一种电压测量笔及其测量方法与流程

本发明涉及待测电压的测量装置技术领域，具体来说，是指一种电压测量笔及其测量方法。

背景技术：

直流蓄电池组是变电站的重要组成部分，在交流失电的情况下，直流蓄电池组可以为自动化设备不间断的供电，从而起到保护自动化设备的作用。为掌握蓄电池组运行情况，通常要求每月测量一次单体蓄电池的电压。现有技术中用于测量蓄电池电压的主要工具为万用表，由两名运维人员配合，一人测量，另一人记录测量结果并将数据逐个录入系统。采用万用表测量蓄电池电压存在以下问题：

1、需要双手测量操作繁琐

测量前需要将万用表放置在待测量电压的蓄电池附近固定，然后使用双手分别持握测量表笔进行测量，万用表则需要随时根据测量位置的变化而移动到合适的位置。在空间狭窄或者位置较高时，双手持握测试表笔操作十分不便，并且在测量或移动过程中还容易拉扯使万用表掉落或者使测量表笔拉扯损坏，作业过程繁琐。

2、需要多人配合效率低下

万用表采用分离式的测量表笔结构能满足一般的测量要求，但是在变电站运行工作中的蓄电池组需要周期性的对蓄电池浮充电压、内阻进行测量校验，尤其是在蓄电池核对性放电工作中更需要每小时对所有蓄电池进行一次跟踪测量。通常测量工作需要使用万用表或内阻测试仪由两人进行作业，即一人测量一人记录。平均测量一组蓄电池(104只)电压需要大约25分钟,重复的测量操作严重的浪费了人力资源成本。而同组蓄电池的两极柱之间的距离相等、测量重复度高，由于万用表的测量表笔是分离设计，需要每次都左右手同时持握测量表笔移动到待测蓄电池的极柱位置进行测试，工作效率不高。

3、不具备数据存储功能

在测量蓄电池组电压的过程中需要有两个人协同作业，一人进行数据测量，一人进行数据录入，浪费人力资源，同时在数据录入时，还可能会因为人为操作问题而出现录入错误的情况。

4、不能直观进行电压值的判断

使用万用表测量蓄电池组或者蓄电池单体时，需要人工判断电压值是否正常，万用表不能进行直观判断影响，极大影响了工作的效率。

因此，提供一种独立的、一体化的电压测量笔，是本技术领域的技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电压测量笔，以解决采用现有技术中的万用表测量电压时由于容易拉扯使万用表掉落或者使测量表笔拉扯损坏的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种电压测量笔，包括具有正极输入针的正极笔部以及具有负极输入针的负极笔部，所述正极笔部或者负极笔部上设置有电压测量电路，所述正极输入针与负极输入针通过电压测量电路测量电压。

在上述技术方案的基础上，该电压测量笔还可以做如下的改进。

进一步，所述电压测量电路包括电连接的处理器、分压电路、a/d数模转换模块以及显示屏，所述处理器、分压电路以及a/d数模转换模块集成于电路板上，所述显示屏设置于电压测量笔上，所述正极输入针与负极输入针测量电压并显示于显示屏上。

进一步，所述电路板还电连接有蜂鸣器、控制按键以及下载接口，所述电路板上还集成有存储单元，所述蜂鸣器、控制按键分别与处理器电连接，所述下载接口与存储单元电连接。

进一步，所述正极笔部和负极笔部上分别设置有用于与外部电压表连接的外部接口，所述外部接口与处理器电连接。

进一步，还包括旋转板，所述显示屏设置于旋转板上，以便于读取电压值，所述旋转板铰接于电压测量笔上。

进一步，所述正极笔部与负极笔部活动连接呈圆规式结构并且能够呈相对固定的张开角度，使正极输入针与负极输入针对电压进行测量。

进一步，所述正极笔部与负极笔部的活动连接处设置有连接座，所述连接座上设置有分别与正极笔部、负极笔部铰接的铰接点，所述正极笔部与负极笔部通过铰接点转动并通过连接座夹紧。

进一步，所述正极笔部和/或负极笔部上还设置有电连接的驱动电机、电机控制器以及电池，所述驱动电机的输出轴与铰接点相连接，所述正极笔部与负极笔部通过驱动电机转动并保持固定的张开角度。

