TWI329204B - Electrical measuring instrument having detachable current clamp - Google Patents

Description

1329204 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於電子測試工具，且更特定而言， 係關於-種具有一可分離電流夾鉗之電流鉗錶，該電流钳 錶可用於在該電流夹钳附接至該錶或與該錶分離之情況下 量測電流。 【先前技術】

藉由使電流錶與導線串聯可量測電流H在許多狀 況下’可能不方便斷開導線以連接電流錶。舉例而言，導 線可能與若干其他導線緊密地組成—束導線，&而難以單 獨斷開所關心的導線。不便之處的另—實例為導線所連接 至之端子的位置不方便或難以近接，從而需要切斷導線以 與電流錄串聯。在量測後’重新連接切斷的導線之兩端係 耗時的a在導線所載運之電流相對較高之情形下可能存 在危險。此外，切斷及重新連接損害了導線之完整性，因 此潛在地引起可靠性問題。 連接至習知萬用鎮之夾崎針可用於量測電流而無需斷 開導線。打開夾鉗探針，將導線***夾鉗，且閉合夾鉗以 進打電流量測。閉合的夾鉗包括鐵磁物質之核心，其在閉 合時表示㈣器之核心。通過夾甜之導線表示初級繞組。 如所=知’導線中流動之電流在變壓器之核心中感應產生 L量彡進而在變壓II之次級繞組中感應產生電流。使 用此物理現象，可基於次級繞組中感應產生之電流及被夾 導線形成之㈣器的特性來判定電流之量值及極性。 120I57.doc 1329204 如上所述，可將夹鉗探針連接至具有用於進行電流量測 之電流量測能力的萬用錶。夾鉗探針通常經由連接至*** 式端子之導線連接至萬用錶。此安排之益處為可將夾鉗探 針夾緊至導線及經定位以使得技術人員可方便地觀察量測 值之錶，此在導線位於難以可及之位置時係特別有用的。 然而，通常必須使用兩隻手來進行量測：一隻手將夾鉗置 放到位，而另-隻手在量測時握持錶。此外，因為失甜探 針為萬用錶之附著構件，所以通常將其與萬用錶分開儲 存，此不便於隨身攜帶且亦可能在不使用時容易放錯地 方。 作為獨立探針及萬用錶配置之替代，鉗錶經設計而具有 整合於鉗錶之主體中的夾鉗，其可提供使用一隻手進行量 測之便利。亦即，僅使用一隻手來打開及閉合夾鉗，以夹 住導線及獲得電流讀數。此外，在夾鉗整合至錶之主體中 的狀況下，不可能錯放夾鉗或存在攜帶裝備之任何困難。 ”一手式”鉗錶通常可用於在將錶夾緊至導線以進行量測 之情況下，顯示器容易被技術人員觀察的應用中。然而， 在導線難以可及或其定位在使得錶處於量測位置上時錶之 顯示模糊的位置的情況下，讀取量測值可能存在問題。為 在此等情形下進行量測，技術人員可藉由強迫自己處於不 便的位置上達足夠長的時間來觀察顯示器而快速查核顯示 器，或在錶具有在顯示器上捕捉量測值之特徵的情況下， 1員了在進行里測後將錄移離不便或模糊的位置且觀 察捕捉的量測值。此等解決方案具有明顯的缺點。在一狀 J20J57.doc 1329204 =試圖觀察處於不便位置上之錶之顯示器上的量測 技術人員必須將自己置於使身體不舒服且存在潛在 =位置上。在另-狀況下，自原先難以夹住的導線移 于“糸不方便的’且若必須重新夾住甜錶以進行對同一導 線之額外量„，料W料的。此外，在 測（例如量曰測啟動電流或偵測間歇電流負載）之狀況下，必 須在連續量測期間將錶保持於適當的位置上。

