。

本实用新型的工作原理：

测量时，首先按下电源开关，切换电源开关至测量(ON)位置，使万用表进入测量状态，然后将测试棒连接想要测量的电路即可进行工作；具体来说，此时双刀双掷开关的功能切换第一单元和功能切换第二单元同时切换到测量(ON)位置，电流从可充电电池的正极流出经过功能切换第二单元流到测量板上的9V电源正极输入端，万用表开机工作；

充电时，首先将测试棒断电，并切换电源开关至充电(OFF)位置，将万用表量程开关转换到高电压档，例如750V，然后将测试棒连接到外部电源，使万用表和外部电源连接起来，外部电源就通过万用表内置的充电电路为可充电电池进行充电，其中充电电路还设置了充电控制电路以防止过充；具体来说，关机时，双刀双掷开关的功能切换第一单元和功能切换第二单元同时切换到充电(OFF)位置，进入待充电状态，此时将一个测试棒的两头分别连接外部电源和VΩ接口(VΩ插孔)，电流经过功能切换第一单元，从充电电路的输入端进入充电电路，并将另一个测试棒的两头分别连接外部电源和COM接口(COM插孔)，而COM插孔连接充电电路的输入端，从而形成充电输入回路；充电电路的输出端连接功能切换第二单元，功能切换第二单元连接可充电电池的正极，可充电电池的负极连接充电电路的输出端，从而形成充电输出回路，即可为万用表的可充电电池进行充电。

其中，测试棒设计成带伸出型铜翼的结构，当使用市电插座作为充电电源时可以增大与外部电源接口的接触面积，使测试棒牢固插入外部电源的接口；具体来说，测试棒在使用时，首先一手握紧外胶管，另一手旋转旋钮，带动内胶管旋转，进而在内胶管内螺纹的驱动下，使铜管向下移动，则铜翼伸出，此时测试棒即可处于充电状态，使用完成后旋转旋钮以收起铜管，则铜管向内胶管回缩且铜翼缩回外胶管底部的通孔内。

本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果：

(1)本实用新型设计合理，体积小巧，成本低廉，无需拆开万用表也无需外加充电装置，即可给万用表内的电池充电，如此既有利于环保，又能提高设备使用的安全性，进一步杜绝了拆装万用表带来的触电事故或者损坏万用表，也不必出差时携带拆机工具及备用电池；

(2)本实用新型能够减少实训室管理员维护工作量、减少耗材；减少初学者电池用尽后或错误操作损坏后，等待更换而耽误实训学习；减少出差人员因电池耗尽、保险丝烧坏耽误工作；

(3)本实用新型选用适当的充电电路，不仅具备一般充电电路的防止过充功能、输入输出端之间电隔离功能，而且能工作在较宽的电源电压范围内，并且能容忍外电源回路连接不良带来的频繁通断，得以适应各类不佳的充电条件；

(4)本实用新型使用电子式过流保护电路，则整个表在整个寿命周期中，可以不必拆开外壳；

(5)本实用新型使用防护外壳，可应用在恶劣或者要求较高的工作环境下，如高粉尘，防爆，经常水滴等的工作环境。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为本实用新型的电路图；

图3为本实用新型测量状态下测试棒的结构示意图；

图4为本实用新型充电状态下测试棒的结构示意图；

图5为本实用新型内胶管和探针的结构示意图；

图6为本实用新型铜管的结构示意图。

图中附图标记为：1、指示灯；2、电源开关；3、量程开关；4、接口；5、导线；6、旋钮；7、外胶管；8、内胶管；9、螺纹；10、铜管；11、探针；12、外螺纹；13、铜翼；14、通孔。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1～6所示，一种多功能数字万用表，包括壳体，以及与所述壳体相连接的控制系统和测试棒，其中，所述控制系统设置在所述壳体内；所述测试棒设有两个，该两个测试棒分别通过导线5与所述壳体相连接；

如图1所示，所述壳体上设有电源开关2、指示灯1、量程开关3和接口4，其中，所述接口4设有四个，分别为10A接口、mA接口、COM接口和VΩ接口；所述测试棒可与所述壳体上的接口4相连接；所述壳体由防水材料制成；指示灯1下方标有“充电中”字样，电源开关2下方标有“开关”字样。

