本实用新型涉及电气测量领域，尤其涉及一种测电笔。
背景技术：
市场上目前销售的非接触式测电笔通常不具备螺丝刀功能，而带螺丝刀功能的测电笔通常只能够实现接触式测量，不能够实现非接触式电压测量，这两种测电笔均没有办法实现非接触式测量的同时具备螺丝刀功能。另外，现有非接触式测电笔通常只是通过点亮指示灯来表示被测物体是否带电，无法很直观地获知检测电压的强弱，使用起来不太安全。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种兼具非接触式电压电压测量功能和螺丝刀功能的测电笔。
为了达到上述目的，本实用新型提出一种测电笔，其特征在于，所述测电笔包括笔形外壳、电路板、微控制器、感应单元及显示单元，所述电路板上设有感应信号输入点和非接触式电压信号采集模块，所述电路板设于所述笔形外壳内，所述感应单元设于所述笔形外壳的前端并与所述感应信号输入点接触；所述微控制器安装在所述电路板上，所述显示单元安装在所述笔形外壳上并与所述微控制器连接；
所述笔形外壳包括中空的笔身、设于所述笔身前端的盖头、所述电路板设于所述笔形外壳的笔身内；
所述感应单元包括螺丝刀座和螺丝刀杆，所述螺丝刀座安装在所述盖头上，所述螺丝刀杆安装在所述螺丝刀座上并向外伸出所述盖头，所述螺丝刀座和螺丝刀杆用于与所述感应信号输入点导电连接，所述螺丝刀杆的端部设有螺丝刀头；
所述非接触式电压信号采集模块用于经所述感应单元以非接触方式采集待检测电压，并将采集到的信号输出至所述微控制器；
所述微控制器用于对非接触式电压信号采集模块输入的信号进行处理以获取待检测电压的大小，并根据所获取的待检测电压的大小发送相应的控制信号至所述显示单元；
所述显示单元用于根据所述控制信号显示与所获取的待检测的电压大小相对应的电压强度标识，以供用户获知当前测电笔检测电压的强弱。
优选地，所述测电笔还包括用于罩盖所述盖头的笔帽，所述笔帽罩盖在所述盖头的前端时用于将所述螺丝刀杆罩盖在所述笔帽内。
优选地，所述感应单元还包括扁平状的感应片，所述笔帽的外端设置有扁平状的收容部，所述感应片设于所述笔帽的收容部内，所述感应片用于在所述笔帽罩盖在所述盖头上时与所述螺丝刀杆进行导电连接。
优选地，所述感应片上连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧用于所述笔帽罩盖在所述盖头上时将感应片与所述螺丝刀杆导电连接。
优选地，所述感应片朝向其一侧凸出有弹片。
优选地，所述显示单元采用lcd显示屏或数码管显示屏，所述电压强度标识为模拟条，所述显示单元用于根据所述控制信号显示与所述感应电压的大小相对应数量的模拟条；或者
所述电压强度标识为电压数值，所述显示单元用于根据所述控制信号显示与所述感应电压的大小相对应的电压数值。
优选地，所述螺丝刀杆可拆卸地安装在所述螺丝刀座上，所述螺丝刀杆的一端形成有所述螺丝刀头或两端均形成有所述螺丝刀头；或者所述螺丝刀杆不可拆卸地固定在所述螺丝刀座上，所述螺丝刀杆的外端形成有所述螺丝刀头。
优选地，所述螺丝刀头的头型为一字、十字、米字、星型、方头、六角头或y型。
优选地，所述电路板上设有与所述感应信号输入点接触的接触片，所述接触片朝向所述螺丝刀座的一侧设有接触弹簧，所述接触弹簧用于与感应单元的螺丝刀座导电连接。
优选地，所述螺丝刀座朝向所述接触弹簧的一侧形成有盲孔，所述盲孔内设有磁吸块，所述接触弹簧通过所述磁吸块与所述螺丝刀座导电连接。
本实用新型提出的一种测电笔，兼具非接触式电压电压测量功能和螺丝刀功能，使用较方便，并且通过设置显示单元55来根据所述控制信号显示与所获取的待检测的电压大小相对应的电压强度标识，能够供用户较直观地获知当前测电笔检测电压的强弱。
附图说明
图1是本实用新型测电笔一较佳实施例的结构示意图。