W U遠端夾㈣針（例如使用㈣至如上所述之 萬用錶的夾钳探針）之錶以藉由使用遠端夹甜夹住導線且 使錶定位於便於讀取量測值之位置上而解決不便抵及或難 以定位的導線所帶來的問題。然而，除前述缺點外，此等 錶亦缺乏針對可能需要進行_隻手量測之應用的一隻手量 測的便利性。問題之解決方案為技術人員具有兩種=型的 錶，以便具有各設計之益處。此為代價高的解決方案，因 為儘管通常進行量測一次僅需使用一個錶，但需要購買兩 種不同的錶。 【發明内容】 本發明之一個態樣提供一種具有一電流錶主體及—電流 夾鉗之電流鉗錶。該電流錶主體包括可操作以根據—輸入 k號計异電流量測之電路’且該電流炎钳係電耗接至兮等 包括於電流錶主體中之電路以感測電流並提供該輸入作 號。該電流錄主體與該電流央钮係經配置以使電流夹甜了 與電流鎮主體分離’以使得該電流鉗錶可在電流失甜附接 至電流錄主體或與電流錶主體分離之情況下進行操作。 120157.doc 1329204 士本發明之另一態樣提供一種包括—電流探針及 叙手持電氣測儀ϋ。該外殼具有—探針保持構件，奸 龍持構件係經配置以接納並可分離地保持電流探針且^ —步經配置以允許該電流探針與該探針保持構件分離 許在由該探針㈣構件㈣或與該探針料構件分 況下被使用。 1月

本發明之另-態樣提供一種用於操作一電流叙錶之方 法。該方法包括分離-可釋放地附接至該電流甜錶: 殼的電流夾钳探針’及將該電流夾 體。量測該第一導體中之第一電流。該方法進一丄導 將該電流夾甜重新附接至該電流钮錶之外殼；在該 鉗附接至該外殼之情況下’將該電流夾鉗附接至_第： 體；及量測該第二導體中之第二電流。 一 【實施方式】

在下文中將闡明特定細節以提供對本發明的充分瞭解 然而’熟習此項技術者應瞭解：本發明可在無此等特定細 節之情況下實踐。此外，本文中所描述之本發明之特定實 施例係作為實例而提供且不應將其用於將本發明之範•限 制於此等特定實施例。在其他實例中，並未轴展示孰知、 電路、控制信號'計時協定及軟體操作，以便避免不必要 地使本發明變得模糊。 圖i Α及圖職明根據本發明之—實施例之鉗錶丨〇 〇。如 在下文中將更詳細地描述’鉗錶1〇〇包括一電流夾鉗探針 110，其可與其中嵌入鉗錶100之電路的外殼112分離。鉗 120157.doc 錶探針110包括一用於偵測位於開口⑴中之導線中之電技 =她。電流感測器之實例包括此項技術中已知： 隹耳效應裝置及線圈，例如電流變壓器。如圖以及圖1B 夾鉗探針1IG位於—通常由自主體114延伸之夹甜 .^構件122、126^的凹座㈣中。該等夾鉗保持構件 ^⑶具有各別切口…⑽暴露夾鉗探針⑽ 桿部分⑽。當被壓下時，槓桿部分13〇導致夾鉗探針ιι〇 之甜口（卿）打開以在開口 U1中接納導線以進行量測 鉗探針m為彈簣加载裝置，因此在釋放槓桿部分13〇時， 夹鉗探針110將閉合。因此，當導線位於開口⑴中時，可 =槓桿部分130以捕捉導線以進行量測。藉由壓下槓桿 口P刀13 0並使錶J 〇〇回縮可自開口 i Η釋放導線。 該等夾钳保持構件122、126中之每一者的内表面可視情 兄匕括便於將夾艇探針11〇置放於凹座中的導引件 在個實鉍例中，當正確地位於凹座12〇中時， 探針no鄰接導引件118。導引件118可進一步經配置以在 將壓力施加至槓桿部分13叫，防止夾钳探針11()移動 鉗保持構件！22、126可包括可選***緣127，以在夹錯探 針no位於凹座120中日夺，提供距開口 ηι 一已知距離之觸 覺指不。夾鉗探針110可使用已知技術(諸如夾鉗探針η。 與夹钳保持構件122、126之間的干涉配合搭扣配合或盆 類似配合）由夾甜保持構件122、126來保持。較佳地，使 用之技術足以在將堡力施加至槓桿部分13〇時將夾鉗探針 110固持在適#的位置上，同時仍允許自夾㈣持構件 J20J57.doc •10- 1329204 m、126移除央鉗探針1】〇。 在錶100之正面具有一用於自 便用者接收輸入並向使用 者提供資訊之使用者介面。圖1A中展示之使用者介面包括 -顯示㈣，其用於顯示資訊(例如量測值、操作模式及 裝置及電池狀態）。使用者介面一 步包括按鈕134，其可 用於自使用者接收輸入並執行券卜从 矾仃銥上的功能，例如接通或關 閉錄、選擇操作模式、選擇量 — 仔里州乾圍及進行量測。儘管本

