Индикатор напряжения схема. Универсальные пробники-индикаторы на светодиодах Прибор электрика на микроконтроллере

Начало.

Часто бывает необходимо в куче проводов найти куда какой идет, узнать целостность цепи, проверить, если ли короткое замыкания или же обрыв, также часто нужно узнать целостность p-n перехода диодов, транзисторов и прочих полупроводником, в этом нам поможет такой инструмент как прозвонка. Она будет несомненно полезна как электрику, так и электронику. Дело в том, что пользоваться режимом прозвонки в мультиметре не всегда бывает удобно, а в некоторых из них вообще отсутствует эта функция, так что такая простая прозвоночка решит эту проблему.

Прозвонка очень практичная, ее тон звучания зависит от сопротивления проверяемого участка цепи. Чем больше сопротивление - тем реже щелчки, соответственно при маленьком сопротивлении щелчков будет очень много и они будут слышаться как писк, тональность которого можно настроить номиналами: То бишь на уже готовой плате с впаянными компонентами можно легко найти короткое замыкание, а p-n переходы мы будем слышать не как КЗ, тональность будет отличаться. А если немного приловчиться, то по звуку с легкость возможно сказать где у транзистора эмиттер, а где коллектор (у второго щелчков больше).

Корпус.

Корпус - тоже очень важен, от него будет зависеть насколько приятно будет пользоваться прибором, все-таки эстетика важна. Кроме этого он будет защищать платку и элемент питания от суровых условий повседневной жизни человека работающего с электричеством.

Мною был взят корпус от АТБшного маркера, в него идеально входит один элемент АА и ещё остается место для платы, да и выглядит он хорошо для этих целей.

В качестве щупов кучок медного провода в эмали и цилиндрической кусочек медь, а именно старое жало паяльника, этот цветной металл имеет малое сопротивление и более-менее хорошо переносит O2, особенно с припоем:) На самой плате жало закрепляется расплавленным оловом на определенном участке меди.

На картинке вы можете увидеть, как устроена прозвонка изнутри, сначала идет щуп, который отходит от платы, далее сама плата прозвонки, потом батарейка/аккумулятор, который плотно закрепляется "затычкой".

Также тут присутствует динамик - это элемент индикации, для громкого воспроизводения звука много дырочек, через которые он колышет воздух. (он не нарисованы!)

Компоненты и замены.

Значения параметров всех применяемых в этой схеме деталей не критично и может варьироваться, например нету резистора 51к, а есть 47к - то смело ставьте его. Все транзисторы - любые, главное чтобы структура совпадала (3 - НПН, 1 - ПНП).

Маркировка: BC847 – 1 G , BC 857 –3 F (и N сбоку).

Динамик конечно же берется миниатюрный - такой как в наушниках. Сопротивление его обычно16 Ом, а громкость вполне достаточная. У меня был в наличии громкоговоритель (speaker)из старой Нокии 6303Ай, весьма хороший телефон нужно отметить. Его я приклеил на обратную сторону платы термоклеем, она выступала в роле резонатора.

Если вы работаете в таком месте где очень шумно, то следует параллельно звукоизлучателю поставить светодиод, который и будет служить световой индикацией.

Питание.

Питание прозвонки - пальчиковая батарейка 1,5 Вольта, если увеличить это значение, то появиться возможность проверять и светодиоды, к тому же громкость звука значительно возрастет. Но в таком случае высокое напряжение может повредить некоторые чувствительные радиодетали.

Добавляем чувствительности.

Хотите супер-мега чувствительность? Тогда отключите электролитический конденсатор С1. Теперь если просто дотронемся до щупов прибора, то он уже начнет бурно на это реагировать. Не знаю зачем, но если хотите такой бешеный режим то поставьте микро-кнопку на один из выводов конденсатора.

А лучше вот вам вообще эта же, но немного измененная схема, таким образом у нас получится два режима: очень маленькая чувствительность и супер-чувствительность до 120 Мом. Между ними можно легко переключаться с помощью кнопок S1 и S2.

