专利实务－案例2－《试电笔》技术交底书

《专利实务－案例2－《试电笔》技术交底书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实例2试电笔美国专利说明书US2213973公开了一种结构与目前市场上普通试电笔基本相似的试电器，由测试触头、氖管、手触电极和外壳构成；目前市场上出售的普通试电笔与其相比，多了一个限流电阻和金属弹簧，即其测试回路由测试触头、限流电阻、氖管、金属弹簧和手触电极串接而成。当测试触头与被测试金属体接触、人手与手触电极接触时，若被测对象相对大地有较高电压，则试电笔中的氖管启辉，表示被测金属体带电。但许多电器设备的金属外壳并不带有对人有危险的触电电压，仅由分布电容和/或正常的漏电电阻感应而产生电势，也会使氖管启辉，因此一般的试电笔不能区分有危险的触电电压和没有危险的感应电势，这往往给监测工

2、作造成困难和带来错误的判断。5如图1所示，试电笔金属测试触头1与限流电阻5、氖管8和手触电极11相串联，金属测试触头1还与一个分流电阻6相连，分流电阻6另一端与人体可接触的识别电极7相连。在普通试电笔中，通常限流电阻阻值为几兆欧。为了保证人体使用安全，本实施方式中分流电阻阻值通常不应比限流电阻小，最好取限流电阻的1到2倍。当区分被测对象是否带有危险电压时，人体同时接触手触电极11和识别电极7，分流电阻6被接入测试电路。若被测金属体带有无危险的高电势，由于电势源内阻很大，从而大大降低了测试金属体的带电电位，则氖管8熄灭。相反，若被测金属体带有危险的触电电压，因其内阻小，分流电阻支路

3、的接入几乎不降低被测金属体的带电电位，则氖管8保持启辉，从而区分安危电压。图2是按上述电路原理图设计而成的试电笔纵剖面图。一个具有良好导电性能和机械强度的测试触头被塑注在绝缘外壳2中，这里测试触头1可做成螺丝刀形状，使试电笔能兼作螺丝刀用。外壳2可以是透明塑料制成的，或者开有一个透明窗口以便观察氖管8是否启辉。外壳2有一个圆柱形空腔，其靠近测试触头1的一端成圆锥形，测试触头1在外壳2中的一端从圆锥形空腔的顶部伸进空腔，与一塔形弹簧3相接触，塔形弹簧3的另一端与分流电阻6和限流电阻5的一端相连。在图2的具体结构中，限流电阻5和分流电阻6制成具有E形纵截面的同心电阻4，其中间圆柱体部

4、分相当于限流电阻5，外面的圆环柱体部分相当于分流电阻6，内外柱体之间的环形凹槽内可填充有绝缘树脂，以保证可靠的绝缘和提高机械强度。中间的圆柱体部分略高于外面的圆环柱体部分，使氖管8的一端仅与限流电阻5接触，而不会触及分流电阻6。采用这种同心电阻4使整个结构紧凑，装配方便。氖管8的另一端与一圆柱弹簧9相连，手触电极11被塑注在后盖10中，当将后盖10旋在外壳2上，手触电极11的一端与圆柱弹簧9接触，而且两个弹簧的弹性压力使得从测试触头1、限流电阻5、氖管8到手触电极11之间形成可靠的电连接。分流电阻6的另一端与一个识别电极7相连，识别电极7最好如图3所示由圆环形弹性铜片冲压而成，圆

5、环的内边缘向中间伸出多片(图中是4片)接触爪15，同心电阻4圆环柱体部分端部的外表面被这些接触爪弹性地卡住，形成识别电极7与分流电阻6之间的良好电接触。这种形状的识别电极7可以很容易地与试电笔外壳25塑注成一体，弹性铜片外边缘伸出绝缘外壳2中部，弯过来贴在外壳2的外表面，成为识别电极7供人手接触的接触点，其位置应使得用手握住试电笔时很容易用一个手指去触摸它。本发明也可按另一种实施方式的电路原理图（图4和图5）设计出另一种具体结构的试电笔。其分流电阻支路由分流电阻6和微动开关12串接而成，图4中分流电阻6的一端与测试触头1电连接，微动开关12与手触电极11相连接，而在图5中微动开关

6、12与测试触头1相连，分流电阻6的一端与手触电极11相连。从原理上看，图4和图5两者所起作用完全相同，但从试电笔具体结构来看，图4所示电路原理图比图5更实用。当人手与手触电极11接触时，断开微动开关12，分流电阻支路断路，像普通试电笔一样指示被测物体是否带电；氖管8启辉时，合上微动开关12，此时分流电阻支路接入，就可根据氖管是否保持启辉确定所带电势对人体是否有危险。还可以根据图6所示电路原理图设计出另一种具体结构的试电笔。在这种结构中，手触电极是一种双位双接点按键式电极11’，限流电阻5和氖管8的支路与按键式电极11’两个位置的接点都相连接，而分流电阻6的一端与测试触头1连接，另

7、一端仅与按键式电极11’其中一个位置（如低位）的接点电连接。当按键处于高位时，分流电阻6未接入测试电路，为一普通试电笔；而按键处于低位时，则分流电阻6与限流电阻5、氖管8支路并联，氖管8指示被测对象带有危险的触电电压还是没有危险的感应电势。当然，该分流电阻6支路的连接不局限于上述三种形式，若有其他形式可使分流电路支路在测试时与限流电阻、氖管支路处于并联或断开两种工作状态，也属于本发明的保护范围。此外，本发明不仅适用于试电笔，对于其他类似的指示电压存在的装置，只要其采用了上述分流电