图2是图1所示测电笔的分解示意图。
图3是图1所示测电笔由另一视角所视的分解示意图。
图4是图1所示测电笔的俯视图。
图5是图1所示测电笔沿图4中a-a线的剖视图。
图6是图1所示测电笔沿图4中b-b线的剖视图。
图7是本实用新型测电笔一较佳实施例的电路原理框图。
图8-图15是本实用新型测电笔一较佳实施例电路原理图，其中，图8示出了微控制器与各模块的连接关系，图9为非接触式电压信号采集模块的电路原理图，图10为按键模块的电路原理图，图11为供电模块的电路原理图，图12为功能指示灯模块的电路原理图，图13为照明灯模块的电路原理图，图14为双色背光模块的电路原理图，图15为蜂鸣报警模块的电路原理图。
图16是图1所示测电笔的显示单元的显示内容的第一实施例。
为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
参照图1至图7，本实用新型较佳实施例提出一种测电笔，所述测电笔包括笔形外壳51、电路板52、微控制器u1、感应单元54及显示单元55。所述电路板52上设有感应信号输入点520和非接触式电压(ncv)信号采集模块521，所述电路板52设于所述笔形外壳51内，所述感应单元54设于所述笔形外壳51的前端并与所述感应信号输入点520接触；所述微控制器u1安装在所述电路板52上，所述显示单元55安装在所述笔形外壳51上并与所述微控制器u1连接。
在本实施例中，所述笔形外壳51包括中空的笔身56、设于所述笔身56前端的盖头57、以及设于所述笔身56后端的电池盖58，所述电路板52设于所述笔形外壳51的笔身56内，所述感应单元54设于所述笔形外壳51的盖头57上并与所述感应信号输入点520接触。笔身56和盖头57可以均采用绝缘材料制成。
在本实施例中，所述感应单元54包括螺丝刀座541和螺丝刀杆542，所述螺丝刀座541安装在所述盖头57上，所述螺丝刀杆542安装在所述螺丝刀座541上并向外伸出所述盖头57，所述螺丝刀座541和螺丝刀杆542用于与所述感应信号输入点520导电连接。所述螺丝刀杆的端部设有螺丝刀头。所述螺丝刀座541和螺丝刀杆542均可以采用导电的材料例如金属制成。
所述非接触式电压信号采集模块521用于经所述感应单元54以非接触方式采集待检测电压，并将采集到的信号输出至所述微控制器u1；
所述微控制器u1用于对非接触式电压信号采集模块521输入的信号进行处理以获取待检测电压的大小，并根据所获取的待检测电压的大小发送相应的控制信号至所述显示单元55；
所述显示单元55用于根据所述控制信号显示与所获取的待检测的电压大小相对应的电压强度标识，以供用户获知当前测电笔检测电压的强弱。
本实用新型实施例的测电笔，兼具非接触式电压电压测量功能和螺丝刀功能，使用较方便，并且通过设置显示单元55来根据所述控制信号显示与所获取的待检测的电压大小相对应的电压强度标识，能够供用户较直观地获知当前测电笔检测电压的强弱，能够保障使用者的人身安全，并且达到较高的测量准确性。
所述笔身56朝向所述盖头57的一端面设有环形的接合槽561，所述盖头57的后端插设于所述笔身56的接合槽内，可通过胶合或者超声波焊接等方式结合在一起。电池盖58与笔身56后端之间通过螺纹连接。
所述测电笔还包括用于罩盖所述盖头57的笔帽61，所述笔帽61罩盖在所述盖头57的前端时用于将所述螺丝刀杆542罩盖在所述笔帽61内。笔帽61可以采用绝缘材料制成，这样，通过笔帽61可以对感应单元54进行绝缘保护，避免感应单元54与待测带电物体直接接触，防止因误操作造成烧掉测电笔，以及保障使用者人身安全。
在本实施例中，所述盖头57的前端的外表面形成有外螺纹571，所述笔帽61的后端的内表面对应形成有内螺纹(未标示)，通过旋转所述笔帽61，使所述笔帽61的内螺纹与盖头57的外螺纹相结合，将所述笔帽61罩盖在所述盖头57上而不会自由脱落。