如图2所示，所述控制系统包括测量板、充电电路、可充电电池、双刀双掷开关、10A插孔、mA插孔、COM插孔和VΩ插孔，其中，所述10A插孔与所述壳体上的10A接口相连接，所述mA插孔与所述壳体上的mA接口相连接，所述COM插孔与所述壳体上的COM接口相连接，所述VΩ插孔与所述壳体上的VΩ接口相连接；所述双刀双掷开关包括功能切换第一单元和功能切换第二单元，具体来说，该双刀双掷开关包括两个动触头和四个静触点，以及绝缘外壳，每个功能切换单元为一组单刀双掷开关，则两个功能切换单元共同组成了双刀双掷开关；所述10A插孔与mA插孔分别与所述测量板相连接；所述COM插孔分别与所述测量板和充电电路输入端相连接；所述VΩ插孔与所述功能切换第一单元相连接；所述功能切换第一单元分别与所述测量板和充电电路的输入端相连接；所述可充电电池的负极分别与所述测量板的负极和充电电路输出端的负极相连接，所述功能切换第二单元分别与所述测量板的正极、充电电路输出端的正极和可充电电池的正极相连接；所述双刀双掷开关的两个位置分别是充电功能和测量功能，即功能切换第一单元和功能切换第二单元同时切换成充电功能或者测量功能；所述控制系统内使用能够自动恢复的过流保护装置，如电子式过流保护电路。

如图3～6所示，所述测试棒包括外胶管7、内胶管8、旋钮6、探针11和铜管10，其中，所述内胶管8设置在所述外胶管7内且与所述外胶管7活动连接，所述旋钮6与所述内胶管8一体成型，所述旋钮6从所述外胶管7顶部伸出；所述内胶管8的内壁设有螺纹9；所述外胶管7的底部设有通孔14；所述铜管10设置在所述内胶管8内，铜管10上部设有外螺纹12，该外螺纹12与所述内胶管8内壁的螺纹9相对应设置，则铜管10可在内胶管8的作用下上下移动，铜管10内设有通道，铜管10底部设有铜翼13，该铜翼13可从所述外胶管7底部的通孔14处伸出并始终保持与所述探针11相接触；所述探针11的中部与所述内胶管8相连接，探针11的下端穿过所述铜管10内的通道并从所述外胶管7的底部伸出；所述导线5从所述旋钮6处伸入，并与所述探针11相连接。

测量时，首先按下电源开关2，切换电源开关2至测量(ON)位置，使万用表进入测量状态，然后将测试棒连接想要测量的电路即可进行工作；具体来说，此时双刀双掷开关的功能切换第一单元和功能切换第二单元同时切换到测量(ON)位置，电流从可充电电池的正极流出经过功能切换第二单元流到测量板上的9V电源正极输入端，万用表开机工作。

充电时，首先将测试棒断电，并切换电源开关2至充电(OFF)位置，将万用表量程开关3转换到高电压档，例如750V，然后将测试棒连接到外部电源，使万用表和外部电源连接起来，外部电源就通过万用表内置的充电电路为可充电电池进行充电，其中充电电路还设置了充电控制电路以防止过充；具体来说，关机时，双刀双掷开关的功能切换第一单元和功能切换第二单元同时切换到充电(OFF)位置，进入待充电状态，此时将一个测试棒的两头分别连接外部电源和VΩ接口(VΩ插孔)，电流经过功能切换第一单元，从充电电路的输入端进入充电电路，并将另一个测试棒的两头分别连接外部电源和COM接口(COM插孔)，而COM插孔连接充电电路的输入端，从而形成充电输入回路；充电电路的输出端连接功能切换第二单元，功能切换第二单元连接可充电电池的正极，可充电电池的负极连接充电电路的输出端，从而形成充电输出回路，即可为万用表的可充电电池进行充电。

其中，测试棒设计成带伸出型铜翼13的结构，当使用市电插座作为充电电源时可以增大与市电插座接口的接触面积，使测试棒牢固插入市电插座的接口；具体来说，测试棒在使用时，首先一手握紧外胶管7，另一手旋转旋钮6，带动内胶管8旋转，进而在内胶管8内螺纹9的驱动下，使铜管10向下移动，则铜翼13伸出，此时测试棒即可处于充电状态，使用完成后旋转旋钮6以收起铜管10，则铜管10向内胶管8回缩且铜翼13缩回外胶管7底部的通孔14内。

本实用新型设计合理，体积小巧，成本低廉，无需拆开万用表也无需外加充电装置，即可给万用表内的电池充电，如此既有利于环保，又能提高设备使用的安全性，进一步杜绝了拆装万用表带来的触电事故或者损坏万用表，也不必出差时携带拆机工具及备用电池；能够减少实训室管理员维护工作量、减少耗材；减少初学者电池用尽后或错误操作损坏后，等待更换而耽误实训学习；减少出差人员因电池耗尽、保险丝烧坏耽误工作；选用适当的充电电路，不仅具备一般充电电路的防止过充功能、输入输出端之间电隔离功能，而且能工作在较宽的电源电压范围内，并且能容忍外电源回路连接不良带来的频繁通断，得以适应各类不佳的充电条件；使用电子式过流保护电路，则整个表在整个寿命周期中，可以不必拆开外壳；使用防护外壳，可应用在恶劣或者要求较高的工作环境下，如高粉尘，防爆，经常水滴等的工作环境。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。