CN102570389B - 一种万用电表高压误测保护方法及万用电表 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种万用电表高压误测保护方法，其特征在于，其包括如下步骤：1)在输入端子与多路功能切换开关之间，串联一复合反应型保护电路，该保护电路由至少一分压响应快、耐高压的PTC元件及与其串连的分压响应慢的低压熔断器元件组成；且PTC元件的最大过载电流值小于低压熔断器的设定熔断电流值。2)当输入端子误测600V及以上高压时，耐高压PTC元件内阻迅速增加阻止回路电流瞬间增大，并分去大部分电压；低压熔断器分去小部分电压并在设定熔断电流值时熔断，切断电源，使PTC元件始终处于最大过载电流范围内而不会因电流过载而***或损坏，同时也保护了设置在多路功能切换开关后的电路。还提供了实施上述方法的万用电表。
Description
技术领域
本发明涉及电子测量工具技术领域，具体是涉及一种采用复合反应型保护电路实现高压误测保护的万用电表高压误测保护方法及万用电表。
背景技术
现时电子行业推出各种各样的保护器件，其中包括低压熔断器FUSE、自复PTC，高分子PTC自复保险丝与双金属片的区别不在于可自复性，双金属片当故障仍然存在时便可自复。当其动作时产生较大的电压并将可能损坏设备的故障重新接通。高分子PTC自复保险丝会一直处于高电阻状态直至故障被排除。而这些器件的应用基本都是按它的特性单独使用，但根据目前最新安全标准IEC61010-2-030：2010的情况下，仪表误测≥600V高压时会发生如下的安全隐患：
1)保险丝响应时间不够快，在电路瞬间超高压的情况下会出现超大电流冲击导致***和烧坏电路板。
2)自恢复保险丝虽然响应时间快，在误测高压时会迅速增加自身内阻来阻止回路电流增大。但在单独使用时由于其自身受过载电流限制导致自身易爆故障，对保护亦带来安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：提供一种采用复合反应型保护电路实现高压误测保护的万用电表高压误测保护方法，在满足安全标准IEC61010-2-030：2010的前提下，利用以上保护器件各自的优点进行串联组合，即使用自恢复PTC与普通低压玻璃管(或陶瓷管)熔断器串联，形成复合反应型保护电路；当误测电压高于600V时，利用自复PTC的效应和低压熔断器FUSE的特性，产生复合分压、限流及熔断反应，快速切断电路，可广泛应用于仪表电流档、电池档后级回路保护，有效保护后级元器件的损坏，以确保产品的质量和安全性能。
本发明还提供一种采用复合反应型保护电路实现上述高压误测保护方法的万用电表。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种万用电表高压误测保护方法，其特征在于，其包括如下步骤：
1)在输入端子与多路功能切换开关之间，串联一复合反应型保护电路，该保护电路由至少一分压响应快、耐高压的PTC(正温度系数热敏电阻)元件及与其串连的分压响应慢的低压熔断器元件组成；且PTC元件的最大过载电流值小于低压熔断器的设定熔断电流值。
2)当输入端子误测600V及以上高压时，耐高压PTC元件内阻迅速增加阻止回路电流瞬间增大，并分去大部分电压；低压熔断器分去小部分电压并在设定熔断电流值时熔断，切断电源，使PTC元件始终处于最大过载电流范围内而不会因电流过载而***或损坏，同时也保护了设置在多路功能切换开关后的电路。
所述的步骤1)中所述的复合反应型保护电路，是采用两个耐高压的PTC元件并联后再与低压熔断器串联而形成，且PTC元件的最大过载电流值均小于低压熔断器的设定熔断电流值，以增加保护电路的可靠性。
所述的步骤2)中，PTC元件分担2/3的电压，低压熔断器分担1/3电压。
所述的耐高压PTC元件，为自恢复PPTC。
所述多路功能切换开关后的电路，为电流分流负载回路及电池档测量负载回路。
一种实施前述高压误测保护方法的万用电表，其特征在于，在其输入端子与多路功能切换开关之间，串联有一复合反应型保护电路，该保护电路由至少一分压响应快、耐高压的PTC元件及与其串连的分压响应慢的低压熔断器元件组成；且PTC元件的最大过载电流值小于低压熔断器的设定熔断电流值；当输入端子误测600V及以上高压时，耐高压PTC元件内阻迅速增加阻止回路电流瞬间增大，并分去大部分电压；低压熔断器分去小部分电压并在设定熔断电流值时熔断，切断电源，使PTC元件始终处于最大过载电流范围内而不会因电流过载而***或损坏，同时也保护了设置在多路功能切换开关后的电路。