(почтиготоваяплата , нобездинамикаищупов )

В шумных цехах не совсем удобно пользоваться тестерами со звуковой индикацией. Тыкаясь в схему станка, приходиться одновременно держать щупы прибора и смотреть на его показания, щёлкать переключателем режима работы тестера. Электрики в простых схемах, где не нужна точность измерения обычно ищут такие неисправности как: короткое замыкание или обрыв, цела катушка магнитного пускателя или оборвана, находятся ли токоведущие части под напряжением. Данный пробник позволяет проверять наличие фазы в сети, короткое замыкание и наличие сопротивления в цепи. С помощью него можно проверять катушки магнитных пускателей и реле на обрыв, прозванивать концы дросселей, двигателей, разбираться с выводами многообмоточных трансформаторов, проверять выпрямительные диоды и многое другое. Пробник не имеет выключателя питания и переключателя режима работы. Он снабжен двумя светодиодами красного и желтого свечения, а так же неоновой лампой. Питается пробник от батареи «Крона» напряжением 9 в, потребляемый ток при замкнутых щупах составляет не более 110 мА, при разомкнутых не потребляет энергии. Работоспособность устройства сохраняется при снижении напряжения питания до 4 в. При разряженной батарее ниже 4 в пробник работает как указатель сетевого напряжения.

При прозвонке сопротивления цепи от нуля до 150 ом загорается красный и желтый светодиоды, при сопротивлении цепи от 150 Ом до 50 кОм горит только жёлтый светодиод. При подаче на щупы сетевого напряжения 220-380 в загорается неоновая лампа и светодиоды слегка мерцают.

Работа схемы

Пробник выполнен на трёх транзисторах. В исходном состоянии все транзисторы закрыты так как щупы пробника разомкнуты. При замыкании щупов напряжение положительной полярности через диод VD1 и резистор R5 поступает на затвор полевого транзистора V1, который открывается и через переход база-эмиттер транзистора V3 соединяется с минусовым проводом источника питания. Вспыхивает светодиод VD2. Транзистор V3 также открывается, загорается светодиод VD4. При подключении к щупам сопротивления в пределах 150 Ом-50 кОм светодиод VD2 гаснет, так как он зашунтирован резистором R2, сопротивление которого относительно меньше измеряемого, и напряжение на нём недостаточно для его свечения. При подаче на щупы сетевого напряжения вспыхивает неоновая лампа HL1. На диоде VD1 собран однополупериодный выпрямитель сетевого напряжения. При достижении напряжения на стабилитроне VD3 12 вольт открывается транзистор V2 и тем самым запирает полевой транзистор V1. Светодиоды слегка мерцают.

О деталях

Полевой транзистор TSF5N60M заменим на 2SK1365, 2SK1338 от импульсных зарядных устройств видеокамеры и т.п. Транзисторы V2, V3 заменимы на EN13003A от энергосберегающей лампы. Стабилитрон Д814Д, КС515А или аналогичный с напряжением стабилизации 12-18 в. Резисторы малогабаритные 0,125 вт. Неоновая лампа от индикатора-отвёртки. Светодиоды АЛ307 или другие аналогичные, красного и желтого свечения. Диод выпрямительный любой с током не менее 0,3А и обратным напряжением более 600 в, например: IN5399, КД281Н.

Пробник при правильном монтаже начинает работать сразу после подачи питания. При наладке диапазон 0-150 Ом можно сместить в ту или иную сторону подбором резистора R2. Верхняя граница диапазона 150 Ом-50 кОм зависит от экземпляра транзистора V3.

Пробник размещают в подходящем корпусе из изоляционного материала. Я использовал корпус от телефонного зарядного устройства. Спереди выводят щуп-штырь на который надет отрезок из трубки ПХВ, а с противоположной части корпуса провод из хорошей изоляции со штырём или крокодилом.

ПОМНИТЕ, что работая с данным пробником нужно СОБЛЮДАТЬ ПРАВИЛА ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ!

Список радиоэлементов

Данный пробник может использоваться для того, чтобы быстро определить емкость конденсаторов в ПФ, НФ, проверить их стабильность при изменениях температуры, найти обрыв проводов, трассировку проводов на печатных платах, а также для поиска проводов под напряжением не касаясь их. Схема использует всего три транзистора и пару других радиодеталей. Простота позволяет собрать её всего за час.