笔帽61和盖头57结合方式并不限制于本实施例，在其它实施例中，还可以是采用其它可拆卸连接方式，例如，在盖头57上设第一卡扣结构(例如扣块/扣位)，而在笔帽61上则相应设置与之配合的第二扣合结构(例如扣位/扣块)，通过插拔和/或旋转所述笔帽61，使所述笔帽61的第二卡扣结构与盖头57的第一卡扣结构结合相互作用或相脱离，以将所述笔帽61罩盖在所述盖头57上或将所述笔帽61自所述盖头57上取下。
在本实施例中，所述感应单元54还包括扁平状的感应片543，所述笔帽61的外端设置有扁平状的收容部611，所述感应片543设于所述笔帽61的收容部611内，所述感应片543用于在所述笔帽61罩盖在所述盖头57上时与所述螺丝刀杆542进行导电连接。通过设置扁平状的感应片543和扁平状的收容部611，在对插座进行非接触式电压测量时，能够方便插入插座的插孔，使感应片543尽可能地靠近插座的接线端子，这样可以提高非接触式电压测量的准确性。
进一步地，所述感应片543上连接有压缩弹簧544，所述压缩弹簧544用于所述笔帽61罩盖在所述盖头57上时将感应片543与所述螺丝刀杆542导电连接。通过设置压缩弹簧544，可以使得感应片543与螺丝刀杆542之间的导电连接更加可靠，以提高非接触式电压测量的准确性。在其它实施例中，还可以是不设置压缩弹簧544，而在感应片543靠近螺丝刀杆542的一端弯折形成弹片，通过螺丝刀杆542与该弹片接触来使得感应片543与螺丝刀杆542之间的导电连接更加可靠。
进一步地，所述感应片543朝向其一侧凸出有弹片5431，通过设置弹片5431可以使感应片543插设于所述笔帽61的收容部611中时与所述收容部611结合更加紧密，不易从所述收容部611脱落。
进一步地，所述笔帽61的外周面还设有防滑凸起612，在旋转笔帽61的时候可以起到防滑的作用。
在本实施例中，所述螺丝刀杆542可拆卸地安装在所述螺丝刀座541上，所述螺丝刀杆542的两端分别形成有螺丝刀头5421、5422，其中一个螺丝刀头5421的头型为一字，另一个螺丝刀头5422的头型为十字。螺丝刀头的设置形式交不局限如此，在其它实施例中，还可以是螺丝刀杆542只有一端形成有螺丝刀头；螺丝刀头的头型还可以是米字、星型、方头、六角头或y型等其它形状；螺丝刀杆542的两端的螺丝刀头的头型还可以是相同，型号大小可以是相同或不相同。在其它实施例中，螺丝刀杆542还可以是不可拆卸地安装在所述螺丝刀座541上。
所述螺丝刀座541上形成有安装孔5411，所述安装孔5411可以为多边形孔或扁孔，本实施例中安装孔5411选用正六边形孔，所述螺丝刀杆542的横截面形状与螺丝刀座541的安装孔5411形状匹配，这样，这样螺丝刀杆542装入螺丝刀座541的安装孔5411内后可防止相互之间发生转动。
在本实施例中，所述电路板52上设有与所述感应信号输入点520接触的接触片62，所述接触片62朝向所述螺丝刀座541的一侧设有接触弹簧63，所述接触弹簧63用于与感应单元54导电连接，具体为与感应单元54的螺丝刀座541导电连接。
进一步地，所述螺丝刀座541朝向所述接触弹簧527的一侧形成有盲孔5412，所述盲孔5412内设有磁吸块64，所述接触弹簧527通过所述磁吸块64与所述螺丝刀座541导电连接，并能够对螺丝刀杆542进行吸引，防止螺丝刀杆542从螺丝刀座541中掉落。
在本实施例中，所述电路板52上还设有供电模块526，供电模块526包括电池bat，电池bat设于所述笔身内以为整个测电笔供电。
在本实施例中，所述电路板52上还设有按键模块527，按键模块527包括电源键pwkey，所述电源键pwkey用于控制所述测电笔的开启和关闭。
