一种暗线检测电路及可视化手持便携式寻线仪

1.本发明涉及线路检测技术领域，特别是涉及一种暗线检测电路及可视化手持便携式寻线仪。


背景技术：

2.现在家庭装修中线路都会选择暗线安装，能保证室内的美观，同时又方便使用，面对日益复杂的装修要求以及居家要求，可视化手持便携式寻线仪可以将墙壁内的暗线电线以图像的形式表现出来，极大程度上帮助电工师傅，建筑工人等快速判断墙内电线是否断开以及电线走向，同时也能够在老旧居民区无法正确判断电路走线时快速判断墙体内电线的走向，大大提升装修工人的工作效率和便利性。
3.房屋室内装修时，为了提高美观度，通常采用暗线布设线缆。当装修后的房屋需进行其它电气设备安装施工时，如安装空调需对墙体进行打孔时，若盲目施工有可能对原有线缆造成破坏，甚至发生触电危险。所以打孔时首先要确定打孔位置的墙体内是否存在电缆，以便做到精准施工。可见在生产生活中，大部分的线路都是暗敷设，很难检测电缆线路路径，无法准确的进行线路维护和改造。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种暗线检测电路及可视化手持便携式寻线仪，以实现暗线路径的检测及可视化显示。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种暗线检测电路，所述暗线检测电路包括：磁头线圈、感应电路和状态显示电路；
7.所述磁头线圈与所述感应电路连接，所述磁头线圈用于感应暗线内通入交流电流时产生的交变磁场，将所述交变磁场转换成电压信号输出给所述感应电路；
8.所述感应电路与所述状态显示电路连接，所述感应电路用于将所述电压信号转换成二值信号，所述二值信号表示所述磁头线圈的下方有暗线或无暗线；
9.所述状态显示电路用于对所述二值信号进行显示。
10.可选的，所述感应电路包括ne555芯片；
11.所述ne555芯片的2脚和6脚分别与所述磁头线圈的两端连接；
12.所述ne555芯片的3脚与所述状态显示电路连接。
13.可选的，所述状态显示电路包括led灯和限流电阻；
14.所述led灯和所述限流电阻串联在所述ne555芯片的3脚与地之间。
15.可选的，所述磁头线圈为工字电感。
16.一种可视化手持便携式寻线仪，所述寻线仪包括壳体，所述壳体内从下到上依次设置的下层感应电路板、电源电路板、上层载屏电路板，电源电路及一个或多个暗线检测电路；
17.一个或多个所述暗线检测电路中的磁头线圈和感应电路布设在所述下层感应电路板上；
18.一个或多个所述暗线检测电路中的状态显示电路布设在所述上层感应电路上；
19.所述感应电路和所述状态显示电路通过排线连接；
20.所述电源电路布设在所述电源电路板上。
21.可选的，每个所述磁头线圈的外部均设置有屏蔽环，所述屏蔽环的材质为铜板钣金。
22.可选的，所述电源电路包括锂离子电池和电源模块；
23.所述电源模块分别与锂离子电池、充电接口、电源输出接口和感应电路连接；
24.所述电源模块、所述充电接口和电源输出接口均设置在所述电源电路板上；
25.所述锂离子电池与所述电源电路板固定设置。
26.可选的，所述壳体包括外壳、后面板、前面板和半透明黑色亚克力板；
27.所述外壳的顶面开设有观测窗口，所述半透明黑色亚克力板设置在所述观测窗口上，所述前面板和所述后面板分别设置在所述外壳的前端和后端；
28.所述前面板上开设有充电接口和电源输出接口孔。
29.可选的，下层感应电路板、电源电路板和上层载屏电路板通过支撑柱固定。
30.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
31.本发明公开了一种暗线检测电路，所述暗线检测电路包括：磁头线圈、感应电路和状态显示电路；所述磁头线圈与所述感应电路连接，所述磁头线圈用于感应暗线内通入交流电流时产生的交变磁场，将所述交变磁场转换成电压信号输出给所述感应电路；所述感应电路与所述状态显示电路连接，所述感应电路用于将所述电压信号转换成二值信号，所述二值信号表示所述磁头线圈的下方有暗线或无暗线；所述状态显示电路用于对所述二值信号进行显示。本发明利用当通电线缆中的电流一定时，磁头线圈距离通电导线越近，感应出的电压就越强的原理，设置了磁头线圈、感应电路进行暗线检测，并利用状态显示电路进行显示，实现了暗线路径的检测及可视化显示。
32.而且本发明的可视化手持便携式寻线仪，通过设置多层电路板的方式实现小型化，以方便携带。
33.本发明的可视化手持便携式寻线仪中设置了多个暗线检测电路以实现线路拐弯处的检测。
