一種帶有故障指示的電流插座的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種同軸連接件，尤其涉及一種帶有故障指示的電流插座。所述電流插座包括二芯同軸插座和故障指示電路，二芯同軸插座與故障指示電路并聯(lián)，連接在實(shí)驗(yàn)電路N上的二芯同軸插座XS兩端與二極管VD1～VD4組成的整流橋輸入端并聯(lián)，二極管整流橋輸出端與由二極管VD5和VD6串聯(lián)組成的支路并聯(lián)，VD5的正極與限流電阻R1串聯(lián)后與三極管VT的基極相連，VD6負(fù)極與三極管VT的發(fā)射極相連，電池GB正極經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管VD7、限流電阻R2、三極管VT集電極、發(fā)射極、到電池負(fù)極構(gòu)成回路。正常情況下電流插座都應(yīng)是導(dǎo)通狀態(tài)。由于接觸電阻和串入電流表內(nèi)阻很小，電流插座兩端電壓也很小。但在故障時(shí)電流插座開(kāi)路，兩端電壓顯著增大，當(dāng)插座兩端電壓超過(guò)閾值時(shí)故障指示電路報(bào)警。達(dá)到指示電流插座發(fā)生故障的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶有故障指示的電流插座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種同軸連接件，尤其涉及一種帶有故障指示的電工實(shí)驗(yàn)用電流插座。

【背景技術(shù)】
[0002]高校電工實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要測(cè)量一個(gè)電路里多個(gè)支路的電流。因此需要學(xué)生反復(fù)接線串入電流表。為縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，避免學(xué)生在接線過(guò)程中發(fā)生觸電危險(xiǎn)，目前在一些教學(xué)儀器廠家生產(chǎn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路上會(huì)安裝二芯同軸插座作為電流表串入裝置，稱(chēng)作電流插座。二芯同軸插座的原理如圖1所示，二芯同軸插座的套端與控制端是連通的。沒(méi)有插頭插入時(shí)插座套端經(jīng)過(guò)控制端與插座芯端連通，插座導(dǎo)通。串接有電流表的二芯同軸插頭插入插座時(shí)插座芯端與控制端斷開(kāi)，插座套端經(jīng)過(guò)插頭套端、電流表、插頭芯端與插座芯端相連，電流表就串入電路中，插座仍然導(dǎo)通。利用插頭與插座可以使實(shí)驗(yàn)中電流測(cè)量更加安全、方便、快捷。但電流插座經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間頻繁插拔，插座內(nèi)彈簧片發(fā)生塑性變形，接觸變得不可靠。有時(shí)在插頭拔出后插座的彈簧片不能復(fù)位，使該插座所在支路開(kāi)路，整個(gè)實(shí)驗(yàn)電路發(fā)生變化。而且插頭再次插入故障插座時(shí)一般仍能測(cè)出電流，故障有時(shí)甚至?xí)?。故障的發(fā)生比較隱蔽，難以被發(fā)現(xiàn)和排除。這種情況下學(xué)生的測(cè)量數(shù)據(jù)就會(huì)出錯(cuò)。有時(shí)整個(gè)實(shí)驗(yàn)甚至都要重新再做一遍。嚴(yán)重影響教學(xué)效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有電流插座在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)故障比較隱蔽的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種帶故障指示的電流插座，電流插座發(fā)生開(kāi)路故障時(shí)能給出直觀的警示。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:無(wú)論有無(wú)插頭插入，正常情況下電流插座都應(yīng)是導(dǎo)通狀態(tài)。由于接觸電阻和串入電流表內(nèi)阻很小，電流插座兩端電壓也很小。但在故障時(shí)電流插座開(kāi)路，兩端電壓顯著增大，因此本實(shí)用新型中電流插座包括二芯同軸插座和故障指示電路，二芯同軸插座與故障指示電路并聯(lián)，當(dāng)二芯同軸插座兩端電壓超過(guò)閾值時(shí)故障指示電路報(bào)警，達(dá)到指示電流插座發(fā)生故障的目的。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是，電流插孔發(fā)生開(kāi)路故障時(shí)能給出直觀的警示，故障指示電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是二芯同軸插座和插頭的原理圖。
