用于非接触式电测量的带有具有可调节内部区域的夹钳的传感器探头制造技术

本发明专利技术题为“用于非接触式电测量的带有具有可调节内部区域的夹钳的传感器探头”。一种传感器探头，该传感器探头包括：主体；套筒，该套筒能够沿着主体在打开位置和闭合位置之间移动；夹钳，该夹钳具有第一钳口和第二钳口，该第一钳口和该第二钳口包含夹钳内的内部区域；和非接触式传感器，该非接触式传感器耦合到套筒并且定位在夹钳内的内部区域的周边处或附近。当套筒处于打开位置时，第一钳口和第二钳口创建间隙，该间隙允许绝缘导体穿过进入夹钳内的内部区域。当套筒处于闭合位置时，第一钳口和第二钳口闭合间隙并且从而闭合夹钳内的内部区域。当套筒朝向闭合位置移动时，内部区域的大小减小。非接触式传感器被配置为检测绝缘导体的电参数而不需要与导体进行电流接触。

【技术实现步骤摘要】
用于非接触式电测量的带有具有可调节内部区域的夹钳的传感器探头
本公开整体涉及电参数测量设备，并且更具体地讲，涉及用于电参数测量设备的传感器探头。
技术介绍
电压表是用于测量电路中的电压的仪器。测量不止一个电参数的仪器称为万用表，并且用于测量服务、故障排除和维护应用通常需要的许多参数。此类参数通常包括交流（AC）电压和电流、直流（DC）电压和电流以及电阻或通断性。还可以测量其他参数，诸如功率特性、频率、电容和温度，以满足特定应用的要求。对于测量AC电压的常规电压表或万用表而言，需要使至少两个测量电极或探头与被测量的导体进行电流接触，这通常需要切除绝缘电线的一部分绝缘体或提前提供测量端子。除了需要暴露的线或端子进行电流接触之外，将电压表探头接触到剥离的线或端子的步骤可能相当危险，由于存在被电击或触电的风险。此外，当测量电流时，需要在电路的断路处插入与待测量的导体串联的万用表。而且，例如，因为万用表测试引线和电路承载电流的能力，所以采用内部分流器的万用表通常可限制为测量最大十安培。此外，万用表通常必须使用内部保险丝进行保护，以防止过大的电流电平流过万用表，这既是出于安全原因，也是为了防止损坏万用表。移除熔断保险丝存在困难，外加购买替换保险丝需要一定的时间和成本，这使得期望获得不需要内部保险丝的非接触式测量仪器。可使用“非接触式”电压测量设备来检测交流（AC）电压的存在，而不需要与电路进行电流接触。当检测到电压时，通过指示（诸如灯光、蜂鸣器，或振动电机）提醒用户。然而，此类非接触式AC电压检测器仅提供AC电压存在或不存在的指示，并且不提供AC电压的实际幅值（例如，RMS值）的指示。钳式万用表通过采用一体式电流钳来提高用于测量通用万用表电流的能力，该电流钳感测被测量的导体内的电流，而不必切断载流导体或断开包括载流导体的电路。电流钳通常与万用表在同一外壳中提供，该万用表使用单独的测试探头以常规方式测量其他参数，诸如电压和电阻。电流钳在载流导体周围闭合，该载流导体可包括例如铜线或汇流条，以感测由电流产生的磁场。电流钳为万用表的测量提供电压信号，该万用表计算并显示测量的电流电平。因为没有电流从载流导体通过钳式万用表分流，所以在很大程度上消除了对可测量的最大电流的限制。同样地，钳式万用表中的内部保险丝被消除。然而，常规的钳式万用表需要较大物理空间以供万用表和夹钳操作，并且因此难以在诸如电控柜等受限空间中使用。钳式万用表还往往在物理上是沉重的。
技术实现思路
本文公开的是一种可操作用于检测绝缘导体中的电参数而不需要与绝缘导体进行电流接触的电参数传感器探头。传感器探头可概括为包括主体、套筒、夹钳和非接触式传感器。在至少一个实施方案中，套筒装配到主体，并且能够沿着主体在闭合位置和打开位置之间移动。夹钳包括第一钳口和相对的第二钳口。当套筒处于闭合位置时，第一钳口和第二钳口中的至少一者至少部分地定位在套筒内。当第一钳口和第二钳口抵靠彼此闭合时，第一钳口和第二钳口包含夹钳内的内部区域。非接触式传感器耦合到套筒并且定位在夹钳内的内部区域的周边处或附近。非接触式传感器可操作用于当绝缘导体定位在夹钳的内部区域内时感测绝缘导体的至少一个电参数而不需要与导体进行电流接触。当套筒沿着主体缩回到打开位置时，第一钳口和第二钳口被配置为彼此分离并且创建间隙，该间隙允许绝缘导体在钳口之间穿过进入夹钳内的内部区域。当套筒沿着主体朝向闭合位置延伸时，第一钳口和第二钳口被配置为闭合间隙并且从而闭合夹钳内的内部区域。夹钳内的内部区域的大小能够通过套筒沿着主体的移动来调节。在各种实施方案中，第一钳口或第二钳口中的至少一者耦合到铰链。当套筒朝向打开位置缩回时，钳口绕着铰链远离另一钳口枢转以创建间隙。