进一步地，所述按键模块527还包括灵敏度键skey，所述灵敏度键skey用于切换所述测电笔的灵敏度量程。
在本实施例中，所述电路板52上还设有照明灯模块528，所述照明灯模块528包括用于照明的照明灯led2，以方便在黑暗的环境下使用。所述照明灯led2伸入至盖头57内，所述盖头57的前端对应所述照明灯led2设有出光窗口572。
在本实施例中，所述灵敏度键skey还用于开启和关闭照明灯led2，即灵敏度键skey为功能复用键，具体实现时，可以通过短按(例如，按下时间<1秒)切换灵敏度量程，通过长按(例如，按下时间>2秒)控制照明灯led2的开关。
在本实施例中，所述电路板52上还设有功能指示灯模块532，所述功能指示灯模块532包括指示电源开启的电源指示灯led3，电源指示灯led3用于在电源开启时点亮。
所述显示单元55可以采用lcd显示屏、数码管显示屏或者led灯来显示电压强度标识。
当显示单元55采用lcd显示屏或数码管显示屏时，所述电压强度标识可以为模拟条，所述显示单元55根据所述控制信号显示与所述感应电压的大小相对应数量的模拟条；所述电压强度标识还可以为电压数值，所述显示单元55用于根据所述控制信号显示与所述感应电压的大小相对应的电压数值。
当显示单元55采用led灯，可以采用多个同色的led灯，所述电压强度标识为点亮的led灯的数量，点亮的led灯的数量越少，表明电压越小，点亮的led灯的数量越多，表明电压越大；还可以是采用可以发出多种(不少于两种)的led灯或led灯组，所述电压强度标识为点亮的led灯的颜色，通过led灯或led灯组发出不同颜色来表示对应的电压强弱。当然，电压强度标识还可以是通过点亮led灯的数量和颜色的组合来进行表示。
在本实施例中，所述显示单元55包括lcd显示屏551，lcd显示屏551的外表面设有镜片65。所述电路板52上还设有双色背光模块529，双色背光模块529包括分别发出不同颜色的两个发光二极管，即第九发光二极管led9和第十发光二极管led10(参见图14)，通过双色背光模块529可以为lcd显示屏551点亮两种不同颜色的背光，例如绿色背光和红色背光，当然，还可以是其它颜色的两种背光。
镜片65覆盖按键模块527区域，镜片65上对应按键模块527的各按键(电源键pwkey、灵敏度键skey)分别设有通孔651，以供各按键穿过。
所述显示单元55还用于在非接触式电压测量模式时显示表示非接触式电压测量模式的文字和/或符号(例如，显示“ncv”)。
所述显示单元55还用于在电池bat欠压时显示电池bat欠压符号提示电池bat欠压。
在本实施例中，所述电路板52上还设有蜂鸣报警模块530，所述蜂鸣报警模块530包括蜂鸣器buz，所述微控制器u1还用于根据所述感应电压的大小控制所述蜂鸣器buz发出与所述感应电压相对应的频率声音，
在本实施例中，所述蜂鸣报警模块530可进一步包括信号灯led1，所述微控制器u1还用于控制所述信号灯led1点亮与所述感应电压相对应的的亮度或控制所述信号灯led1发出与所述感应电压相对应的闪烁频次。在其它实施例中，蜂鸣报警模块530也可以不设置信号灯led1。
在本实施例中，测电笔在使用时，通过按电源键pwkey开机时功能指示灯模块532的全部指示灯点亮预定时间(例如0.5秒)，开机后进入非接触式电压(ncv)测量模式，双色背光模块529点亮lcd显示屏551的绿色背光；lcd显示屏551显示如图16中的界面a(界面a的实际背光为绿色)。
在非接触式电压(ncv)测量模式进行测量时:
1、蜂鸣器buz提示声分三级：慢速提示、中速提示、快速提示；
2、灵敏度量程包括12v～1000v高灵敏度量程和48v～1000v低灵敏度量程。