[0007]圖2是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
[0008]圖3是本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
[0009]圖4是本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
[0010]圖中1.插座心〗而，2.控制〗而，3.插座套〗而，4.插頭套％?}，5.插頭心$而。

【具體實(shí)施方式】
[0011]在圖2所示實(shí)施例一中，連接在實(shí)驗(yàn)電路N上的二芯同軸插座XS兩端與二極管VDl?VD4組成的整流橋輸入端并聯(lián)，二極管整流橋輸出端與由二極管VD5和VD6串聯(lián)組成的支路并聯(lián)，VD5的正極與限流電阻Rl串聯(lián)后與三極管VT的基極相連，VD6負(fù)極與三極管VT的發(fā)射極相連，電池GB正極經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管VD7、限流電阻R2、三極管VT集電極、發(fā)射極、到電池負(fù)極構(gòu)成回路。當(dāng)二芯同軸插座XS因故障開(kāi)路時(shí)，插座兩端的電壓通過(guò)整流橋使三極管VT開(kāi)通，發(fā)光二極管VD7所在回路導(dǎo)通并發(fā)光報(bào)警。
[0012]具體元件選擇:VD1?6選用IN4007，VT選用8050，電池GB取3V，Rl取100 Ω，R2取100 Ω，發(fā)光二極管VD7的正向壓降VF= 1.5?1.7V，工作電流IF= 10mA。本實(shí)施例中的電流插座可適用不同的實(shí)驗(yàn)電路，電路簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是報(bào)警電壓閾值稍大，約1.7?1.9V。如果VDl?4和VT選擇鍺管或肖特基管可以降低報(bào)警電壓閾值到IV左右。
[0013]在圖3所示實(shí)施例二中，二極管VDI和VD4正極分別與實(shí)驗(yàn)電路N上的二芯同軸插座XS兩端相連，VDl與VD4負(fù)極相連，二極管VD2與VDl反向并聯(lián)，二極管VD3與VD4反向并聯(lián)，VDl正極串聯(lián)一個(gè)限流電阻Rl后與三極管VTl的基極連接，VDl負(fù)極與三極管VTl的發(fā)射極相連，電池GBl正極經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管VD5、限流電阻R2、三極管VTl集電極、發(fā)射極、到電池GBl負(fù)極構(gòu)成回路。VD4正極串聯(lián)一個(gè)限流電阻R3后與三極管VT2的基極連接，VD4負(fù)極與三極管VT2的發(fā)射極相連，電池GB2正極經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管VD6、限流電阻R4、三極管VT2集電極、發(fā)射極、到電池GB2負(fù)極構(gòu)成回路。當(dāng)二芯同軸插座XS因故障開(kāi)路時(shí)，兩端電壓如果與VDl和VD3同向，則三極管VTl開(kāi)通，發(fā)光二極管VD5所在回路導(dǎo)通并發(fā)光報(bào)警。兩端電壓如果與VD2和VD4同向，則三極管VT2開(kāi)通，發(fā)光二極管VD6所在回路導(dǎo)通并發(fā)光報(bào)警。
[0014]具體元件選擇:VD1?VD4選用IN4007，VTl和VT2選用鍺管，電池GB1、GB2取3V，Rl和R3取100Ω，R2和R4取150 Ω，發(fā)光二極管VD5和VD6的正向壓降VF = 1.5?1.7V,工作電流IF = 10mA。本實(shí)施例中的電流插座可適用不同的實(shí)驗(yàn)電路，電路比實(shí)施例一稍復(fù)雜，報(bào)警電壓閾值約為0.9?IV，如果VDl和VD3選用鍺二極管，報(bào)警電壓閾值約為0.5?
