RU217237U1 - UNIVERSAL PROBE ELECTRICIAN - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электроизмерительной техники и может быть использована при пусконаладочных работах, при электромонтажных работах, в качестве индикатора провода, находящегося под напряжением переменного электрического тока относительно другого, общего провода (далее - «фазы»), а также измерителя малых значений сопротивления силовых цепей. Полезная модель позволит упростить работу инженера-наладчика и электромонтажника силовых цепей за счет расширения функциональных возможностей устройства. Универсальный пробник электрика содержит последовательно соединенные щуп, лампу накаливания, тринистор, управляемый устройством управления и источник питания, кроме того, светодиоды и цепь из последовательно соединенных входного резистора и неоновой лампы. Цепь из последовательно соединенных входного резистора и неоновой лампы включена между положительным полюсом и выводом между щупом и лампой накаливания, введены последовательно соединенные защитный резистор и сенсорная площадка. Свободный вывод защитного резистора соединен с выводом неоновой лампы, соединенным с отрицательным полюсом источника питания. Кроме того, величина входного сопротивления находится в диапазоне 1,5-2 МОм. 2 ил.

The utility model relates to the field of electrical measuring technology and can be used during commissioning, during electrical installation work, as an indicator of a wire that is energized with an alternating electric current relative to another, common wire (hereinafter referred to as the "phase"), as well as a meter for small resistance values of power chains. The utility model will simplify the work of a commissioning engineer and an electrician of power circuits by expanding the functionality of the device. The universal electrician's probe contains a series-connected probe, an incandescent lamp, a trinistor controlled by a control device and a power source, in addition, LEDs and a circuit of a series-connected input resistor and a neon lamp. A circuit of a series-connected input resistor and a neon lamp is connected between the positive pole and the output between the probe and the incandescent lamp, a series-connected protective resistor and a touch pad are introduced. The free terminal of the protective resistor is connected to the terminal of the neon lamp, connected to the negative pole of the power supply. In addition, the value of the input resistance is in the range of 1.5-2 MΩ. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области электроизмерительной техники и может быть использована при пусконаладочных работах, при электромонтажных работах, в качестве индикатора провода, находящегося под напряжением переменного электрического тока относительно другого, общего провода (далее - «фазы»), а также измерителя малых значений сопротивления силовых цепей.The utility model relates to the field of electrical measuring technology and can be used during commissioning, during electrical installation work, as an indicator of a wire that is energized with an alternating electric current relative to another, common wire (hereinafter referred to as "phases"), as well as a meter for small values of power resistance chains.

Известен универсальный щуп-индикатор (см. Звирбулис, А. Универсальный щуп-индикатор / А. Звирбулис // Радио. - 2001. - №10. - С. 54), содержащий светодиоды, логические элементы, резисторы, конденсаторы, пьезоэлектрический излучатель и источник питания. Электрическая схема прибора обеспечивает параллельное включение светодиодов между собой и звуковой сигнализации, что позволяет идентифицировать «фазу», определять наличие постоянного напряжения (интервал 10…120 В), переменного напряжения (интервал 10…240 В), сигналов в телефонных сетях и в трансляционной сети, исправность предохранителей, резисторов (сопротивление 0…100 кОм), конденсаторов (емкость 0,05…20 мкФ), а также переходов кремниевых диодов и транзисторов. Недостатком вышеуказанного щупа-индикатора является отсутствие возможности измерения малых значений сопротивления силовых цепей (до 10 Ом).A universal probe-indicator is known (see Zvirbulis, A. Universal probe-indicator / A. Zvirbulis // Radio. - 2001. - No. 10. - P. 54), containing LEDs, logic elements, resistors, capacitors, a piezoelectric emitter and power supply. The electrical circuit of the device provides a parallel connection of the LEDs to each other and the sound alarm, which allows you to identify the "phase", determine the presence of direct voltage (interval 10 ... 120 V), alternating voltage (interval 10 ... 240 V), signals in telephone networks and in the broadcasting network , serviceability of fuses, resistors (resistance 0 ... 100 kOhm), capacitors (capacitance 0.05 ... 20 μF), as well as transitions of silicon diodes and transistors. The disadvantage of the above probe-indicator is the inability to measure small resistance values of power circuits (up to 10 ohms).