所述的复合反应型保护电路是由两个耐高压的PTC元件并联后再与低压熔断器串联而形成，且PTC元件的最大过载电流值均小于低压熔断器的设定熔断电流值，以增加保护电路的可靠性。
所述PTC元件分担2/3的电压，低压熔断器分担1/3电压。
所述的耐高压PTC元件，为自恢复PPTC。
所述多路功能切换开关后的电路，为电流分流负载回路及电池档测量负载回路。
本发明的有益效果为：本发明利用耐高压自恢复PTC和低压熔断器FUSE保护器件各自的优点进行串联组合，形成复合反应型保护电路，其中利用自恢复PTC分压响应时间快，会迅速增加自身内阻来阻止回路电流瞬间增大，而低压熔断器具有设定值限流熔断功能，弥补了自恢复PTC受过载电流较小的限制，克服了PTC元件因电流过载而导致自身易爆故障的缺点，使之更有效地避免了由于误操作而损坏电路板及器件的情况，完全符合最新安全标准IEC61010-2-030：2010的情况下，可以采用低压熔断器实现保护功能，大幅降低了制造成本，同时提高了反应保护速度，实现万用电表产品全面的保护功能。
本发明可广泛应用于仪表电流档、电池档后级回路保护，有效保护后级元器件的损坏，以确保产品的质量和安全性能。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图；
图2是本发明实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图1及图2，本实施例提供的一种万用电表高压误测保护方法，其包括如下步骤：
1)在输入端子与多路功能切换开关之间，串联一复合反应型保护电路，该保护电路由两个分压响应快、耐高压的PTC(正温度系数热敏电阻)元件PPTCA/B及与其串连的分压响应慢的低压熔断器元件F1组成；且PPTC A/B元件的最大过载电流值小于低压熔断器F1的设定熔断电流值；本实施例中，PPTC元件采用的是KT600-160B，且采用两只并联，其耐压值为600V；采用的低压熔断器F1是FF0.2-0.5AH/250V的保险丝；
2)当输入端子误测600V及以上高压时，耐高压PPTC元件内阻迅速增加阻止回路电流瞬间增大，并分去大部分电压；低压熔断器分去小部分电压并在设定熔断电流值时熔断，切断电源，使PPTC元件始终处于最大过载电流范围内而不会因电流过载而***或损坏，同时也保护了设置在多路功能切换开关后的电路。
本实施例中，所述的步骤1)中所述的复合反应型保护电路，是采用两个耐高压的PPTC元件并联后再与低压熔断器串联而形成，且PPTC元件的最大过载电流值均小于低压熔断器的设定熔断电流值，以增加保护电路的可靠性；其他实施例中，也可以根据需要采用一只或两只以上的PPTC元件组成保护电路。
所述的步骤2)中，PPTC元件分担约2/3的电压，低压熔断器分担约1/3电压。
所述的耐高压PTC元件，为自恢复PPTC，即高分子正温度系数热敏电阻或保险丝。
所述多路功能切换开关后的电路，为电流分流负载回路及电池档测量负载回路，根据实际需要，还可以包括其他功能电路。
一种实施前述高压误测保护方法的万用电表，在其输入端子与多路功能切换开关之间，串联有一复合反应型保护电路，该保护电路由分压响应快、耐高压的PPTC元件及与其串连的分压响应慢的低压熔断器F1元件组成；且PPTC元件的最大过载电流值小于低压熔断器F1的设定熔断电流值；当输入端子误测600V及以上高压时，耐高压PPTC元件内阻迅速增加阻止回路电流瞬间增大，并分去大部分电压；低压熔断器F1分去小部分电压并在设定熔断电流值时熔断，切断电源，使PPTC元件始终处于最大过载电流范围内而不会因电流过载而***或损坏，同时也保护了设置在多路功能切换开关后的电路。
在本实施例中，所述的复合反应型保护电路采用由两个耐高压的PPTC元件并联后再与低压熔断器F1串联而形成，且PPTC元件的最大过载电流值均小于低压熔断器F 1的设定熔断电流值，以增加保护电路的可靠性。在其他实施例中，也可以根据需要采用一只或两只以上的PPTC元件组成保护电路。
