专利名称：多用抗冲击数字微安表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电器测试仪表，特别是一种用于电力设备试验中测量高电压直流漏电流的仪表。
电力设备试验中测量设备在高电压下的泄漏电流时需用能够抗大电流冲击的、工作在高电压下的屏蔽式微安表。现有的仪表采用指针式仪表，体积较大而且读数误差较大，在测试中，由于缺乏有效的保护措施，试品被击穿而打坏表头的现象时有发生，1987年8月12日公告的申请号为86203374的实用新型专利，对上述问题进行了解决，其在测试回路中串入保护水阻，使仪表能承受较大瞬时过载电流的冲击，表头采用发光二极管显示，由于水阻体积较大，这种仪表测试过程中也很不方便，用发光二极管显示，表头体积也较大，而且在强光下发光二极管显示字迹不清楚。
本实用新型的目的就是提供一种体积小、方便试验、易读数、精度高、安全可靠的高压抗冲击数字微安表。
本实用新型的技术内容如下在该表输入端，并联有一对放电间隙f1，正常工作时，间隙间的电压只有数伏，因空气绝缘电阻很高而不起分流作用，在R1、R2的联接点处又并有一对放电间隙f2，正常工作时同第一间隙相似，不起分流作用，当被试品发生击穿等情况下，高电压加在表计输入端二极之间，先有大电流流经R1、R2及二极管，当电流达到一定值时，在R1、R2上的压降达到很高，放电间隙间的电压也达到很高，放电间隙瞬间可靠放电，使数千安的大电流经间隙短路而放电，达到限制过电压释放电流的作用，使仪表不致损坏，放电间隙f2起后备保护作用。为了更有效地保护表头，在输入端加有由二极管和电容组成的保护电路，电容起到储能滤波的作用，可有效地抑制高频成份，并对电路起保护作用，二极管则将输入电压钳制在一定范围之内，也保护表头不致损坏。在表头输入端加有R3、R4及单刀双掷开关K，通过单刀双掷开关改变表头输入端的采样电阻值，以达到不同量程的目的。本仪表表头采用一体化GM035数字面板表。仪表态体采用金属外壳外屏蔽，使表内处于等电场之内，免受强电场的作用，在仪表内部，放电间隙f1、f2及电阻R1、R2采用金属壳体内屏蔽，以防止间隙放电及R1、R2上的瞬时过电压损坏表头。
由于本实用新型采用了放电间隙保护，二极管钳位等保护电路，又采取了内外屏蔽，使表计在高电压下工作可靠，当被试品发生击穿等异常情况下表计受过电压大电流的冲击而无损伤，这样，测试回路无需串入大水阻进行保护，使测试仪表一体化，简化了试验过程，另外，本实用新型采用一体化GM035数字面板表，液晶显示，使整个仪表体积变小，重量轻，强光下易于读数，测试精度提高。
图1是本实用新型的方框图，其中1、放电间隙保护装置；2、二极管钳位保护电路；3、采样显示部分；图2是本实用新型的电路原理图。
以下结合附图用一实施例对本实用新型作进一步说明如图2所示，R1为2K、8W线绕电阻，R2为2K、4W线绕电阻，R3为900Ω、0.25W线绕电阻，R4为100Ω、0.25W线绕电阻，D1、D2、D3、D4为1A、≥50V钳位二极管，f1、f2为白金放电间隙，C1为0.1μF电容，C2为100μF电解电容，K为单刀双掷量程切换开关，mv表采用一体化GM035数字面板表。
R1与R2串联，R1的另一端与被测信号输入端相连，R2的另一端与开关K的固定端相连，R3与R4串联，R3的另一端与数字表的正输入端相连，R4的另一端与数字表地端相连，开关K的一个掷接点与数字表输入端相连，另一掷接点与R3和R4的联接点相连，f1的一端与被测信号输入端相连，另一端与地相连，f2的一端与R1和R2的接点相连，另一端与地相连，C1的一端与K固定端相连，另一端与地相连，D1与D2串联，D1的阳极与K固定端相连，D2的阴极与地相连，D3与D4串联，D3的阴极与K固定端相连，D4的阳极与地相连，C2的阳极与K固定端相连，阴极与地相连。