在12v～1000v高灵敏度量程下测量时，将12v～1000v高灵敏度量分为多段区间，通过双色背光模块529点亮lcd显示屏551的不同颜色背光、通过蜂鸣器buz发出不同等级的提示声、和/或通过lcd显示屏551显示不同数量的模拟条来表示检测电压所处的电压区间，如下给出一个优选的示例：
a)12v<检测电压<48v时(第一段区间)，双色背光模块529点亮lcd显示屏551的绿色背光，蜂鸣器buz慢速提示，lcd显示屏551显示如图16中的界面b(界面b的实际背光为绿色)，即显示相应数量的模拟条表示检测电压大小；
b)48v≤检测电压<90v时(第二段区间)，双色背光模块529点亮lcd显示屏551的绿色背光，蜂鸣器buz中速提示，lcd显示屏551显示如图16中的界面c(界面c的实际背光为绿色)，即显示相应数量的模拟条表示检测电压大小；
c)90v≤检测电压时(第三段区间)，双色背光模块529点亮lcd显示屏551的红色背光，蜂鸣器buz快速提示，lcd显示屏551显示如图16中的界面d(界面d的实际背光为红色)，即显示相应数量的模拟条表示检测电压大小。
在48v～1000v低灵敏度量程下测量时，将48v～1000v低灵敏度量程分为多段区间，通过双色背光模块点亮lcd显示屏的不同颜色背光、通过蜂鸣器buz发出不同等级的提示声、和/或通过lcd显示屏显示不同数量的模拟条来表示检测电压所处的电压区间，如下给出一个优选的示例：
d)48v<检测电压<90v时(第一段区间)，双色背光模块529点亮lcd显示屏551的绿色背光，蜂鸣器buz慢速提示，lcd显示屏551显示如图16中的界面b(界面b的实际背光为绿色)，即显示相应数量的模拟条表示检测电压大小；
e)90v≤检测电压<150v时(第二段区间)，双色背光模块529点亮lcd显示屏551的绿色背光，蜂鸣器buz中速提示，lcd显示屏551显示如图16中的界面c(界面c的实际背光为绿色)；
f)150v≤检测电压时(第三段区间)，双色背光模块529点亮lcd显示屏551的红色背光，蜂鸣器buz快速提示，lcd显示屏551显示如图16中的界面d(界面d的实际背光为绿色)，即显示相应数量的模拟条表示检测电压大小。
在本实施例中，所给出的灵敏度分段的阈值仅为示例，并不局限于此，在实际应用过程中，可以根据具体需要进行适应调整。
图8-图15是本实用新型测电笔一较佳实施例电路原理图，其中，图8示出了微控制器u1与各模块的连接关系，图9为非接触式电压信号采集模块521的电路原理图，图10为按键模块527的电路原理图，图11为供电模块526的电路原理图，图12为功能指示灯模块532的电路原理图，图13为照明灯模块528的电路原理图，图14为双色背光模块529的电路原理图，图15为蜂鸣报警模块530的电路原理图。
如图8所示，在本实施例中，所述微控制器u1的型号优选为cs77p35，但不局限如此，微控制器u1还可以是其它能够实现相同功能的芯片。cs77p35型号的微控制器u1具有38个引脚，各引脚的名称如图8所示。
lcd显示屏551与微控制器u1的第23-38引脚连接，通过微控制器u1来控制lcd显示屏551的显示内容。
如图11所示，为供电模块526的电路原理图，该电路原理图中给出了供电模块526的一具体示例。如图9所示，为非接触式电压信号采集模块521的电路原理图。该电路原理图中给出了非接触式电压信号采集模块521的一具体示例。如图10所示为按键模块527的电路原理图，该电路原理图中给出了按键模块527的一具体示例。如图12所示为功能指示灯模块532的电路原理图，该电路原理图中给出了功能指示灯模块532的一具体示例。如图13所示为照明灯模块528的电路原理图，该电路原理图中给出了照明灯模块528的一具体示例。如图14所示为双色背光模块529的电路原理图，该电路原理图中给出了双色背光模块52的一具体示例。如图15所述为蜂鸣报警模块530的电路原理图，该电路原理图中给出了蜂鸣报警模块530的一具体示例。