只把例包括按益丑1 3 4，但在JL他訾丨士 、 仕八他貫轭例中可使用額外或替 代使用者輸入裝置，例如撥盤游 mm 撥輪及開關。此外，使用 者輸入裝置可位於不同於圖1A中所干的办要老^ T/7r不的位置處。在主體 114上可包括可選燈14°，且其經定位以在夾钳探針110之 方向上提供照明，以有助於在變暗的環境中定位及夹住導 線。燈140可使用習知光源’例如燈絲光源㈤一偏 响source)及發光二極體（i’led，’）光源。亦可使用其他類 型的光源。燈140可經設計為使用按鈕134之一進行打開及 關閉。 央钳探針m藉由導線116電搞接至外殼112所封閉的電 路。圖3說明可包括於鉗錶1〇〇中之電路的簡化方塊圖。圖 3中所示之電路作為實例而提供。可在使用習知設計及操 作之錶100中實施鉗錶100中包括的電路。 ^钳探針m係經由導線116電叙接至連接器31〇。將夹 鉗探針110中之電流感測器回應於對位於開口 lu中之導線 中之電流㈣測所產生之電信號經由連接器3 i 0提供至信 號調節電路320。該信號調節電路32()(例如）藉由對信號進 I20157.doc 行緩衝濾波及放大來調節電信號。處理器330接收經調 ’的彳。號且计异電流量測。處理器3 3 〇產生信號以驅動 液b日顯:态（"LCD”）132來顯示資訊，包括計算的電流 值仏s未在圖3中展示，但在藉由處理器33〇進行處理 前，使用類比數位轉換器（"ADC”）將經調節的信號量化為 表示、.至凋節之彳§號的數位資訊。提供按鈕^ Μ以用於至處 理器330之使用者輸入。電源34〇提供動力至錶之各電 路，例如信號調節電路320、處理器33〇及LCD 132。電源 340通吊包括一電池及電源電路以用於調節至錶1⑼中之電 路的電源供給。 在本發明之其他實施例中，處理器33〇可操作以計算耦 接至另外包括於連接器310中之電氣端子（未圖示）的測試探 針所偵測之其他電氣特性的量測。舉例而纟，可將萬用錶 功能性（諸如量測電壓及電阻）整合於錶1〇〇中。 參看圖1A及圖1B，藉由圍繞後部分15〇纏繞導線116， 可整齊地收卷導線116而防止導線116纏結。後部分係經配 置以形成凹座156，其在纏繞導線116時接納導線116。在 主體114中可包括一可選凹槽16〇 ,以在圍繞後部分15〇纏 繞導線116及將夾鉗探針U0定位於夾钳保持構件122、126 中時，將導線11 6固持在適當的位置上。在本發明之一實 施例中，可移除後部分15〇，以提供對錶ι〇〇之電子元件的 近接，例如以用於移除及安裝電池，或允許校正。在替代 實施例中，後部分150係與外殼112之其餘部分整合。 圖2A及圖2B說明夾鉗探針11〇與外殼112分離及導線116 120157.doc •12· 1329204 兀被展開之清况下的錶i〇〇。夹甜探針⑽包括***緣 129以在㈣探針11〇與外殼112分離時，提供距開口⑴之 已知距離的觸覺指示。