电子测电笔

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电子测电笔

  这里介绍一种新颖的电子测电笔,用它可以检查220V或380V交流市电、电视机显像管高压以及高压输电线路等带电情况。检测时,测电笔不需要直接触被测物体,就可以知道被测物体的带电情况。
  电路原理:
  电子测电笔的电路原理如下图:

 

  上图中,VT1是一只结型场效应管,利用它的高输入阻抗及电压放大特性作信号检拾和放大。VT2组成电子开关电路;VD1为小于6V的稳压二极管,用来改善开关特性。反相器2、3组成音频振荡器。 平时VT1的栅极无感应电场输入,它的漏极D与源极S间呈现低电阻,即漏极D为低电平,VD1和VT2都处于截止状态,VT2集电极为高电平,发光二极管LED熄灭,反相器A输出低电平,二极管VD2导通,反相器B的输入端即3脚被钳位在低电平,振荡器停振,压电陶瓷片B无声。当将电子测电笔靠近带电体时,有感应电场输入VT1的栅极,场效应管的漏源极间的导电通道电阻加大,使得漏极D电位升高。当感应电场足够强时,VT1被夹断,D点电平接近电源电压,这时VD1、VT2相继导通,反相器A输入1脚为低电平,LED通电发光指示被测物带电。同时反相器A输出端2脚输出高电平,VD2截止,由反相器B、C组成的音频振荡器起振,压电陶瓷片B就发出“嘟---”音频响声。可变电阻器RP1用来调整感应测电的灵敏度。

  元器件选择:
  A采用一块六反相器CD4069集成电路,本机只要用其中3个完好的反相器,另外3个不用的反相器的输入端应该接电源正极或负极,不要悬空,否则易受外电场干扰使逻辑电平混乱。 VT1采用3DJ6或3DJ7等结型场效应管,它有金属管壳和塑封装形式,VT2最好采用高值的9014等硅NPN三极管,β≥200为宜,VD1用2CW10等硅稳压二极管,VD2用普通1N4148型硅开关二极管。LED可用直径5mm 或3mm圆形红色发光二极管。 RP1可用WH7型微调电阻器,R1、R2用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C1用CT1型瓷片电容器,C2用CD11-10V型电解电容器。B用FT-27、HTD27A-1型等压电陶瓷片。SB用小型按键开关,可用市售成品或用磷铜皮自制。为缩小整机体积电源宜用6F22型9V层叠式电池。

  制作与使用
  印制板尺寸为60mm×30mm,机盒宜用有机玻璃板制作,最好制成长条形,在机盒侧面开一个20mm的圆孔,压电陶瓷片B用硅胶粘贴在机盒的圆孔上,这样机盒可起共鸣腔作用,能增大压电陶瓷片B的发声量。感应电极片可用马口铁皮剪成面积不小于1CM2方块状,然后用502胶粘在机盒前端的内壁。
        将制好的电子测电笔的前端(即粘有感应片一头)靠近220V交流市电线,手指按下SB,测电笔应该发出声光信号,即LED发光,B发声。调整RP1的阻值可调整感应灵敏度,一般应该调到离220V相线5-20cm处测电笔发声发光为好。本机静态无显示时,整机耗电约0.3mA;发声发光时耗电约15mA。据实测,本机离31cm黑白电视机显像管高压10-30cm,或10kV输电线高压0.8-2m处,测电笔即能发声光显示。用了一段时间后取得一定经验,可根据感应测电距离估计出被测电压的高低。

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