34.本发明的可视化手持便携式寻线仪还设置了屏蔽环已避免多个暗线检测电路中的磁头线圈之间的相互干扰。
附图说明
35.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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明的实施例1提供的暗线检测电路的电路原理图；
37.图2为本发明的实施例2提供的可视化手持便携式寻线仪的结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.本发明的目的是提供一种暗线检测电路及可视化手持便携式寻线仪，以实现暗线路径的检测及可视化显示。
40.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
41.实施例1
42.本发明提供一种暗线检测电路，所述暗线检测电路包括：磁头线圈、感应电路和状态显示电路；所述磁头线圈与所述感应电路连接，所述磁头线圈用于感应暗线内通入交流电流时产生的交变磁场，将所述交变磁场转换成电压信号输出给所述感应电路；所述感应电路与所述状态显示电路连接，所述感应电路用于将所述电压信号转换成二值信号，所述二值信号表示所述磁头线圈的下方有暗线或无暗线；所述状态显示电路用于对所述二值信号进行显示。
43.如图1所示，感应电路包括ne555芯片u6；ne555芯片u6的2脚和6脚分别与磁头线圈的两端连接；ne555芯片u6的3脚与状态显示电路连接。状态显示电路包括led灯led6和限流电阻r6；led灯led6和限流电阻r6串联在所述ne555芯片u6的3脚与地gnd之间。ne555芯片u6的4脚、7脚和8脚连接电源vcc，ne555芯片u6的5脚通过电容c6连接gnd。所述磁头线圈为工字电感。
44.本发明的感应电路采用了ne555(时基电路)的双稳态多振荡电路，双稳态电路是用一个外接交流信号去改变6脚和2脚的状态，从而使555芯片内部发生振荡，控制输出。而这个外接信号就是从设备下方的传感器(磁头线圈)中得来，感知电线中的交流电产生的交变电场传输给ne555进行运算，进而改变3脚的输出状态。
45.实施例2
46.结合实施例1中的暗线检测电路，本实施例提供了一种可视化手持便携式寻线仪。
47.(1)供电系统
48.由5v锂离子电池进行供电，能做到较大容量的储能，可实现长时间的待机。同时在供电系统中加入了具有安全保护功能的电源模块，使使用者更加放心使用，并且能够对锂离子电池进入低电压时进入保护，从而保护电池不会受到由于电压过低而导致的过放损坏。同时具有反向充电的能力，能够给其他设备进行充电。
49.(2)抗干扰结构
50.整机外壳采用铝合金以及亚克力材质，在底部感应部分做到给每个单元与单元之间建立一个屏蔽结构，借此来消除各单元之间的干扰，以及电源对感应电路的干扰和外部强电磁的干扰，我们将采用铜皮或者铝板进行隔断和屏蔽。
51.(3)感应电路
52.墙体内暗线有电流通过时，其交变电流会产生一个微弱的交变磁场，由电磁感应定律，可视化手持便携式寻线仪中磁头线圈两端的感应电压变化，当线圈和通电线缆中的
电流一定时，磁头线圈两端的感应电压u与r成反比。当磁头线圈距离通电导线越近，感应出的电压就越强，利用此原理，可用来寻找信号，即找到距离墙内暗线的最近点，从而确定暗线位置。采用多点测量的方式，能够很好的进行精准测量。
53.(4)外部结构
54.本发明采用亚克力以及abs等材料结构制作外壳，做到方便小巧，具有良好的便携式，能够随身携带，随带随走。同时具有良好外观使用起来让人赏心悦目心情愉悦。同时预留了充电接口，使用较为常用的手机充电接口能够兼容手机充电器等日常充电器，极大的提供了便利和使用舒适性。
55.如图2所示，本发明实施例2提供一种可视化手持便携式寻线仪，所述寻线仪包括壳体，壳体内从下到上依次设置的下层感应电路板10、电源电路板4、上层载屏电路板2，电源电路及一个或多个暗线检测电路；一个或多个所述暗线检测电路中的磁头线圈和感应电路布设在所述下层感应电路板上；一个或多个所述暗线检测电路中的状态显示电路布设在所述上层感应电路上；所述感应电路和所述状态显示电路通过排线连接；所述电源电路布设在所述电源电路板上。下层感应电路板、电源电路板和上层载屏电路板通过支撑柱3固定。
56.每个所述磁头线圈的外部均设置有屏蔽环6，所述屏蔽环的材质为铜板钣金。
