带有安全联锁电池盒的便携式仪表 本发明涉及一种便携式电子仪表,特别是一种具有可替换电池和可装卸电探头的仪表。
便携式仪表如数字万用表(DMMs)用于测量各种电子设备的电气参数。为了方便,DMMs可用普通的可替换电池作为表载电源。为与测试设备接通,有一套可装卸探头插在DMM的插座里,并伸出到与设备的电接点接通。
DMMs可能会用来测试对使用者而言安全性能较危险的高压设备。特别是,当探头与高压设备接通,DMM里的电路会发热,或处于高电压。由于这个原因,以前的DMMs设有电池盖,该电池盖在连接探头时不能移动。在这样的一个仪表里,扁平的电池盖覆盖住探头插座,并有开口与插座对齐。这样,在替换电池时在盖子移动前探头可正常装卸,防止在DMM里的任何暴露电路处于高电压下。但这种结构在效果上是有限的。当探头直径小于盖上的开口时就有可能行不通,能把盖子沿探头的轴向抬离DMM,使探头线穿过盖上的开口,这就能直接进入到电池盒。一个匆忙的用户在进行复杂或精密的测试过程中,当需要更换电池时,可能会试图采取这种方法,而不是从DMM抽出探头。
这种现有方法的另一个重要缺陷是,即使能防止在不抽出探头时电池进出,探头也可以在没有替换电池盖时容易重新插入。当用户忘记重装盖,当盖子被错放,或当用户为避免以后更换电池时再次打开盖子,上面这种情况有可能发生。
可以通过给电子仪表配一个带电池盒的机壳来减少或排除上述缺陷。这个机壳有一个在探头轴向上的探头连接器,因此探头可以经过连接器与仪表连接,接通测试设备。一个可装卸电池盖包住电池盒,并有一个探头开口与探头连接器对准,使得当电池盖装上时可以连接探头。为防止当探头连接着探头连接器时移动电池盖,电池盖被限定不能沿探头轴向运动。另外,电池盖还包含一个必要的安全导通部件,在电池和仪表地其它部分间形成环路,使得只有当盖子完全装上时电池才能供电。
图1是根据本发明的优选方案的仪表透视图。
图2是图1中的仪表卸下电池盖和探头的分解图。
图3是沿图1的线3-3的侧面剖视图。
图4是沿图1的线4-4的底端剖视图。
图5是仪表电路图。
图1是一个便携式数字万用表(DMM)10,在外壳12的靠近上端20的前表面16上有一个显示屏14,还有一个包在外壳的底端24的盒型电池盖22。外壳上设有三个探头连接器孔26,每个包括能与仪表内部电路(没有显示出)连接的电接触,并为接通配置有普通的电探头30。
如图2所示,电池盖22是拉盒式外型,能从外壳的底端24拉开并合住。电池盖有一个底板32,及从底板延伸出的凸缘或套管部分34。当如图1中那样装在外壳上,套管部分包住外壳的底端。套管部分有一个前面板35,设有三个探头开口36,当装上电池盖时与外壳的连接器孔26对齐。因为盖上开口36与盖的边缘40是有间隔的,盖板上的硬套42卡住插入孔26的探头,能阻止电池盖的移动。一对电池44装在外壳底端20的电池座46里。只有当电池盖卸下时,才能更换电池。
如图3所示,电池盖22的凸缘部分34紧紧包住外壳12的底端,所以前面板35的内表面50直接与外壳的前表面滑动接触。这样,当电池盖移动时在边套42和外壳之间没有空隙,所以即使一个较细或柔软的探头线也能阻止电池盖的移动。在优选方案里,这种闭合驱使电池盖只能做一种自由度的相对移动:沿着仪表的长轴51的滑动。由于这种闭合,不能绕任何轴线进行侧面转换或转动。
一个探头连接器52设置在孔26里,包括一个长柱型塑料外套管54和一个导体内套管56。在探头上,一个伸长的导体轴60与套管56形成欧姆接触,一个保护塑料罩62比该导体轴长,包住连接器套管54。坚硬的探头体沿与连接器共轴的连接器轴64伸展,超出外壳和电池盖的前表面。这就确保只要探头插着,电池盖就被锁定就位。连接器轴垂直于仪表的长轴。
如图4所示,一对常用的AA号电池并排地装在容座46里,它们的正极端处在相反方向。为了从电池向仪表电路供电,一个正极触点66和负极触点70装在机壳上,分别与邻近的电池端头接触。触点并排安装。在电池的相反端,一个框架71顶住电池的末端,并为电连接提供通路。圆孔72安放靠近前面的电池正端,一个较宽的V型通口74使另一个电池的负极暴露用于电接触。
为了使电池串联形成环路,有一个导通桥76装在盖子22的里面。导通桥是一个金属弹性片,有两个韧性臂,当盖子装在机壳上时每一个臂都分别与一个电池的末端接触。孔72和通口74使韧性臂直接电接触。韧性臂在它们的自由端处弯曲离开电池,形成平滑、凸起的表面,有利于随韧性臂滑动地横过机壳和电池表面来重复装上和卸下盖子。盖子相对于机壳的限定的轴向运动是,沿与仪表的长轴平行的并与介于桥臂和电池端部之间的接触平面平行的轴。在更换电池后装入盖子时形成摩擦接触,确保接触良好。如图所示,导通桥安全地安装在盖子里面的一个凸台80上。在一个可供选择的方案中,导通桥可以装在机壳上,靠近但又隔开电池端部,在盖子上有一个非导电性推动器,当盖子完全装入时使导通桥偏转而接触电池。
尽管只公开了上述优选的两种可选择的方案,但本发明并不仅限于此。