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является пробник для пусконаладочных и электромонтажных работ (см. Нигматулин, Ю. Пробник для пусконаладочных и электромонтажных работ / Ю. Нигматулин // Радио - №12. - С. 39), содержащий тринистор, управляемый устройством управления, неоновую лампу, индицирующую наличие переменного напряжения более 80 В промышленной частоты, светодиоды, индицирующие напряжение меньшей величины, и лампу накаливания, индицирующую сопротивление измеряемого шлейфа, а также источник питания. Недостатками данного пробника являются отсутствие возможности определения «фазного» провода.The closest to the claimed utility model is a probe for commissioning and electrical work (see Nigmatulin, Yu. Probe for commissioning and electrical work / Yu. Nigmatulin // Radio - No. 12. - P. 39), containing a trinistor controlled by a control device, a neon lamp indicating the presence of an alternating voltage of more than 80 V of industrial frequency, LEDs indicating a voltage of a lower value, and an incandescent lamp indicating the resistance of the measured loop, as well as a power source. The disadvantages of this probe are the inability to determine the "phase" wire.

Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи повышения оперативности и упрощения работы инженера-наладчика и/или электромонтажника силовых цепей, а также повышения безопасности его работы (исключения негативных последствий при определении наличия напряжения или сопротивления на не обесточенном оборудовании или при неправильной интерпретации результатов этих измерений).The claimed utility model is aimed at solving the problem of increasing the efficiency and simplifying the work of a commissioning engineer and / or electrician of power circuits, as well as improving the safety of his work (eliminating negative consequences when determining the presence of voltage or resistance on non-de-energized equipment or in case of incorrect interpretation of the results of these measurements) .

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства.The technical result, which the claimed utility model is aimed at, is to expand the functionality and increase the reliability of the device.

Технический результат достигается тем, что универсальный пробник электрика содержит последовательно соединенные щуп, лампу накаливания, тринистор, управляемый устройством управления, и источник питания, кроме того, светодиоды и цепь из последовательно соединенных входного резистора и неоновой лампы. Цепь из последовательно соединенных входного резистора и неоновой лампы включена между положительным полюсом и выводом между щупом и лампой накаливания, введены последовательно соединенные защитный резистор и сенсорная площадка. Свободный вывод защитного резистора соединен с выводом неоновой лампы, соединенным с отрицательным полюсом источника питания. Кроме того, величина входного сопротивления находится в диапазоне 1,5-2 МОм.The technical result is achieved by the fact that the electrician's universal probe contains a probe connected in series, an incandescent lamp, a trinistor controlled by a control device, and a power source, in addition, LEDs and a circuit of a series-connected input resistor and a neon lamp. A circuit of a series-connected input resistor and a neon lamp is connected between the positive pole and the output between the probe and the incandescent lamp, a series-connected protective resistor and a touch pad are introduced. The free output of the protective resistor is connected to the output of the neon lamp, connected to the negative pole of the power source. In addition, the value of the input resistance is in the range of 1.5-2 MΩ.

Заявляемая полезная модель поясняется фигурами 1 и 2. The claimed utility model is illustrated by figures 1 and 2.

На фиг. 1 представлена структурная схема пробника; In FIG. 1 shows the block diagram of the probe;

на фиг. 2 - принципиальная схема. in fig. 2 - circuit diagram.

Цифрами обозначено следующее:The numbers indicate the following:

1 - тринистор,1 - trinistor,

2 - блок А1,2 - block A1,

3 - блок А2,3 - block A2,

4 - блок А3,4 - block A3,

5 - блок А4,5 - block A4,

6 - неоновая лампа,6 - neon lamp,

7 - светодиод,7 - LED,

8 - светодиод,8 - LED,

9 - лампа накаливания,9 - incandescent lamp,

10 - источник питания,10 - power supply,

11 - транзистор,11 - transistor,

12 - щуп,12 - probe,

13 - гибкий провод,13 - flexible wire,

14 - резистор,14 - resistor,

15 - резистор,15 - resistor,

16 - конденсатор,16 - capacitor,

17 - транзистор,17 - transistor,

18 - транзистор,18 - transistor,

19 - транзистор,19 - transistor,

20 - сенсорная площадка,20 - touch pad,

21 - входной резистор,21 - input resistor,

22 - защитный резистор,22 - protective resistor,

23 - транзистор,23 - transistor,

24 - стабилитрон.24 - zener diode.