进一步，所述正极笔部与负极笔部上还分别设置有相互啮合的齿部；所述正极笔部与负极笔部上还分别设置有便于走线的走线孔；所述正极笔部与负极笔部还可拆卸连接有用于保护正极输入针与负极输入针的保护盖；所述电压测量笔上还设置有把手。

此外，本发明还提供一种电压测量笔测量电压的方法，包括以下步骤：

s1、设置电压测量电路的标准电压值范围；

s2、调节正极笔部与负极笔部的张开角度，使正极输入针与负极输入针之间的距离等于待测电压正负极之间的距离，并对待测电压进行测量；

s3、按照预设的测量顺序，保持正极笔部与负极笔部的张开角度不变，继续测量下一组待测电压，直至完成所有待测电压的测量。

与现有技术相比，本发明提供的电压测量笔具有的有益效果是：

本发明将电压测量电路设置于电压测量笔中，实现了电压测量笔结构的一体化，使电压测量笔完全摆脱了表笔线的束缚，避免了拉扯使万用表掉落或者使测量表笔拉扯损坏的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明电压测量笔的整体结构示意图；

图2是本发明正极笔部的内部结构示意图；

图3是本发明负极笔部的立体结构示意图；

图4是本发明电压测量电路的控制结构示意图；

图5是本发明电压测量笔的另一实施方式的结构示意图；

图6是本发明电压测量笔与外部电压表连接的控制结构示意图。

图中：

1—正极笔部；2—负极笔部；3—正极输入针；4—负极输入针；5—显示屏；6—连接座；7—蜂鸣器；8—控制按键；9—下载接口；10—铰接点；11—把手；12—电路板；13—齿部；14—走线孔；15—驱动电机；16—保护盖；17—旋转板；18—外部接口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

一种电压测量笔，如图1至图4所示，包括具有内部空腔的正极笔部1与负极笔部2，正极笔部1的一端设置有正极输入针3，负极笔部2的一端设置有负极输入针4。在正极笔部1的内部空腔中设置有处理器、分压电路以及a/d数模转换模块，在正极笔部1的表面设置有显示屏5。其中，处理器采用sd8100芯片，分压电路通过设置电阻实现降压的功能即可(此为现有技术，不再赘述)，a/d数模转换模块采用adc0832ccn，显示屏5选用普通lcd显示屏即可。处理器、分压电路以及a/d数模转换模块集成于电路板12上并相互之间电连接，电路板12设置于正极笔部1的内部空腔中，正极输入针3与负极输入针4分别与分压电路电连接，显示屏5与处理器电连接。本实施例采用锂电池对处理器供电，锂电池与处理器电连接。同时，还可以在正极笔部1上设置控制按键8，使控制按键8与处理器电连接，当测量不同电压值的蓄电池时，可以通过控制按键8预先设置可测量标准电压值的范围。正极笔部1与负极笔部2上还分别设置有便于走线的走线孔14。

作为另一种实施方式，本实施例中的电压测量电路还可以选用v75d0-100v的数显数字电压表，数显数字电压表可以实现电压在0-100v的电压测量。正极输入针3、负极输入针4以及锂电池分别与数显数字电压表电连接。

如图1至图4所示，正极笔部1与负极笔部2形成圆规式的结构。具体来说，在正极笔部1与负极笔部2的连接处设置有匚形结构的连接座6，连接座6上设置有分别与正极笔部1、负极笔部2铰接的铰接点10，使正极笔部1与负极笔部2能够自由的转动。匚形结构的连接座6能够将正极笔部1与负极笔部2夹紧，当调节完正极笔部1与负极笔部2之间的夹角后，连接座6的夹紧作用能够保持正极笔部1与负极笔部2的相对位置固定。在连接座6上还设置有便于电压测量笔持握的把手11。