在正常工作时，间隙f1间的电压在1伏或8.2伏之内(200μA或2000μA档)，因空气绝缘电阻很高，不起分流作用，f2间隙间所加电压不大于0.6伏或4.2伏(200μA或2000μA档)，与f1相似，也不起分流作用，因此电流经R1、R2至K固定端，正常测量时，K固定端对地电压不大于0.2伏(数字表量程为0.2伏)。钳位二极管及电容C1、C2的漏电流不大于0.5μA，对于200μA档或2000μA档引起的误差为0.25％或0.5％，又因表头为0.1级，电阻为0.1级不会影响0.5级的指标，当K接通数字表的输入端时，电流经R3、R4流入“地”，在数字表输入端产生电压为V＝I·(R3＋R4)，电流的单位是微安，R3＋R4为1千欧，所以有1μA电流产生1μA电压，因而数字表显示的数值正好是流经表计的微安数。当K与R3和R4的妆点接通时，采样电阻只有R4，是R3＋R4的十分之一，所以将数字表的量程扩大了十倍。
当发生试品击穿等情况时，由于外电路的阻抗突然变小，试验电源的电容储能元件所储电荷会经阻抗较小的表计产生大的冲击电流，当电流流经R1、R2、钳位二极管的电流达到0.5安培时，f1两极间的电压近2000伏，f2两极间的电压近1000伏，f1、f2的放电电压分别调整为2000伏、1500伏，则此时f1会很快放电，使冲击电流经间隙将能量放掉，而数字表的输入端受钳位二极管及电容的保护作用，所加电压不大于2伏，不会损坏表头，放电间隙f2起后备保护的作用，f1失灵时，f2起作用。
整个仪表置于一铁盒之中，使之得到屏蔽保护，免受强电场的干扰，在该铁盒中再设置一铁片隔板，其与铁盒相连，将放电间隙f1、f2及电阻R1、R2与其它元件隔离开，形成内屏蔽，以防止放电间隙及R1、R2上的瞬时过电压损坏数字表。
另外，由于该仪表精度高，屏蔽好，所以不仅可以用来测量高电压下被试品的泄漏电流，还可以替代0.5级磁电式微安表用于测量避雷器等的电导电流值，做到一表多用，具有先进的科学技术水平。
权利要求1.一种多用抗冲击数字微安表，其具有一个包围整个电路系统的起外屏蔽作用的金属外壳，采样显示部分3，该采样显示部分由采样电阻R3、R4、单刀双掷开关K及mv表组成，R3与R4串联，R3的另一端与mv表的正输入端相连，R4的另一端与mv表的地端相连，单刀双掷开关K的一个掷接点与mv表的正输入端相联，其另一个掷接点与R3和R4的联接点相连，其固定端为被采样信号输入端，单刀双掷开关K与采样电阻R3、R4相配合，实现mv表量程的变换，二极管钳位保护电路2，该电路由二极管D1、D2、D3、D4及电容C1、C2组成，二极管D1与D2同向串联，D3与D4同向串联，D1的阳极与D3的阴极、电容C1的一端及电容C2的阳极相连，且与单刀双掷开关K的固定端相连，D2的阴极与D4的阳极、C1的另一端及C2的阴极相连，且与地端相连，电容C1、C2为储能滤波元件，四只二极管将mv表输入输入端的电压钳制在一定范围之内，其特征在于，该多用抗冲击数字微安表还具有放电间隙保护装置1，该装置由放电间隙f1、f2及电阻R1、R2组成，f1的一端与被测信号输入端相连，另一端与地相连，R1与R2串联，R1的另一端与被测信号输入端相连，R2的另一端与单刀双掷开关K的固定端相连，f2的一端与R1和R2的联接点相连，另一端与地相连，试品发生击穿时，由于外电路的阻抗突然变小，试验电源的电容储能元件所储电荷经阻抗较小的表计产生大的冲击电流，当电流流经R1、R2及钳位二极管的电流达一定值时，放电间隙f1、f2两极间的电压分别达到很高，放电间隙很快放电，使冲击电流经间隙将能量放掉，表计得到保护，一个包围f1、f2、R1及R2的处于外屏蔽金属壳之内的内屏蔽金属壳。
2.如权利要求1所述的多用抗冲击数字微安表，其特征在于mv表采用一体化GM035数字面板表。
专利摘要一种由金属外壳、输入及保护电路，采样显示部分组成的可测量高压电器设备泄漏电流的多用抗冲击数字微安表，其特征是，在信号输入端并入两对放电间隙，并且对该放电间隙进行内屏蔽，使该仪表能够承受较大的瞬时过载电流的冲击，该仪表采用一体化GM035数字面板表，液晶显示。本实用新型具有性能可靠，测试精度高，使用灵活方便，强光下远距离易于读数等优点。
文档编号G01R1/36GK2088694SQ9022297
公开日1991年11月13日 申请日期1990年11月7日 优先权日1990年11月7日
发明者高有生 申请人:高有生