57.作为一个具体的实施方式，在设备的下方设置了9个测量点进行测量，即暗线检测电路的数量为9个，比传统的测量设备多了8个测量的点数，能够更加精确的判断墙下的带电电线的情况，同时也因为多点测量的能力使其设备有了能够判断墙下的电线是否转向，使其能够更好的检测墙下情况，由于电磁辐射是成球状向外辐射，为了避免一处信号被多个传感器检测而导致误判，本发明在每个传感器(磁头线圈)的周边使用铜片制作了特定形状的金属屏蔽罩使其只能感应传感器正下方的电磁信号，避免了传感器的误检测。具体为，测量的点在设备的底部，金属屏蔽罩的具体结构是由铜板钣金制作的环，焊接在底部起到屏蔽作用，而包裹的就是感应元件(磁头线圈)，磁头线圈由工字电感制作的感应装置。
58.所述电源电路包括锂离子电池11、电源模块采用sw6208电源芯片，该芯片支持过压过流保护以及短路保护等保护机制，同时支持多种输出快充协议能够实现反向供电的要求。
59.电池类型可通过sw6208电源芯片的fled/bset设置。对vcc上拉10kω电阻时，设置4.2v电池；对vcc上拉15kω电阻时，设置4.35v电池；对vcc上拉5.6kω电阻时，设置4.4v电池；对vcc上拉3kω电阻时，设置4.5v电池。
60.sw6208集成了type-c接口控制器，不但支持输入输出双向，还支持try.src角色。当适配器连接时，芯片自动开机并进行充电；当适配器拔除，自动停止充电。当用电设备接入时，升压模块打开工作，如果用电设备拔除，则自动关闭升压模块。当用电设备连接，且升压功能开启时，sw6208将会在cc引脚上广播3a电流能力。如果vbusb/lightning接入，也会在cc上广播3a电流能力。
61.所述电源模块分别与锂离子电池、充电接口5、电源输出接口4和感应电路连接；所述电源模块、所述充电接口和电源输出接口均设置在所述电源电路板上；所述锂离子电池与所述电源电路板固定设置。通过对电源的设计实现了对内部电池的保护使其能够实现充放电的功能，同时基于sw6208芯片的功能，在电路板上设置了micro usb以及type-c两个输
入充电孔这样能够适应多种充电的接口增加便捷度。同时该装置能够提供反向供电的功能，在侧边和充电接口同向的地方设置了两个usb接口，使其能够作为工具使用的同时还能够当作移动电源来使用，给手机、手电等设备提供电源。
62.所述壳体包括外壳8、后面板9、前面板7和半透明黑色亚克力板1；所述外壳的顶面开设有观测窗口，所述半透明黑色亚克力板设置在所述观测窗口上，所述前面板和所述后面板分别设置在所述外壳的前端和后端；所述前面板上开设有充电接口和电源输出接口孔。外壳基本采用abs材质进行3d打印而成，在外壳的侧边设置防滑条纹，使其握在手中不易掉落，上方采用半透明装亚克力板进行封装，能够直接看到底部电路板上的屏幕，由于亚克力的封装使其同时具有一定的防水能力。
63.安装方式为：上层载屏电路板利用自身尺寸插入外壳中固定，电源电路板又通过支撑柱(铜柱)等支撑元件固定在上层载屏电路板上，同时下层感应电路板也固定在铜柱上。
64.其中，一个感应元件(磁头线圈)对应一个led，互不干扰，下层感应电路板对应位置上层载屏电路板，下层感应有信号，同位置的上层载屏电路板上对应的led就亮。
65.其中电源模块负责锂离子电池的充放电以及给上层载屏电路板、下层感应电路板供电和反向充电的功能。只有电源正负级两根线连接下层感应电路板
66.上层载屏电路板中只有9个led和9个限流电阻以及一个10p的xh排线端子母座。(这个排线端子是用来连接下层感应电路板的10p，10p的xh排线对应的线为每个led一根线以及一根gnd线)，上层载屏电路板利用10p的排线连接下层感应电路板。
67.下层感应电路板上就是由9个ne555和周边元件构成(除led以及它的限流电阻)加上一个10p的xh排线端子。
68.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
69.1、可以通过屏幕直接判断墙下带电电线的情况
70.2、利用金属包裹测量元件进行屏蔽其他干扰具有较好的抗干扰能力
71.3、相较于市场的同类型产品具有较大的经济效益
72.4、具有反向充电的能力，能够给例如手机，手电等充电设备提供电源
73.5、外壳符合人体工程学使用便捷舒适。
74.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
75.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。