测量蓄电池组的电压时，首先通过控制按键8设置标准电压值的测量范围，然后调节正极笔部1与负极笔部2之间的张开角度，使正极输入针3与负极输入针4之间的距离等于蓄电池正负极柱之间的距离，并对蓄电池进行测量，完成单个蓄电池的测量之后按照预设的测量顺序，保持正极笔部1与负极笔部2的张开角度不变，继续测量下一个蓄电池单体，直至完成所有蓄电池组的测量。正极输入针3与负极输入针4获取蓄电池的电压后，通过分压电路进行降压，并传递给a/d数模转换模块，a/d数模转换模块将模拟信号转换为数字信号传递给处理器，处理器再对数字信号通过一定的算法处理后输出给显示屏5进行显示。

本发明的电压测量笔完全摆脱了表笔线的束缚，实现了电压测量笔结构的独立化、一体化，并且将电压测量笔设计为圆规式的结构，能够在重复测量过程中不用反复调整正极输入针3与负极输入针4之间的间距，从而实现蓄电池组的快速测量的目的，还可以使操作者单手即可完成电压的测量工作，极大提高了电压测量的工作效率。

实施例2：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：

如图1至图4所示，在正极笔部1和/或负极笔部2上还设置有电连接的驱动电机15与电机控制器，驱动电机15可采用新华通gjy-395-12v减速电机，该减速电机体积小并且选用的是涡轮蜗杆传动，它能够驱使正极笔部1与负极笔部2张开一定角度后停止而不会受外力转动自锁，保证了相同极柱距离的蓄电池电压测量过程中不用每次调整张角距离而节约时间。电机控制器可选用正反开关控制器，该正反开关控制器可以调节电机转速，保证了在调节过程中能过达到合适的转速要求。电机控制器与锂电池电连接，驱动电机15的输出轴与铰接点10相连接，正极笔部1与负极笔部2通过驱动电机15的正反转调节所张开的角度并保持该张开角度不变。

如图1至图4所示，为了增强正极笔部1与负极笔部2的同步运行，同时减少驱动电机15的数量，还可以仅在正极笔部1或者负极笔部2上设置驱动电机15，此时，需在正极笔部1与负极笔部2的连接位置设置相互啮合的齿部13，当驱动电机15驱动正极笔部1或者负极笔部2转动时，负极笔部2或者正极笔部1能够在齿部13作用下同步转动。

实施例3：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：

如图1至图4所示，在正极笔部1或者负极笔部2上还设置有蜂鸣器7与下载接口9，在处理器上还集成有存储单元，蜂鸣器7与处理器电连接，下载接口9与存储单元电连接，下载接口9优选usb接口。

存储单元能够对所测量的电压值进行存储，在数据储存完成后，蜂鸣器7会进行语音提示“数据已存储”，此时可以将电压测量笔移开以测量下一个电压值。同时处理器通过逻辑判断对所测量的电压值与标准电压范围进行对比，如果电压值低于标准电压范围则蜂鸣器7“滴”一声，如果电压值高于标准电压范围则蜂鸣器7连续“滴滴”两声。从而使操作者无需读取数据而更直观的对所测量的电压值进行判断。

重复测量所有蓄电池组并对所有数据进行存储，再将存储的数据通过下载接口9进行下载至外接设备，例如u盘或者tf卡，所下载的文件为excel格式，可以将数据批量上传至管理系统，实现数据的统一管理。

实施例4：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：

如图5与图6所示，为了便于使用者观察显示屏5上所显示的电压值，本实施例与上述实施例不同之处在于，本实施例在连接座6上铰接有旋转板17，显示屏5设置于旋转板17上，当使用者位于狭窄空间使，可以预先将显示屏5翻转至可视范围，然后再进行电压的测量，从而保证使用者能够快速的读取所测量的电压值。

如图5与图6所示，在正极笔部1和负极笔部2上分别设置有用于与外部电压表连接的外部接口18，外部接口18与处理器电连接。本实施例通过在处理器和正极输入针3与负极输入针4之间设置外部接口18，能够使外部接口18连接外部电压表，例如万用表或者内阻测试仪，用以配合测量蓄电池的其他相关参数，进而扩大了本发明电压测量笔的使用范围，并且使得蓄电池其他相关参数的测量工作效率得到有效的提高。

如图5与图6所示，正极笔部1与负极笔部2还可拆卸连接有用于保护正极输入针3与负极输入针4的保护盖16，当不使用本发明的电压测量笔时，保护盖16能够避免正极输入针3与负极输入针4的损坏。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。