图8-图15的电路原理图仅为示例，非接触式电压信号采集模块521、接触式电压信号采集模块522、相序信号采集模块525、按键模块527、供电模块526、功能指示灯模块532、功能指示灯模块532、双色背光模块529、蜂鸣报警模块530的实际使用时的电路结构并不局限如此，可根据需要适应地增加、删除、替换各电路中的元器件，只要能够实际各模块的功能均应该包括在实用新型的保护范围之内。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
1.一种测电笔，其特征在于，所述测电笔包括笔形外壳、电路板、微控制器、感应单元及显示单元，所述电路板上设有感应信号输入点和非接触式电压信号采集模块，所述电路板设于所述笔形外壳内，所述感应单元设于所述笔形外壳的前端并与所述感应信号输入点接触；所述微控制器安装在所述电路板上，所述显示单元安装在所述笔形外壳上并与所述微控制器连接；
所述笔形外壳包括中空的笔身、设于所述笔身前端的盖头、所述电路板设于所述笔形外壳的笔身内；
所述感应单元包括螺丝刀座和螺丝刀杆，所述螺丝刀座安装在所述盖头上，所述螺丝刀杆安装在所述螺丝刀座上并向外伸出所述盖头，所述螺丝刀座和螺丝刀杆用于与所述感应信号输入点导电连接，所述螺丝刀杆的端部设有螺丝刀头；
所述非接触式电压信号采集模块用于经所述感应单元以非接触方式采集待检测电压，并将采集到的信号输出至所述微控制器；
所述微控制器用于对非接触式电压信号采集模块输入的信号进行处理以获取待检测电压的大小，并根据所获取的待检测电压的大小发送相应的控制信号至所述显示单元；
所述显示单元用于根据所述控制信号显示与所获取的待检测电压大小相对应的电压强度标识，以供用户获知当前测电笔检测电压的强弱。
2.如权利要求1所述的测电笔，其特征在于，所述测电笔还包括用于罩盖所述盖头的笔帽，所述笔帽用于罩盖在所述盖头的前端以将所述螺丝刀杆罩盖在所述笔帽内。
3.如权利要求2所述的测电笔，其特征在于，所述感应单元还包括扁平状的感应片，所述笔帽的外端设置有扁平状的收容部，所述感应片设于所述笔帽的收容部内，所述感应片用于在所述笔帽罩盖在所述盖头上时与所述螺丝刀杆进行导电连接。
4.如权利要求3所述的测电笔，其特征在于，所述感应片上连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧用于所述笔帽罩盖在所述盖头上时将感应片与所述螺丝刀杆导电连接。
5.如权利要求4所述的测电笔，其特征在于，所述感应片朝向其一侧凸出有弹片。
6.如权利要求1所述的测电笔，其特征在于，所述显示单元采用lcd显示屏或数码管显示屏，所述电压强度标识为模拟条，所述显示单元用于根据所述控制信号显示与所述待检测电压的大小相对应数量的模拟条；或者
所述电压强度标识为电压数值，所述显示单元用于根据所述控制信号显示与所述待检测电压的大小相对应的电压数值。
7.如权利要求1所述的测电笔，其特征在于，所述螺丝刀杆可拆卸地安装在所述螺丝刀座上，所述螺丝刀杆的一端形成有所述螺丝刀头或两端均形成有所述螺丝刀头；或者所述螺丝刀杆不可拆卸地固定在所述螺丝刀座上，所述螺丝刀杆的外端形成有所述螺丝刀头。
8.如权利要求7所述的测电笔，其特征在于，所述螺丝刀头的头型为一字、十字、米字、星型、方头、六角头或y型。
9.如权利要求1所述的测电笔，其特征在于，所述电路板上设有与所述感应信号输入点接触的接触片，所述接触片朝向所述螺丝刀座的一侧设有接触弹簧，所述接触弹簧用于与感应单元的螺丝刀座导电连接。
10.如权利要求9所述的测电笔，其特征在于，所述螺丝刀座朝向所述接触弹簧的一侧形成有盲孔，所述盲孔内设有磁吸块，所述接触弹簧通过所述磁吸块与所述螺丝刀座导电连接。
技术总结