藉由施加相反壓力至槓桿部分13〇 及相對積桿部分131 ’可打開夾崎針UG之甜口。如上所 述夾钳仏針11 〇為彈簧加載型夹甜探針，且在釋放損桿 部分13G及相對槓桿部分131時夾鉗探針⑽之钳口將閉 合。 • *圖4A、圖4B及圖5中所示’錶1。〇可在夾钳探針110位 於凹座120中或在夾鉗探針i 1〇分離之情況下被使用。因 此將兩個以傳統方式配置之夾钳探針/錄的便利及功能 性組合於一個鉗錶中。 圖4 A及圖4B說明在夾鉗探針i i 〇處於夾鉗保持構件 122、m之間的適當位置上之情況下的操作。在夾甜探針 1 1 0處於適當位置之情iff πτ —p 直炙度况下，可以一手操作來完成導線4i〇 之炎緊並進行量測。如圖4 a Φ沾- ^ 回4A中所不，可藉由使用一隻手之 # 梅指或手指按壓槓桿部分m來操作炎甜探針⑽，以便夹 住導線41〇。如圖4B中所示，當釋放損桿部分13〇時，央甜 探針U0捕捉導線41〇。必要時，在量測期間，可使用同一 隻手之拇指或手指按壓按紐m。在導線被夹住時可觀察 顯示器132及在導線易於, 甘守泳匆於近接之情形下，一手操作係方便 的。 如圖5中所示，其說明在爽甜探針ιι〇分離之情況下，錄 1〇〇之操作。在夾鈾探針11G與外殼112分離及自後部分⑴ 展開導線116之情況下，可將夾钳探針m炎緊至處於不便 120157.doc 位置上的導線420，而外殼112可以使得顯示器132易於觀 察的方式定位。以此方式，無需在進行初始量測後’自被 夾導線420移除錶100，從而在將對同—導線進行後繼量測 之情況下，節省了時間及體力。 在鉗錶100之實施例中，將失钳探針丨1〇圖解說明為略微 錐形漸縮成"鼻狀”’此便於夾住可能與其他導線成捆之導 線。然而，在替代實施例中，可使用其他形狀的失甜探 針。舉例而言，可將具有更精確成形的钳口或具有更大開 口的夾鉗探針用於容納更大直徑的導線，◎於個別導線 具有足夠的間隔而可容易地被夾住之應用。甚至在具有不 同形狀之夾鉗探針的情況下，在為一手操作而附接夾鉗探 針之情況下進行量測或在夾钳探針分離之情況下進行量測 之選擇仍係理想的，此係因為雙用配置允許顯示器在量測 期間方便地定位。 自以上所述應瞭解，儘瞢右太 谧目在本文中已為說明之目的而描 述了本發明之特定貫施例，作可推^ ^ 1- j進仃各種修改而不脫離本 發明之精神及範疇。因此，太秣 本毛明僅受隨附申請專利範圍 的限制。 【圖式簡單說明】 …_根據本發明之—實施例之钳錶的等角 圖，該鉗錶具有-巢套於錶之主體中之電流失鉗。 圖2A及圖2B為電流夾錯p八 穴甜已为離之圖〗A及圖⑺之鉗錶的 等角圖。 圖3為根據本發明之—實施例之甜錶的簡化方塊圖 J20157.doc 1329204 圖4A及圖4B說明根據本發明之一實施例之附接有電流 夾鉗之钳錶的使用。 圖5說明根據本發明之一實施例之電流夾鉗分離之鉗錶 的使用。 【主要元件符號說明】