Схема пробника для электрика

Список компонентов детектора

• C1 подстроечный конденсатор 30пф
• C2 1nF
• D1 1N4148
• LED1 3 мм
• Q1 BC559C
• Q2 BC559C
• Q3 BC549C
• R1 1M
• R2 2M
• R3 5M
• R4 2м
• R5 1M5
• R6 33k
• R7 33k
• R8 270R
• SG1 пьезоэлектрический динамик

Когда проверяемый конденсатор коснётся датчика, схема подает звуковой сигнал на частоте, которая варьируется в зависимости от емкости. Если пользователь имеет достаточно влажную кожу, просто удерживая один вывод конденсатора при проверке, при касании другого к зонду, это все, что нужно для срабатывания звука.

Когда пробник правильно настроен он потребляет только 10 мкA - то есть выключателя питания требуется. Конструкция оптимизирована для конденсаторов меньше, чем 0,1 мкФ. Большие конденсаторы дают слишком низкие частоты. Все устройство питается от двух литиевых элементов CR2032, которые вписываются в коробочку от TicTac. Использование выключателя питания является ненужным, так как схема почти не потребляет энергии, когда не используются.

Этот пробник электрика станет вашим незаменимым помощником и имеет множество применений, таких как:

1. Быстро проверить конденсаторы.
2. Легко обнаружить маленькие отклонения ёмкости ТКЕ, когда конденсатор нагревается или охлаждается.
3. Кабелеискатель - в различных точках кабеля под напряжением звук меняется во время прослушивания из-за изменения емкости.
4. Определить работоспособность варакторных диодов. Они пищат на гораздо более низкой тональности, чем обычные.
5. А если сделать небольшие плоские пластины электрода, то напряженность линий проводки может быть обнаружена за счёт электрического поля. Следуйте по проводке в стенах и потолков и определите их местоположение не касаясь их. Cигнал модулируется напряжением переменного тока, вызывая вибрирующий звук с 100 Гц.

Сам зонд выполнен из проволоки 1 мм. Второй контакт из земли образуется с помощью винта. Конденсатор C1 регулирует ёмкость для установки свечения LED и звучания пьезодинамика.

В повседневной работе электрикам, часто требуется проводить измерения напряжения, прозванивать цепи и провода на целостность. Иногда требуется просто узнать, находится ли данная электроустановка под напряжением, обесточена ли розетка, например, прежде чем менять её, и тому подобные случаи. Универсальным вариантом, который подходит для совершения всех этих измерений, является использование цифрового мультиметра, или хотя бы обычного стрелочного советского АВО - метра, часто называемого “Цешкой ”.

Такое название вошло в нашу речь от именования прибора Ц-20 и более свежих версий советского производства. Да, современный цифровой мультиметр очень хорошая штука, и подходит для большинства измерений проводимых электриками, за исключением специализированных, но часто нам не требуется весь функционал мультиметра. Электрики часто носят с собой , которая представляет собой простейшую прозвонку, с питанием от батареек, и с индикацией целостности цепи на светодиоде или лампочке.

На фото выше двухполюсный индикатор напряжения. А для контроля наличия фазы пользуются индикатором отверткой. Также находят применение двух полюсные индикаторы, с индикацией, также как и в случае с индикатором отверткой, на неоновой лампе. Но мы живем сейчас в XXI веке, а такими способами пользовались электрики в 70 - 80 годах прошлого века. Сейчас все это давно устарело. Не желающие заморачиваться с изготовлением, могут купить в магазине прибор, позволяющий прозванивать цепи, а также он может показывать, путем загорания определенного светодиода приблизительное значение напряжения в проверяемой цепи. Иногда бывает встроена функция определения полярности диода.

