[实用新型]一种指针式万用表电流档电阻档保护电路

说明书

本实用新型指针式万用表电流档电阻档保护电路，涉及电变量测量的仪器中过载保护电路的技术领域。具体的是增设过压保护电路，以保护表内测量电路，并装在表内。

传统的模拟式万用表，即指针式万用表(以下简称VOM)虽其在性能上远不如数字万用表DMM，但由于价廉以及可反映被测量连续变化及变化趋势，仍然广泛使用在一般技术层次，如500型、MF-47型。因各种原因，使用者总会有可能误动作，具体地说最常发生危害最大的是用电流档或电阻档去测量电压造成表内电路的永久性损坏。但至今VOM未装有完善保护电路。但DMM的DT-830型有保护电路。第一，在表内直流电流测量电路中，在COM与mA档间并联VD1和VD2(型号IN4001)接成双向限幅电路，作过压保护。mA端内串有0.5ABX快速熔丝管，作过流保护。从电路分析，在正常测量各μA、mA档满量程时，mA档与COM之间压降均为0.2V，VD1或VD2截止，对测量无影响。若误用高压时VD1或VD2即导通，电流大于0.5A时BX熔断，起到保护表的作用。但该线路对VOM不合适，因为VOM的电流压降为0.75V。第二，在表内电阻测量电路中，在Ω与COM间增设一串联有一个470Ω的电阻R16、一个500Ω负温热敏电阻Rt以及两个C1959硅三极管RG1.RG2的复合管电路。当出现过压输入时，Rt急速变小，导致BG1、BG2反正向导通，起到限幅保护作用。同时，DMM显示过截信号1或-1，最高输入电压允许250V(DC或AC有效值)。该电路由于未设BX，Rt及BG1、BG2会损坏。判断和检修会比较困难，或要求使用者技术强。虽R16和Rt也串在测电阻线路之中，因基准电阻方法及测量电流固定，对测电阻无影响(见《数字万用表的原理、使用与维护》电子工业出版社1988年11月)。但该方案对VOM不适用。

鉴此，本实用新型提出VOM电流档电阻档保护电路，其目的是要达到可专用于VOM的过压保护，又具有两档保护通用性。

本实用新型之目的可如此实现。首先用两组各由6只同型号硅二极管VD同向串联后再反向并联，而有两并联头A、C，A头连接VOM的COM端，C头连向Ω档。在两组VD中间即两边各3个VD处再并联而有1个中间并接头B，B头连向mA档。对MF-47型，保留原VOM的正笔输入端内的0.5A的BX。上述的C头与Ω档内的那个1至10K档共用的常通触片相连接。上述的B头连接到与原有mA档的常通触片相通的另增设的一常通触片上，此触片与表内原有、并与正笔端(+)及成相连的常通触片在表处于电流档时为接触相通。对500型，正笔端加设BX，相应增加Ω和mA档的两常通触片，以及在Ω-mA档转换开关的两个联动式滑动开关触片上再并接一滑动触片，并使其与正笔端相连。使得转换开关在Ω-mA档转动时，上述两个常通触片，可先后与增设的滑动触片相通，也即与正笔端相通。上述VD组中C头与Ω档内增设的那个1至10K档共用的常通触片连接，上述的B头与mA档内增设的常通触片连接。这样，从正笔端到BX、到滑动触片，到Ω档和mA的常通触片，再分别到VD，最后到负笔端就构成与前述MF-47型同一电原理的保护电路。

本实用型对比DMM的DT-830型保护电路，具有mA档和Ω档可共用一条VD-BX保护电路，而此电路最先的又是最易最快速损坏的是BX，既达到保护目的，又可由使用者简单地判断并方便地恢复使用，省时省钱又不误事。可做以下试验来进一步证明：对一台已加进本实用新型的VOM的负笔处和正笔BX里端接上另一台置于交流IOV档的正常VOM的正负笔，已改装的VOM放在mA档或Ω档，将其正负笔接入市电后，可发现BX瞬间熔断，两块VOM的指针无任何动作，也未用任何其他元器件损坏。对比现有VOM MF-47型仅只有一个0.5A的BX保护是进了一大步，解决至今未考虑到的也最容易毁表的高压错档误操作的问题。当正常测量时，对Ω档而言，正负笔之间输出端电压最高为1.5V，不足以启动6个VD临界导通，而对mA档而言，正负笔之间输入端电压最高为0.75V，也不足以启动3个VD临界导通，这样均不影响正常测量精度。而当有过电压时，对Ω档只要高于4.2V就可使6个VD导通，电流大于0.5A时BX熔断，同样对于mA档，输入电压高于2.1V时就使3个VD导通，电流大于0.5A时BX熔断，保护了除BX外的所有元件。

下面结合附图对本实用新型一种指针式万用表电流档电阻档保护电路(以下简称本电路)作详述。

图1为实施本电路的MF-47型电原理图。

图2为实施本电路的500型电原理图。