100 甜錶 110 電流夾钳探針 111 開口 112 外殼 114 主體 116 導線 118 導引件 120 凹座 122 爽钳保持構件 124 切口 126 央_鉗保持構件 127 ***緣 128 切口 129 ***緣 130 槓桿部分 131 槓桿部分 132 顯示器 134 按紐 140 燈 120157.doc -15- 1329204 150 後部分 156 凹座 160 凹槽 310 連接器 320 信號調節電路 330 處理器 340 電源 410 導線 420 導線 120157.doc -16-

Claims (1)

1329204 第096113838號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年3月） 十、申請專利範圍： 1 ·—種電流鉗錶，其包含： 電μ錶主體及一電流夹鉗，該電流錶主體包括可操 乍又根據輸入k號計算一電流量測之電&，且該電流 夾钳係電麵接至遠等包括於該電流錶主體中之電路以感 測-電流並提供該輸入信號’該電流錶主體與該電流夾 鉗係經配置以使該電流夾鉗可與該電流錶主體分離且可 在6玄電流夾钳附接至該電流錶主體或與該電流錶主體分 離之情況下操作。 2.如請求们之電流甜錶，其中該電流錶主體包含第一及 ㈣構件’該第—爽甜保持構件與該第二爽甜 '、、冓件之間界疋_區域，當該電流夾甜附接至該電流 錶主體時，該電流夾钳位於該區域中。 4 2之電流钳錶’其中該第—夾鉗保持構件與該 ^二夾甜保持構件係、經配置㈣合該附接之電流失甜的 一部分。 4. 第:^項2之電流㈣’其中該第—失钳保持構件及該 甜料構件具有暴露該電流心之—槓桿部 各別切口。 I Ϊ請ί項2之電流鉗錶，其中該第-夾钳保持構件及該 = = = :具有一其上形成之各別***緣，當 該電流=ΓΓ電流錶主體時’該等各別***緣距 处鉗之一開口一預定距離。 6.如請求項丨 士 之電化鉗錶，其中該電流夾鉗係藉由一導線 120157-9903I2.doc 1J29204 電耦接至該等電路，且該電流錶主體進一步經配置以提 供該導線可圍繞其纏繞的一部分。 7.如凊求項6之電流鉗錶，其中該電流錶主體之該導線可 圍繞其纏繞的該部分包括至少一凹座，當纏繞時，在該 凹座中接納該導線。 如凊求項1之電流鉗錶，其中該等包括於該電流錶主體 中之電路包含：―信號調節電路，其經配置以接收該輸 入仏旒，及一處理器，其可操作以計算該電流量測。 9.—種手持電氣測儀器，其包含： 一電流夾鉗探針； …、节外，丨吓何倂汁，碌稞針保持耩 一糸、.！配置以接納並可分離地保持該電流夾钳探針且進 步經配置以允許該電流夾鉗探針與該探針保持構件分 ^ 且允許在由該探針保持構件保持或與該探針保持構件 为離之情況下被使用；及 s測電路’其位於該外殼中且耦接至該電流探針。 ::广之儀器，其中該探針保持構件包含 伸之第一構件及第二構件，該電流探針係保持在” 構件與該第二構件之間。 平持在。亥第— 之儀器，其中該第-構件及該第二構件中之 ，有-内表面，在該内表面上形成_導引件，春 違“夹錯探針由該第一構件及該第 : 接該導5丨件。 再仟保持時，鄰 該導線係經 12.如请求項9之儀器 其進一步包含一導線 120157-990312.doc 配置以將該電流夾鉗探針電耦接至量測電路，該外殼進 一步具有該導線在藉由該探針保持構件保持時可圍繞其 纏繞的一部分。 13. 14. 15. 16. 17. 18. 如π求項12之儀器，其中該導線可圍繞其纏繞的該部分 匕3 »玄外设之一後部分，該後部分係經配置以提供至少 凹座，當纏繞該導線時，在該凹座中接收該導線。 如請求項9之儀器，其中該探針保持構件包括一嚙合該 保持之電流夾鉗探針的部分。 如請求項9之儀器，其中該電流爽鉗具有一錐形漸縮輪 廓。 一種用於操作一電流鉗錶之方法，其包含： 分離一可釋放地附接至該電流鉗錶之一外殼的電流失 鉗探針； 將該電流夾鉗探針附接至一第一導體； 量測該第一導體中之一第一電流； 將該電流夾鉗重新附接至該電流钳錶之該外殼； 在該電流夾钳附接至該外殼之情況下，將該電流炎甜 附接至一第二導體；及 里測該弟二導體中之一第二電流。 :請求項i6之方法，其中將該電流史鉗重新附接至該電 流鉗錶之該外殼包含將該電流夹鉗安置在該外殼之保持 構件之間。 如請求項17之方法，其中將該電流夾甜重新附接至該電 流鉗錶之該外殼進一步包含使該電流夾鉗嚙合該外殼2 120157-990312.doc 1329204 該等夹甜保持構件。 19. 如請求項17之方法，其中在該電流夾鉗附接至該外殼之 情況下，將該電流夾鉗附接至一第二導體包含在該電流 夾鉗之一槓桿的一暴露部分上施加壓力，以打開該夾 鉗0 20. 如請求項16之方法，其進一步包含圍繞該外殼之一部分 纏繞一電耦接至該電流夹钳探針的導線。 120157-990312.doc 4-