Заявляемое устройство состоит из тринистора 1, управляемого устройством управления, представленным в виде совокупности блоков 2-5. Неоновая лампа 6 индицирует наличие переменного напряжения величиной более 80 В промышленной частоты, напряжение меньшей величины индицируют светодиоды 7 и 8. Сопротивление измеряемого шлейфа индицирует видимое свечение нити накала малогабаритной лампы накаливания 9. Для питания пробника используется источник питания 10, например, батарея гальванических элементов напряжением 3 В. Выключатель питания не требуется из-за малого потребления тока в дежурном режиме (менее 1 мкА).The claimed device consists of a trinistor 1 controlled by a control device presented as a set of blocks 2-5. Neon lamp 6 indicates the presence of an alternating voltage of more than 80 V of industrial frequency, a voltage of a lower value is indicated by LEDs 7 and 8. The resistance of the measured loop indicates the visible glow of the filament of a small-sized incandescent lamp 9. To power the probe, a power source 10 is used, for example, a battery of galvanic cells with voltage 3 V. Power switch is not required due to the low current consumption in standby mode (less than 1 µA).

Устройство управления работает следующим образом. Если на концах щупа пробника 12 и гибкого провода 13 (с зажимом «крокодил» на конце) присутствует переменное или постоянное напряжение любой полярности, то блок 3 выдает сигнал блокировки на блок 4, выполняющий функцию логического элемента 2И, и дальнейшее прохождение сигнала на открытие тринистора 1 прекращается. При этом светятся неоновая лампа 6 и один (при постоянном напряжении) или два (при напряжении промышленной частоты 50 Гц) светодиода в блоке 3 (также указывают полярность приложенного напряжения). При отсутствии напряжения на щупе 12 и гибком проводе 13 блок 3 выдает разрешающий сигнал на блок 4, и если между щупом 12 и гибким проводом 13 присутствует активное сопротивление измеряемой цепи, то срабатывает блок 2 и с выдержкой времени t=0,5 с выдает сигнал разрешения на второй вход блока 4. В результате на выходе последнего появляется сигнал, который усиливается блоком 5, и с его выхода выдается сигнал на управляющий электрод тринистора 1. Тринистор 1 открывается, и если омическое сопротивление между щупом 12 и гибким проводом 13 достаточно мало (не более 10 Ом), то загорается лампа накаливания 9. По степени ее накала можно приблизительно оценивать величину сопротивления цепи. По яркости свечения светодиодов в блоке 3 также можно оценить величину приложенного к щупу 12 и гибкому проводу 13 напряжения.The control device works as follows. If at the ends of the probe probe 12 and flexible wire 13 (with a crocodile clip at the end) there is an alternating or constant voltage of any polarity, then block 3 issues a blocking signal to block 4, which performs the function of a logic element 2I, and further passage of the signal to open the trinistor 1 is terminated. In this case, a neon lamp 6 and one (at a constant voltage) or two (at a power frequency voltage of 50 Hz) LEDs in block 3 light up (the polarity of the applied voltage is also indicated). If there is no voltage on probe 12 and flexible wire 13, block 3 gives an enabling signal to block 4, and if there is active resistance of the measured circuit between probe 12 and flexible wire 13, then block 2 is triggered and with a time delay t = 0.5 s it gives a signal permission to the second input of block 4. As a result, a signal appears at the output of the latter, which is amplified by block 5, and a signal is output from its output to the control electrode of the trinistor 1. The trinistor 1 opens, and if the ohmic resistance between the probe 12 and the flexible wire 13 is sufficiently small ( not more than 10 Ohm), then the incandescent lamp 9 lights up. By the degree of its incandescence, one can approximately estimate the resistance value of the circuit. By the brightness of the LEDs in block 3, you can also estimate the amount of voltage applied to the probe 12 and flexible wire 13.