在一些实施方案中，第一钳口和第二钳口各自耦合到铰链，并且当套筒朝向打开位置缩回时，第一钳口和第二钳口两者均绕着铰链远离彼此枢转以创建间隙。在各种实施方案中，当套筒朝向打开位置缩回时，套筒的至少一部分定位在主体内。在一些实施方案中，当套筒朝向打开位置缩回时，主体的至少一部分定位在套筒内。传感器探头可包括偏置元件，该偏置元件将套筒朝向闭合位置偏置。传感器探头可包括锁定元件，该锁定元件当套筒缩回到打开位置或延伸到闭合位置时分别将套筒可释放地固定在打开位置或闭合位置中的至少一者中。传感器探头可包括偏置元件，该偏置元件当套筒朝向打开位置缩回时将第一钳口或第二钳口中的至少一者远离第一钳口或第二钳口中的另一者偏置。另选地，传感器探头可包括偏置元件，该偏置元件当套筒朝向闭合位置延伸时将第一钳口或第二钳口中的至少一者朝向第一钳口或第二钳口中的另一者偏置。在各种实施方案中，当套筒朝向打开位置缩回时，第一钳口或第二钳口中的至少一者的较大部分暴露在套筒之外。在一些实施方案中，当绝缘导体定位在夹钳的内部区域内时，耦合到套筒的非接触式传感器可操作用于感测绝缘导体中的电压而不需要与导体进行电流接触。在各种实施方案中，当套筒朝向闭合位置延伸时，夹钳内的内部区域的大小减小。在一些实施方案中，当绝缘导体定位在夹钳的内部区域内时，内部区域的减小大小使得绝缘导体定位成靠近非接触式传感器。在各种实施方案中，耦合到套筒的非接触式传感器是第一非接触式传感器，并且传感器探头还包括在夹钳内的内部区域的周边处或附近定位在第一钳口或第二钳口上的第二非接触式传感器。第二非接触式传感器可操作用于当绝缘导体定位在夹钳的内部区域内时感测绝缘导体的至少一个附加电参数。用于测量绝缘导体中的电参数的设备可概括为包括根据上述实施方案中的任一实施方案的电参数传感器探头，该电参数传感器探头连同控制电路一起用于测量被测量的绝缘导体的电参数，该控制电路处理指示由传感器探头中的非接触式传感器检测到的信号的传感器数据。在各种实施方案中，该设备可包括包含控制电路的主要主体。在此类实施方案中，传感器探头能够可拆卸地连接到主要主体的至少一个接口连接器。在其他实施方案中，传感器探头的主体包含控制电路。在各种实施方案中，可操作用于检测绝缘导体的电参数的传感器探头可概括为包括：主体，该主体具有套筒，该套筒能够沿着主体在打开位置和闭合位置之间移动；夹钳，该夹钳具有第一钳口和相对的第二钳口，该第一钳口和第二钳口在抵靠彼此闭合时包含夹钳内的内部区域；和非接触式传感器，该非接触式传感器耦合到套筒并且定位在夹钳内的内部区域的周边处或附近。非接触式传感器可操作用于当绝缘导体定位在夹钳的内部区域内时检测绝缘导体的至少一个电参数而不需要与导体进行电流接触。当套筒处于打开位置时，第一钳口和第二钳口被定位成彼此分开以创建间隙，该间隙允许绝缘导体在钳口之间穿过进入夹钳内的内部区域。当套筒处于闭合位置时，第一钳口和第二钳口被定位成闭合间隙并且从而闭合夹钳内的内部区域。当套筒朝向闭合位置移动时，夹钳内的内部区域的大小减小。在至少一些实施方案中，传感器探头被配置为使得当绝缘导体定位在夹钳的内部区域内时，第一钳口和第二钳口检测绝缘导体的电流并且非接触式传感器检测绝缘导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器探头，所述传感器探头可操作用于检测绝缘导体的电参数，所述传感器探头包括：/n主体；/n套筒，所述套筒装配到所述主体，其中所述套筒能够沿着所述主体在闭合位置和打开位置之间移动；/n夹钳，所述夹钳包括第一钳口和相对的第二钳口，其中当所述套筒处于所述闭合位置时，所述第一钳口和所述第二钳口中的至少一者至少部分地定位在所述套筒内，并且当所述第一钳口和所述第二钳口抵靠彼此闭合时，所述第一钳口和所述第二钳口包含所述夹钳内的内部区域；和/n非接触式传感器，所述非接触式传感器耦合到所述套筒并且定位在所述夹钳内的所述内部区域的周边处或附近，其中所述非接触式传感器可操作用于当所述绝缘导体定位在所述夹钳的所述内部区域内时感测所述绝缘导体的至少一个电参数而不需要与所述导体进行电流接触，/n其中当所述套筒沿着所述主体朝向所述打开位置缩回时，所述第一钳口和所述第二钳口被配置为彼此分离并且创建间隙，所述间隙允许所述绝缘导体在所述钳口之间穿过进入所述夹钳内的所述内部区域，并且当所述套筒沿着所述主体朝向所述闭合位置延伸时，所述第一钳口和所述第二钳口被配置为闭合所述间隙并且从而闭合所述夹钳内的所述内部区域，并且/n其中所述夹钳内的所述内部区域的大小能够通过所述套筒沿着所述主体的移动来调节。/n...

