一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表的制作方法
【專利摘要】一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表，包括萬用表表體，所述萬用表表體包括表盤、表頭、機械調(diào)零電位器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、紅表筆和黑表筆，萬用表表體內(nèi)部有常規(guī)電路，所述萬用表表體內(nèi)部還設(shè)置有RC低頻振蕩電路，所述RC低頻振蕩電路包括兩個NPN型三極管V1和V2、電阻R1、R2、R3、R4和電容C1，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能直觀顯示電容值。
【專利說明】一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電工儀表，尤其指一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表。
【背景技術(shù)】
[0002]指針式萬用表是一種多功能、多量程的測量儀表，一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測交流電流、電容量、電感量及半導(dǎo)體的一些參數(shù)。目前使用的指針式萬用表都不能直接測量電容值，電器工程技術(shù)人員要測量電容必須使用專用的測量儀器，此類儀器體積較大、攜帶不便，在實際運用中顯得十分不便。當(dāng)今世界隨著科技的發(fā)展和生產(chǎn)力的不斷向前推進，電氣工程及其自動化的應(yīng)用將不斷普及和擴大。作為元器件的電容器在電路中應(yīng)用的廣泛性和重要性是不言而喻的。因此熟練掌握一種簡單靈活的測量電容的方法是非常必要的。
[0003]由河南理工大學(xué)岳玲玲發(fā)表在《時代報告(學(xué)術(shù)版)》2011年12月(上)中的《淺談指針式萬用表測量常用電容》(中圖分類號:TM533文獻標(biāo)識碼:A文章編號:41-1413(2011) 12-0000-01)介紹了指針式萬用表判別電容好壞的方法和測量電容器容量的方法，介紹了用萬用表判別電容的好壞，介紹了用萬用表電阻檔測量電解電容，介紹了用50型萬用表交流電壓檔檢測電容器的方法。雖然文章中介紹了利用電阻檔或者電壓檔來測量電容值的方法，但是此種方法是利用了萬用表上電阻或者電壓檔的讀數(shù)來間接的反映所測電容的電容值，不直觀而且測量存在較大誤差，對電容的測量范圍也比較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中指針式萬用表不能直接測量電容值的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能直觀顯示電容值的帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表。
[0005]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表，包括萬用表表體，所述萬用表表體包括表盤、表頭、機械調(diào)零電位器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、紅表筆和黑表筆，萬用表表體內(nèi)部有常規(guī)電路，所述萬用表表體內(nèi)部還設(shè)置有RC低頻振蕩電路，所述RC低頻振蕩電路包括兩個NPN型三極管Vl和V2、電阻Rl、R2、R3、R4和電容Cl，Vl的集電極與V2的基極相連，Vl的集電極與電源正極之間連接有電阻Rl，Vl的發(fā)射極與V2的發(fā)射極之間連接有電阻R2，V2的發(fā)射極與Vl的基極之間連接有電阻R4，V1的發(fā)射極與基極之間連接有電阻R3和電容Cl，電容Cl與電阻R3連接的一側(cè)與電源負極相連，其中RU R2、R3、R4的取值范圍分別為:5.6千歐至15千歐、2.7千歐至8.2千歐、330歐至1.2千歐、100千歐至1.5兆歐，電容Cl的取值范圍為:1微法至10微法，所述表盤內(nèi)還設(shè)置有電容值刻度條。
[0006]所述萬用表表體內(nèi)部還設(shè)置有兆歐測量電路，包括電阻R5和調(diào)零電阻RL和NPN型三極管V3，V3的發(fā)射極與電源負極相連，電源正極依次與電阻R5、調(diào)零電阻RL串聯(lián)，V3的集電極與調(diào)零電阻RL的一側(cè)相連。
[0007]所述NPN型三極管V1、V2的型號為9013硅管。[0008]所述NPN型三極管V3的型號為9013硅管。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0010]1、由于本設(shè)計在表體的內(nèi)部加設(shè)了一個RC低頻振蕩電路，采用容抗法，讓低頻信號通過被測電容，由此得出不同數(shù)值并反映在表頭內(nèi)的電容值刻度條上，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能直觀顯示電容值。
[0011]2、由于本設(shè)計在表體的內(nèi)部加設(shè)了一個兆歐測量電路，可以測量阻值很大的電阻，元件少，使用更加方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明中RC振蕩電路的電路圖；
[0014]圖3為本發(fā)明中有兆歐測量電路的電路圖。
[0015]其中,萬用表表體1，表盤2,表頭3,機械調(diào)零電位器4,轉(zhuǎn)換開關(guān)5,紅表筆6,黑表筆7，電容值刻度條8。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合示意圖1至圖3對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表，包括萬用表表體1，所述萬用表表體I包括表盤2、表頭3、機械調(diào)零開關(guān)4、轉(zhuǎn)換開關(guān)5、紅表筆6和黑表筆7，萬用表表體I內(nèi)部有常規(guī)電路，所述萬用表表體I內(nèi)部還設(shè)置有RC低頻振蕩電路，所述RC低頻振蕩電路包括兩個NPN型三極管Vl和V2、電阻Rl、R2、R3、R4和電容Cl，Vl的集電極與V2的基極相連，Vl的集電極與電源正極之間連接有電阻Rl，Vl的發(fā)射極與V2的發(fā)射極之間連接有電阻R2，V2的發(fā)射極與Vl的基極之間連接有電阻R4，Vl的發(fā)射極與基極之間連接有電阻R3和電容Cl，電容Cl與電阻R3連接的一側(cè)與電源負極相連，其中R1、R2、R3、R4的取值范圍分別為:5.6千歐至15千歐、2.7千歐至8.2千歐、340歐至1.2千歐、100千歐至1.5兆歐，電容Cl的取值范圍為:1微法至10微法，所述表盤2內(nèi)還設(shè)置有電容值刻度條8。