Универсальный пробник работает следующим образом. Блок 2 выполнен на транзисторе 11. При подключении щупа пробника 12 к измеряемому сопротивлению цепи открывается транзистор 11 по цепи: плюс источника питания 10 - гибкий провод 13 - измеряемое сопротивление Rx -щуп 12 - резистор 14 - эмиттерный переход транзистора 11 - минус источника питания 10. Через выдержку времени t=0,5 с, определяемую элементами 15 и 16, открывающий сигнал подается на базу транзистора 17, выполняющий функцию усилителя мощности. Если при этом транзисторы 18 и 19 закрыты, то транзистор 17 открывается, подается открывающий сигнал на управляющий электрод тринистора 1. Последний открывается, а лампа 9 светится, если измеряемое сопротивление 10 Ом и менее. Для определения «фазы» инженер-наладчик прикладывает конец щупа 12 к проводу, касаясь при этом большим пальцем сенсорной площадки 20. Увеличенный номинал резистора 21 (порядка 1,5-2 Мом) позволяет использовать только один из щупов для определения «фазы» (режим «индикатора напряжения»). Через тело человека начинает протекать емкостной ток, под действием которого начинает светиться неоновая лампа 6, ток ограничен защитным резистором 22. Для человека этот ток лежит далеко ниже порога чувствительности, около 220 В/2 Мом=100 мкА. Для повышения надежности и безопасности работы универсального пробника тринистор, управляемый устройством управления, неоновая лампа, светодиоды, лампа накаливания, источник питания, защитный и входной резисторы размещены внутри взрывонепроницаемого корпуса.The universal probe works as follows. Block 2 is made on transistor 11. When the probe probe 12 is connected to the measured resistance of the circuit, transistor 11 opens along the circuit: plus power supply 10 - flexible wire 13 - measured resistance Rx -probe 12 - resistor 14 - emitter junction of transistor 11 - minus power supply 10 After a time delay t = 0.5 s, determined by elements 15 and 16, the opening signal is applied to the base of transistor 17, which acts as a power amplifier. If at the same time transistors 18 and 19 are closed, then transistor 17 opens, an opening signal is sent to the control electrode of trinistor 1. The latter opens, and lamp 9 lights up if the measured resistance is 10 ohms or less. To determine the “phase”, the service engineer applies the end of the probe 12 to the wire, while touching the sensor pad 20 with his thumb. voltage indicator). A capacitive current begins to flow through the human body, under the influence of which the neon lamp 6 begins to glow, the current is limited by a protective resistor 22. For a person, this current lies far below the sensitivity threshold, about 220 V / 2 MΩ = 100 μA. To increase the reliability and safety of the universal probe operation, the trinistor controlled by the control device, neon lamp, LEDs, incandescent lamp, power supply, protective and input resistors are placed inside the explosion-proof housing.

В случае, когда к щупу 12 пробника приложено напряжение, отрицательным полюсом к щупу 12, то светится светодиод 8, индицируя полярность приложенного напряжения, а также открывается транзистор 18. Своим переходом коллектор-эмиттер он шунтирует базу транзистора 17 на корпус, запрещая тем самым прохождение сигнала на открытие тринистора 1.In the case when voltage is applied to probe 12 of the probe, with a negative pole to probe 12, LED 8 lights up, indicating the polarity of the applied voltage, and transistor 18 also opens. With its collector-emitter junction, it shunts the base of transistor 17 to the housing, thereby prohibiting the passage signal to open trinistor 1.

В случае, когда к щупу 12 пробника приложено напряжение, положительным полюсом к щупу 12, то светится светодиод 7, индицируя полярность приложенного напряжения, а также открывается транзистор 23. Коллекторным током транзистора 23 открывается транзистор 19, который своим переходом коллектор-эмиттер шунтирует базу транзистора 17 на корпус, запрещая тем самым прохождение сигнала на открытие тринистора 1.In the case when voltage is applied to probe 12 of the probe, with a positive pole to probe 12, LED 7 lights up, indicating the polarity of the applied voltage, and transistor 23 also opens. The collector current of transistor 23 opens transistor 19, which shunts the base of the transistor with its collector-emitter junction 17 on the body, thereby prohibiting the passage of the signal to open the trinistor 1.