【技术特征摘要】
20200205 US 62/9706911.一种传感器探头，所述传感器探头可操作用于检测绝缘导体的电参数，所述传感器探头包括：
主体；
套筒，所述套筒装配到所述主体，其中所述套筒能够沿着所述主体在闭合位置和打开位置之间移动；
夹钳，所述夹钳包括第一钳口和相对的第二钳口，其中当所述套筒处于所述闭合位置时，所述第一钳口和所述第二钳口中的至少一者至少部分地定位在所述套筒内，并且当所述第一钳口和所述第二钳口抵靠彼此闭合时，所述第一钳口和所述第二钳口包含所述夹钳内的内部区域；和
非接触式传感器，所述非接触式传感器耦合到所述套筒并且定位在所述夹钳内的所述内部区域的周边处或附近，其中所述非接触式传感器可操作用于当所述绝缘导体定位在所述夹钳的所述内部区域内时感测所述绝缘导体的至少一个电参数而不需要与所述导体进行电流接触，
其中当所述套筒沿着所述主体朝向所述打开位置缩回时，所述第一钳口和所述第二钳口被配置为彼此分离并且创建间隙，所述间隙允许所述绝缘导体在所述钳口之间穿过进入所述夹钳内的所述内部区域，并且当所述套筒沿着所述主体朝向所述闭合位置延伸时，所述第一钳口和所述第二钳口被配置为闭合所述间隙并且从而闭合所述夹钳内的所述内部区域，并且
其中所述夹钳内的所述内部区域的大小能够通过所述套筒沿着所述主体的移动来调节。


2.根据权利要求1所述的传感器探头，其中所述第一钳口或所述第二钳口中的至少一者耦合到铰链，并且当所述套筒朝向所述打开位置缩回时，所述第一钳口或所述第二钳口中的所述至少一者被配置为绕着所述铰链远离另一钳口枢转以创建所述间隙。


3.根据权利要求1所述的传感器探头，其中所述第一钳口和所述第二钳口各自耦合到铰链，并且当所述套筒朝向所述打开位置缩回时，所述第一钳口和所述第二钳口两者均被配置为绕着所述铰链远离彼此枢转以创建所述间隙。


4.根据权利要求1所述的传感器探头，其中当所述套筒朝向所述打开位置缩回时，所述套筒的至少一部分定位在所述主体内。


5.根据权利要求1所述的传感器探头，其中当所述套筒朝向所述打开位置缩回时，所述主体的至少一部分定位在所述套筒内。


6.根据权利要求1所述的传感器探头，还包括偏置元件，所述偏置元件将所述套筒朝向所述闭合位置偏置。


7.根据权利要求1所述的传感器探头，还包括锁定元件，所述锁定元件当所述套筒缩回到所述打开位置或延伸到所述闭合位置时分别将所述套筒可释放地固定在所述打开位置或所述闭合位置中的至少一者中。


8.根据权利要求1所述的传感器探头，还包括偏置元件，所述偏置元件当所述套筒朝向所述打开位置缩回时将所述第一钳口或所述第二钳口中的至少一者远离所述第一钳口或所述第二钳口中的另一者偏置，或者当所述套筒朝向所述闭合位置延伸时将所述第一钳口或所述第二钳口中的至少一者朝向所述第一钳口或所述第二钳口中的另一者偏置。


9.根据权利要求1所述的传感器探头，其中当所述套筒朝向所述打开位置缩回时，所述第一钳口或所述第二钳口中的至少一者的较大部分暴露在所述套筒之外。


10.根据权利要求1所述的传感器探头，其中当所述绝缘导体定位在所述夹钳的所述内部区域内时，耦合到所述套筒的所述非接触式传感器可操作用于感测所述绝缘导体中的电压而不需要与所述导体进行电流接触。


11.根据权利要求10所述的传感器探头，其中当所述套筒朝向所述闭合位置延伸时，所述夹钳内的所述内部区域的所述大小减小。


12.根据权利要求11所述的传感器探头，其中当所述绝缘导体定位在所述夹钳的所述内部区域内时，所述内部区域的所述减小大小使得所述绝缘导体定位成靠近所述非接触式传感器。


13.根据权利要求1所述的传感器探头，其中耦合到所述套筒的所述非接触式传感器是第一非接触式传感器，所述传感器探头还包括在所述夹钳内的所述内部区域的所述周边处...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡美明，全明炫，R·罗德里格斯，
申请(专利权)人：弗兰克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US