0.6V。
[0015]在圖4所示實(shí)施例三中，四電壓比較器LM339中的比較器Al的同向輸入端與比較器A2的反向輸入端連接，Vcc與地之間串聯(lián)電阻Rl、R2、R3和R4，其中Rl與R2的連接點(diǎn)與比較器Al的反向輸入端連接，R3與R4的連接點(diǎn)與比較器A2的同向輸入端連接，實(shí)驗(yàn)電路N上的二芯同軸插座XS的一端與比較器Al的同向輸入端連接，XS的另一端和R2與R3的連接點(diǎn)連接，Vcc經(jīng)過(guò)上拉電阻R5、發(fā)光二極管VD3與比較器Al和A2的輸出端連接，二極管VDl和VD2反向，分別并聯(lián)在二芯同軸插座XS的兩端。當(dāng)二芯同軸插座XS因故障開(kāi)路時(shí)，兩端電壓如果超出了 Vcc和Rl、R2、R3、R4確定的比較電壓窗口，比較器輸出低電平，發(fā)光二極管VD3導(dǎo)通并發(fā)光報(bào)警。
[0016]具體元件選擇:VD1和 VD2 選用 IN4007, Vcc 取 5V, Rl 和 R4 取 40.2K Ω，R2 和 R3取1K Ω，R5取330 Ω，發(fā)光二極管VD3的正向壓降VF = 1.5?1.7V，工作電流IF = 10mA。本實(shí)施例中的電流插座可適用不同的實(shí)驗(yàn)電路，報(bào)警電壓閾值為0.5V，可以通過(guò)改變Rl?R4的阻值來(lái)調(diào)節(jié)報(bào)警電壓閾值，缺點(diǎn)是功耗稍高。
[0017]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡是在本實(shí)用新型原則之內(nèi)所作的修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有故障指示的電流插座，所述電流插座包括二芯同軸插座和故障指示電路，二芯同軸插座與故障指示電路并聯(lián)，其特征是:連接在實(shí)驗(yàn)電路N上的二芯同軸插座XS兩端與二極管VDl?VD4組成的整流橋輸入端并聯(lián)，二極管整流橋輸出端與由二極管VD5和VD6串聯(lián)組成的支路并聯(lián)，VD5的正極與限流電阻Rl串聯(lián)后與三極管VT的基極相連，VD6負(fù)極與三極管VT的發(fā)射極相連，電池GB正極經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管VD7、限流電阻R2、三極管VT集電極、發(fā)射極、到電池負(fù)極構(gòu)成回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流插座，其特征是:二極管VDl和VD4正極分別與實(shí)驗(yàn)電路N上的二芯同軸插座XS兩端相連，VDl與VD4負(fù)極相連，二極管VD2與VDl反向并聯(lián)，二極管VD3與VD4反向并聯(lián)，VDl正極串聯(lián)一個(gè)限流電阻Rl后與三極管VTl的基極連接，VDl負(fù)極與三極管VTl的發(fā)射極相連，電池GBl正極經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管VD5、限流電阻R2、三極管VTl集電極、發(fā)射極、到電池GBl負(fù)極構(gòu)成回路，VD4正極串聯(lián)一個(gè)限流電阻R3后與三極管VT2的基極連接，VD4負(fù)極與三極管VT2的發(fā)射極相連，電池GB2正極經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管VD6、限流電阻R4、三極管VT2集電極、發(fā)射極、到電池GB2負(fù)極構(gòu)成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流插座，其特征是:四電壓比較器LM339中的比較器Al的同向輸入端與比較器A2的反向輸入端連接，Vcc與地之間串聯(lián)電阻Rl、R2、R3和R4，其中Rl與R2的連接點(diǎn)與比較器Al的反向輸入端連接，R3與R4的連接點(diǎn)與比較器A2的同向輸入端連接，實(shí)驗(yàn)電路N上的二芯同軸插座XS的一端與比較器Al的同向輸入端連接，XS的另一端和R2與R3的連接點(diǎn)連接，Vcc經(jīng)過(guò)上拉電阻R5、發(fā)光二極管VD3與比較器Al和A2的輸出端連接，二極管VDl和VD2反向，分別并聯(lián)在二芯同軸插座XS的兩端。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK203950994SQ201420131128
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】李艷坤, 景璟 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)（保定）