[0018]所述萬用表表體I內(nèi)部還設(shè)置有兆歐測量電路，包括電阻R5和調(diào)零電阻RL和NPN型三極管V3，V3的發(fā)射極與電源負極相連，電源正極依次與電阻R5、調(diào)零電阻RL串聯(lián)，V3的集電極與調(diào)零電阻RL的一側(cè)相連。。
[0019]所述NPN型三極管V1、V2的型號為9013硅管。
[0020]所述NPN型三極管V3的型號為9013硅管。
[0021]參見圖1和圖2，現(xiàn)就RC低頻振蕩電路進行說明。本發(fā)明中電容的測量采用容抗法。眾所周知，不同大小的電容通過特定頻率的信號時，得到的幅度是不一樣的，根據(jù)這個特征來測量電容的大小值。使用時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)5撥到測量電容的檔位上，電路啟動，由于RC低頻振蕩電路的兩端分別與紅表筆6和黑表筆7相連，即將低頻信號加到萬用表的兩只表筆之上，再用紅表筆6和黑表筆7接觸待測電容兩端，使表頭3得到偏轉(zhuǎn)，根據(jù)電容值刻度條8得出所測電容的電容值。低頻振蕩電路的原理參見圖2，測量時，電流從電池正極通過電阻R1，經(jīng)由NPN型三極管V2的基極、發(fā)射級、R3、R4到地，此時NPN型三極管V2導(dǎo)通，V2的集電極與發(fā)射極之間導(dǎo)通，NPN型三極管V2的發(fā)射極為高電壓，通過R4向電容Cl充電；當(dāng)Cl上端的電壓大于NPN三極管Vl的發(fā)射極的電壓0.6V時，NPN型三極管Vl導(dǎo)通，V2的基極為低電位，NPN型三極管V2截止，完成一個振蕩周期，同時在V2的發(fā)射極輸出振蕩信號，加到正表筆，振蕩信號通過待測電容加到黑表筆7，由放大電路將信號放大以推動表頭3指示讀數(shù)，此時可以根據(jù)表頭3在電容值刻度條8上指示的刻度讀出所測電容的電容值。在RC振蕩電路中，R4和Cl為定時元件，R4、C1增大頻率會降低，反之振蕩頻率增高，RC振蕩電路中電容和電阻的優(yōu)選值為:電阻Rl為10千歐(歐姆)、R2為5.6千歐、R3為I千歐、R4為I兆歐，電容Cl為I微法。兆歐測量電路參見圖3，包括電阻R5和NPN型三極管V3。測量時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)5擲于兆歐檔，紅表筆6和黑表筆7短接調(diào)零后，將待測兆歐電阻置于紅表筆6與黑表筆7之間，此時有微弱的電流(大約零點五微安)經(jīng)由NPN三極管V3的基極流向發(fā)射極、電源負極，與此同時，NPN三極管V3的集電極將有被放大的電流輸出，即流經(jīng)待測兆歐電阻的電流被放大，以推動表頭3偏轉(zhuǎn)以獲得讀數(shù)。調(diào)零電阻RL的兩端連接有表頭3，兆歐的刻度條與原歐姆刻度條共用。中心值設(shè)計為17歐姆，兆歐檔是在X IOK檔的后面增加一個X IM檔，使用方法與其他歐姆檔方法一樣，最大有效值能測量到200兆。電容測量設(shè)計為兩個量程:即5000PF和5000NF，在選定檔位后，電路將自動啟動工作，將被測電容接到兩表筆之間，在電容值刻度條8上直接讀出電容數(shù)值。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能直觀顯示電容值。
【權(quán)利要求】
1.一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表，包括萬用表表體(I)，所述萬用表表體(I)包括表盤(2)、表頭(3)、機械調(diào)零電位器(4)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)、紅表筆(6)和黑表筆(7)，萬用表表體(I)內(nèi)部有常規(guī)電路，其特征在于:所述萬用表表體(I)內(nèi)部還設(shè)置有RC低頻振蕩電路，所述RC低頻振蕩電路包括兩個NPN型三極管Vl和V2、電阻Rl、R2、R3、R4和電容C1，V1的集電極與V2的基極相連，Vl的集電極與電源正極之間連接有電阻Rl，Vl的發(fā)射極與V2的發(fā)射極之間連接有電阻R2，V2的發(fā)射極與Vl的基極之間連接有電阻R4，Vl的發(fā)射極與基極之間連接有電阻R3和電容Cl，電容Cl與電阻R3連接的一側(cè)與電源負極相連，其中Rl、R2、R3、R4的取值范圍分別為:5.6千歐至15千歐、2.7千歐至8.2千歐、330歐至1.2千歐、100千歐至1.5兆歐，電容Cl的取值范圍為:1微法至10微法，所述表盤(2)內(nèi)還設(shè)置有電容值刻度條(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表，其特征在于:所述萬用表表體(I)內(nèi)部還設(shè)置有兆歐測量電路，包括電阻R5和調(diào)零電阻RL和NPN型三極管V3，V3的發(fā)射極與電源負極相連，電源正極依次與電阻R5、調(diào)零電阻RL串聯(lián)，V3的集電極與調(diào)零電阻RL的一側(cè)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表，其特征在于:所述NPN型三極管V1、V2的型號為9013硅管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶電容數(shù)值測量功能的指針式萬用表，其特征在于:所述NPN型三極管V3的型號為9013硅管。
【文檔編號】G01R27/26GK103926442SQ201410176850
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】邱光良 申請人:邱光良