专利名称：多用测电笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多用测电笔。
众所周知，原修理汽车用的测电笔中，都装有一条长长的接地线，通过这条导线使电源和车壳之间形成回路。它存在如下缺点在轿车或小客车内检测时，因车身内壁被人造革或绒布所蒙蔽，找接地点困难；要接地良好，需要刮去接地处的表层(如漆层)；长长的接地线，既容易拆断，又不便携带。
本实用新型的目的在于向公众提供一种携带方便、使用安全、能检测220V交流及6V－24V直流电的、不带接地线的多用测电笔。而且，该装置还能用于照明及区分电源的正负极。
本实用新型的目的是通过笔杆内装设的一组电路及可装卸的灯头来实现。电路是以增强型绝缘栅场效应管(Mos管)BG1、发光二极管D1、电阻R1、R2、电容C1和7号干电池所组成。
图1多用测电笔的电原理图图2多用测电笔的外观示意图图3多用测电笔的剖面示意图图4多用测电笔的灯头前视图图5多用测电笔的灯头剖面图图1所示，增强型MOS管BG1，其栅极G与电容C1、电阻R1、R2共点。源极S与电阻R2、电容C1共点，并接上开关K。开关K的另一端则接到电池E的负极。漏极D接发光二极管D1的负极，发光二极管D1的正极接电池E的正极。金属触头B与电阻R1相接。BG1可采用3D06型MOS管；R1、R2为4.7MΩ的金属膜电阻，C1为聚脂膜电容，容量为0.027μF；D1为发光二极管；Ri为等效的人体电阻。
在图1中，当BG1栅源电压超过其夹断电压(2.5V－5V)时，MOS管导通，发光二极管D1发光；当栅源电压小于夹断电压时，MOS管截止，D1不发光。
MOS管的栅极与漏极之间有极高的输入电阻，一般达109Ω以上。它的导通状态只与栅源电压有关，几乎没有输入电流，实际上是一个压控元件。利用这一特性，我们抛弃了低压测电笔中传统的接地线。
通过下面的计算，可更清楚地说明低压测电笔的功能。
Vb－－被测电压 VGS－－MOS管栅源电压R1－－人体对地电阻，一般为5KΩ－10KΩRGS－－MOS管栅源电阻，一般为109Ω公式VGS=Vb×R2RGSR2+RGS+RiR1+R2RGSR2RGS+Ri(1)]]>由于RGS＝109Ω 故RGS＞＞R2故 (R2RGS)/(R2+RGS) ≈R2又由于Ri＝5KΩ～10KΩ故R＞＞Ri这样公式(1)可化简为下列近似式
VGS≈Vb(R2)/(R1+R2)其中R1＝R2＝4.7MΩ故 VGS≈Vb／2 (2)当Vb＝24V时 VGS＝12V MOS管导通当Vb＝6V时 VGS＝3V MOS管导通当Vb＜5V时 VGS＜2.5V MOS管截止，发光二极管不亮。
当Vb＜0时 VGS＜0 MOS管截止，发光二极管不亮。
从上述分析可看出本装置对直流6V－12V－24V的电压都能正常显示，而对被测电压低于5V或是负值时，测电笔没有显示，这样不单能检验6V以上至24V的电压而且还能区分低压直流电源(如蓄电池)的正负极。
下面再看被测电压为50HZ的交流电的情况。
电容器C1＝0.027μ，故其容抗Xc＝ 1/(2πfC) ＝117952Ω由于Xc＜＜4.7MΩ故VGS≈Vb1/(2πfc) ＝Vb×0.02548 (3)若Vb＝220V时，VGS＝220×0.02548＝5.6V若Vb＝36V VGS＝36×0.02548＝0.92V从以上分析可以看出，测电笔在被测电压为交流220V时，VGS的交流电压的正半波有一部份高出MOS管的导通阈值，测电笔有显示，而被测电压为交流36V的安全电压时，VGS交流电压正半波的峰值低于MOS管的导通阈值，测电笔不发光。
再者，人体的对地电阻是5KΩ～10KΩ左右，被测电压为220V时，人体上的压降为220V× (10K)/(4700K＋10K) ＝0.47V这个电压远低于安全电压，测电笔使用时对人体是绝对安全的。这就说明，在用多用测电笔测量交流电时，能分出220V的交流电压和36V的安全电压，并对人身有极大的安全系数，它完全能代替习惯上常用的氖管电笔。
图2、图3所示，笔杆形似一支钢笔。笔杆1是一段中空的金属管，左右两端开有内螺纹3、4，腔内装有两节7号电池5。笔挂6的端头凸突处7的对应部位开了一圈槽8，圈槽8的深度为0.2毫米。笔挂凸突部位与圈槽的接触或分开，即能使电源接通或关闭。笔挂6另一端上的挂圈9外径与笔杆1的外径一致。挂圈9与笔杆1之间有一个绝缘垫圈10。挂圈9之外为笔盖11，它是冲压而成的金属盖。笔盖11内装置有中空的塑料外螺纹12，在这塑料外螺纹的底边开孔14。一金属弹簧13放置于外螺纹12中，其右端从外螺纹12的孔14伸出，并接触笔盖11。螺纹12与笔杆1的内螺纹拧紧后，弹簧13接触电池5的负极，并且固定了笔挂6，绝缘垫圈10和笔盖11。笔杆1的左端装有塑料电测头15。电测头15内空，安放上述的电器元件。电测头15与发光二极管D1的对应部位开有一个显示孔16，右端开有螺纹2与笔杆1左端的内螺纹3结合，上一级台阶，螺纹以上的圆柱体与笔杆直径相同。圆柱左端有一段圆台17，圆台17中嵌有金属探头18。金属探头18前端呈半球形，用以接触被测电源。
图4、图5所示，拧去电测头15后，可以拧上灯头19。灯头19为金属件，外径与笔杆相同。中间放2.5V－3.8V小灯泡20。其右端开有外螺纹21，外螺纹21能与笔杆1左端的内螺纹3结合。灯头19的左端开有喇叭形的聚光口22。
本实用新型携带方便，使用安全，不用拖着长长的地线。能测量直流6V－24V的电压，也能测量交流220V的电压。拧去电测头15，可作为临时照明的光源。
权利要求1.多用测电笔，形似一支钢笔，有笔挂6和笔杆1，其特征在于A、增强型MOS管BG1，其栅极G与电容C1、电阻R1、R2共点，源极S与电阻R2、电容C1共点，并接上电池E的负极，漏极D接发光二极管D1的负极，发光二极管D1的正极接电源E的正极，金属触头B与电阻R1相接，B、笔杆1是一段中空的金属管，内装两节干电池，笔挂6端头凸突处7与笔杆1的圈槽8为开关，换下电测头15，可安装灯头19。
2.根据权利要求1所述的多用测电笔，其特征在于，增强型MOS管BG1为3D06型，R1、R2为4.7MΩ的金属膜电阻，C1为聚脂膜电容，容量为0.027μF。
3.根据权利要求1所述的多用测电笔，其特征在于，挂圈9与笔杆1之间有一个绝缘垫圈10。
专利摘要多用测电笔是在金属笔杆内装有一组电路及可装卸的灯头来实现。电路由增强型绝缘栅场效应管(MOS)BG
文档编号G01R19/00GK2049361SQ8920703
公开日1989年12月13日 申请日期1989年5月6日 优先权日1989年5月6日
发明者王祥驳 申请人:王祥驳