Но такой прибор стоит не дешево, недавно видел в радиомагазине по цене в пределах 300, а с расширенной функциональностью и 400 рублей. Да, прибор хороший, слов нет, многофункциональный, но среди электриков часто попадаются люди творческие, имеющие знания по электронике, выходящие хотя бы минимально, за рамки базового курса колледжа или техникума. Для таких людей и написана эта статья, потому что эти люди, которые собрали хотя бы одно или пару устройств, своими руками, они обычно могут оценить разницу в стоимости радиодеталей, и готового устройства. Скажу по собственному опыту, если конечно будет возможность подобрать корпус для устройства, разница в стоимости может быть в 3, 5, и более раз низкой. Да придется потратить вечер на сборку, освоить для себя что-то новое, то чего раньше не знал, но эти знания стоят потраченного времени. Для знающих людей, радиолюбителей, давно известно, что электроника в частном случае, это не более чем сборка своего рода конструктора ЛЕГО, правда со своими правилами, на освоение которых придется потратить какое-то время. Зато перед вами откроется возможность самостоятельной сборки, а если потребуется то и починки, любого электронного устройства, начальной, а с приобретением опыта и средней сложности. Такой переход, от электрика к радиолюбителю, бывает облегчен тем, что у электрика уже есть в голове необходимая для изучения база, или хотя бы часть её.

Принципиальные схемы

Перейдем от слов к делу, приведу несколько схем пробников, которые могут быть полезны в работе электрикам, и пригодятся обычным людям при проведении проводки, и других подобных случаях. Пойдем от простого, к сложному. Ниже приведена схема самого простого пробника - аркашки на одном транзисторе:

Этот пробник позволяет прозванивать провода на целостность, цепи на наличие или отсутствие замыкания, а если потребуется, то и дорожки на печатной плате. Диапазон сопротивлений прозваниваемой цепи широкий, и составляет от нуля до 500 и более Ом. В этом отличие этого пробника от аркашки, содержащей только лампочку с батареей питания, или светодиод, включенный с батареей, который не работает с сопротивлениями от 50 Ом. Схема очень простая и её можно собрать даже навесным монтажем, не утруждая себя травлением и сборкой на печатной плате. Хотя если есть в наличии фольгированный текстолит, и позволяет опыт, лучше собрать пробник на плате. Практика показывает, что устройства собранные навесным монтажом, могут перестать работать после первого падения, тогда как на устройстве, собранном на печатной плате, это никак не скажется, если конечно пайка была произведена качественно. Ниже приведена печатная плата этого пробника:

Изготовить её можно как путем травления, так и ввиду простоты рисунка, путем отделения дорожек на плате друг от друга бороздкой, прорезанной резаком, сделанным из ножовочного полотна. Изготовленная таким способом плата, будет по качеству не хуже протравленной. Конечно перед подачей питания на пробник, нужно убедиться в отсутствии замыкания между участками платы, например путем прозвонки.

Второй вариант пробника , который совмещает в себе функции прозвонки позволяющей прозванивать цепи до 150 килоОм, и подходящий даже для проверки резисторов, катушек пускателей, обмоток трансформаторов, дросселей и тому подобного. И индикатора напряжения, как постоянного, так и переменного тока. При постоянном токе показывается напряжение уже от 5 вольт и до 48, возможно и более, не проверял. Переменный ток показывает 220 и 380 вольт легко.
Ниже приведена печатная плата этого пробника:

Индикация осуществляется путем загорания двух светодиодов, зеленого при прозвонке, и зеленого и красного при наличии напряжения. Также пробник позволяет определить полярность напряжения при постоянном токе, светодиоды горят только при подключении щупов пробника в соответствии с полярностью. Одним из плюсов прибора является полное отсутствие, каких либо переключателей, например предела измеряемого напряжения, либо режимов прозвонка - индикация напряжения. То есть прибор работает сразу в обоих режимах. На следующем рисунке можно видеть фото пробника в сборе:

Мной было собрано 2 таких пробника, оба до сих пор работают нормально. Одним из них пользуется мой знакомый.

Третий вариант пробника , который может только прозванивать цепи, провода, дорожки на печатной плате, но не может использоваться, как индикатор напряжения, является Звуковой пробник, с дополнительной индикацией на светодиоде. Ниже приведена его принципиальная схема:

Все, думаю, пользовались звуковой прозвонкой на мультиметре, и знают насколько это удобно. Не нужно при прозвонке смотреть на шкалу или дисплей прибора, либо на светодиоды, как это было сделано в предыдущих пробниках. Если цепь у нас звонится, то раздается пищание с частотой примерно 1000 Герц и загорается светодиод. Причем этот прибор, также как и предыдущие позволяет прозванивать цепи, катушки, трансформаторы и резисторы с сопротивлением до 600 Ом, чего бывает достаточно в большинстве случаев.