Так как источник питания 10 включен встречно приложенному напряжению к щупу 12, то для выравнивания условий открытия транзисторов 18 и 19 в цепь базы транзистора 18 включен стабилитрон 24, падение напряжения на котором примерно равно напряжению источника питания 10. Транзисторы 18 и 19 будут открываться при одинаковом значении напряжения на щупе 12 при любой полярности. При подаче на щуп 12 переменного напряжения светятся оба светодиода 7 и 8, транзисторы 18 и 19 попеременно открываются, поддерживая транзистор 17 в закрытом состоянии.Since the power supply 10 is connected to the opposite applied voltage to the probe 12, to equalize the conditions for opening transistors 18 and 19, a zener diode 24 is included in the base circuit of transistor 18, the voltage drop across which is approximately equal to the voltage of power supply 10. Transistors 18 and 19 will open at the same the voltage value on the probe 12 for any polarity. When AC voltage is applied to probe 12, both LEDs 7 and 8 light up, transistors 18 and 19 open alternately, keeping transistor 17 closed.

Для повышения надежности и безопасности работы универсального пробника тринистор 1, устройство управление, представленное блоками 2-5, неоновая лампа 6, лампа накаливания 9, источник питания 10, защитный 22 и входной 21 резисторы размещены внутри взрывозащищенного корпуса.To improve the reliability and safety of the universal probe, the trinistor 1, the control device represented by blocks 2-5, the neon lamp 6, the incandescent lamp 9, the power supply 10, the protective 22 and input 21 resistors are placed inside the explosion-proof housing.

Данный пробник позволяет работнику без применения цифровых и стрелочных измерительных приборов (мультиметров) проверить монтаж кабельных линий электроустановки, а именно прозвонить кабельные линии на протяжении всей электрической цепи (от источника до приемника), определить обрыв любого проводника кабеля, определить замыкание на землю и (или) замыкание проводников между собой. Пробник снабжен тиристором, выполняющим функцию «электронного ключа», позволяющим ему в автоматическом режиме показывать наличие сетевого напряжения на щупах пробника (режим индикатора напряжения), при этом защищая электронные компоненты плат, участвующие в режиме «прозвонки» и лампу накаливания от выхода из строя.This probe allows an employee to check the installation of cable lines of an electrical installation without the use of digital and pointer measuring instruments (multimeters), namely, ring cable lines throughout the entire electrical circuit (from source to receiver), determine a break in any cable conductor, determine a ground fault and (or ) closure of conductors to each other. The probe is equipped with a thyristor that performs the function of an "electronic key", allowing it to automatically show the presence of mains voltage on the probe probes (voltage indicator mode), while protecting the electronic components of the boards participating in the "ringing" mode and the incandescent lamp from failure.

Claims (3)

1. Универсальный пробник электрика, содержащий последовательно соединенные щуп, лампу накаливания, тринистор, управляемый устройством управления и источник питания, кроме того, светодиоды и цепь из последовательно соединенных входного резистора и неоновой лампы, отличающийся тем, что цепь из последовательно соединенных входного резистора и неоновой лампы включена между положительным полюсом и выводом между щупом и лампой накаливания, введены последовательно соединенные защитный резистор и сенсорная площадка, при этом свободный вывод защитного резистора соединен с выводом неоновой лампы, соединенным с отрицательным полюсом источника питания, при этом величина входного сопротивления находится в диапазоне 1,5-2 МОм.1. A universal electrician's probe containing a series-connected probe, an incandescent lamp, a trinistor controlled by a control device and a power source, in addition, LEDs and a circuit of a series-connected input resistor and a neon lamp, characterized in that a circuit of a series-connected input resistor and a neon lamp is connected between the positive pole and the output between the probe and the incandescent lamp, a series-connected protective resistor and a touch pad are introduced, while the free output of the protective resistor is connected to the output of the neon lamp connected to the negative pole of the power source, while the value of the input resistance is in the range 1 .5-2 MΩ. 2. Универсальный пробник электрика по п. 1, отличающийся тем, что тринистор, управляемый устройством управления, неоновая лампа, светодиоды, лампа накаливания, источник питания, защитный и входной резисторы размещены внутри взрывонепроницаемого корпуса.2. Universal electrician's probe according to claim 1, characterized in that the trinistor controlled by the control device, neon lamp, LEDs, incandescent lamp, power supply, protective and input resistors are placed inside the explosion-proof housing. 3. Универсальный пробник электрика по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника питания выступает батарея гальванических элементов напряжением 3 В.3. A universal electrician's probe according to claim 1, characterized in that a battery of galvanic cells with a voltage of 3 V acts as a power source.

Images