所述PTC元件分担2/3的电压，低压熔断器分担1/3电压；所述的耐高压PTC元件，为自恢复PPTC。
本实施例中，PPTC元件采用的是KT600-160B，且采用两只并联，其耐压值为600V；采用的低压熔断器F1是FF0.2-0.5AH/250V的保险丝。
所述多路功能切换开关后的电路，为电流分流负载回路及电池档测量负载回路。
由于自恢复PPTC元件的初始内阻(以KT600-160Bx2例)约3.5Ω，而低压熔断器的内阻约1Ω，在受到600V高压冲击时，低压熔断器的二端只承受了约1/3的电压171V，余下2/3的429V电压全由自恢复PPTC承受，所以只要选用能耐600V的自恢复PPTC元件和能耐250V的低压熔断器就能满足安规CAT III 600V的要求了，如果不这样，单纯采用熔断器时，则需要采用耐受600V高压且大熔断电流，其反应速度较为迟缓，保护效果不好。
本发明提供的方法及产品，大大降低了设计成本：原安全标准要求μA/mA电流档及1.5V/9V电池测量档用0.5A/700V熔断器，价格约11.20元，而现在用0.5A/250熔断器+(KT600-160B)x2自恢复PPTC，组合价格约3.00元，节约了近2/3的成本，并且达到了意想不到的技术效果。
1)本发明提供的保护方法及产品在基本的工作电压条件下，能满足产品的各项技术指标；
2)利用自恢复PTC和低压熔断器FUSE保护器件各自的优点进行串联组合，实现产品全面的保护功能；
3)经过理论与实践证明已获得比较满意的测试结果，既能够满足安规要求，又可以节约产品成本。
本发明创造性的利用硬件的资源的各自特点，实现在低成本的条件下完成产品的快速反应和多功能保护，特别是使用普通型低压熔断器FUSE产品，实现了万用电表的多路功能的保护。也可适用任何其它仪表或电子电路的保护。
本发明并不限于上述实施方式，凡是采用和本发明相似方法和结构来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种万用电表高压误测保护方法，其特征在于，其包括如下步骤：
1)在输入端子与多路功能切换开关之间，串联一复合反应型保护电路，该保护电路由至少一分压响应快、耐高压的PTC元件及与其串连的分压响应慢的低压熔断器元件组成；且PTC元件的最大过载电流值大于低压熔断器的设定熔断电流值；所述的复合反应型保护电路，是采用两个耐高压的PTC元件并联后再与低压熔断器串联而形成，且PTC元件的最大过载电流值均大于低压熔断器的设定熔断电流值，以增加保护电路的可靠性；
2)当输入端子误测600V及以上高压时，耐高压PTC元件内阻迅速增加阻止回路电流瞬间增大，并分担2/3的电压；低压熔断器分担1/3电压并在设定熔断电流值时熔断，切断电源，使PTC元件始终处于最大过载电流范围内而不会因电流过载而***或损坏，同时也保护了设置在多路功能切换开关后的电路，所述多路功能切换开关后的电路，为电流分流负载回路及电池档测量负载回路。
2.根据权利要求1所述的万用电表高压误测保护方法，其特征在于，所述的耐高压PTC元件，为自恢复PPTC。
3.一种实施权利要求1所述高压误测保护方法的万用电表，其特征在于，在其输入端子与多路功能切换开关之间，串联有一复合反应型保护电路，该保护电路由至少一分压响应快、耐高压的PTC元件及与其串连的分压响应慢的低压熔断器元件组成；且PTC元件的最大过载电流值大于低压熔断器的设定熔断电流值；当输入端子误测600V及以上高压时，耐高压PTC元件内阻迅速增加阻止回路电流瞬间增大，并分担2/3的电压；低压熔断器分担1/3电压并在设定熔断电流值时熔断，切断电源，使PTC元件始终处于最大过载电流范围内而不会因电流过载而***或损坏，同时也保护了设置在多路功能切换开关后的电路；所述的复合反应型保护电路是由两个耐高压的PTC元件并联后再与低压熔断器串联而形成，且PTC元件的最大过载电流值均大于低压熔断器的设定熔断电流值，以增加保护电路的可靠性；所述多路功能切换开关后的电路，为电流分流负载回路及电池档测量负载回路。
4.根据权利要求3所述的万用电表，其特征在于，所述的耐高压PTC元件，为自恢复PPTC。
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