На рисунке выше приведена печатная плата звукового пробника. Звуковая прозвонка мультиметра, как известно, работает только при сопротивлениях, максимум до десятка Ом или немногим больше, этот прибор позволяет прозванивать значительно в большем диапазоне сопротивлений. Далее можно видеть фото звукового пробника:

Для подключения к измеряемой цепи, этот пробник имеет 2 гнезда, совместимых с щупами мультиметра. Все три пробника, про которые было рассказано выше, я собирал сам, и гарантирую что схемы 100% рабочие, не нуждаются в настройке и начинают работать сразу после сборки. Фото первого варианта пробника показать не представляется возможным, так этот пробник был не так давно подарен знакомому. Печатные платы всех этих пробников для программы sprint-layout можно скачать в архиве в конце статьи. Также, в журнале Радио и на ресурсах в интернете, можно найти множество других схем пробников, идущих иногда сразу с печатными платами. Вот только некоторые из них:

Прибор не нуждается в источнике питания и работает при прозвонке от заряда электролитического конденсатора. Для этого щупы прибора нужно воткнуть на короткое время в розетку. При прозванивании горит LED 5, индикация напряжения LED4 - 36 В, LED3 - 110 В, LED2 - 220 В, LED1 - 380 В, а LED6 это индикация полярности. Похоже, что этот прибор по функциональности, аналог приведенного в начале статьи на фото пробника монтера.

На рисунке выше показана схема пробника - фазоуказателя, который позволяет находить фазу, прозванивать цепи до 500 килоОм, и определять до 400 Вольт, а также полярность напряжения. От себя скажу, что возможно пользоваться таким пробником менее удобно, чем тем, про который было рассказано выше и который имеет для индикации 2 светодиода. Потому что нет четкой уверенности в том, что показывает этот пробник в данный момент, наличие напряжения или то, что цепь звонится. Из его плюсов могу могу упомянуть только, что им можно определить, как уже было написано выше, фазный провод.

И в заключение обзора приведу фото и схему простейшего пробника, в корпусе маркера, который я собрал давным давно, и который может собрать любой школьник или домохозяйка, если возникнет такая необходимость:) Этот пробник пригодится в хозяйстве, если нет мультиметра, для прозвонки проводов, определения работоспособности предохранителей и тому подобных вещей.

На рисунке выше приведена нарисованная мною схема этого пробника, так чтобы его мог собрать любой человек, даже не знающий школьного курса физики. Светодиод для этой схемы нужно взять советский, АЛ307, который светится от напряжения в 1.5 Вольта. Думаю, прочитав это обзор, каждый электрик сможет выбрать себе пробник по вкусу, и по степени сложности. Автор статьи AKV .

Обсудить статью ОБЗОР ПРОБНИКОВ ЭЛЕКТРИКА

Примитивная «контролька» - электропатрон с двумя проводами и лампой - далеко не лучший прибор для «прозвонки» электрических цепей. Выпускаемые промышленностью тестеры и авометры тоже, что называется, не подарок, особенно когда приходится иметь дело с современной техникой, да и стоят они недешево. Вот и приходится электрикам самим создавать пробники-индикаторы - универсальные, компактные и надежные. Об одном из таких приборов рассказывал журнал «Моделист-конструктор» в № 5 за 1990 год.

Смастерив себе этот пробник, разработанный, кстати сказать, талантливым представителем сельской глубинки, поначалу не мог нарадоваться. Прибор действительно является надежным помощником монтера, позволяя не только проверять электрические цепи, но и отдельные, элементы - диоды, транзисторы, конденсаторы, резисторы. Собранный в корпусе игрушечного пистолета и оснащенный щупами, он к тому же делает возможным контролировать переменное и постоянное напряжение от 1 до 400 В, обнаруживать фазный и «нулевой» провод сети, оценивать сопротивление изоляции электрооборудования.

Однако со временем наметилось расхождение между реальными возможностями пробника-индикатора и теми требованиями, которые предъявляет к таким приборам непрерывно усложняющаяся электрорадиотехника. В частности, перестала устраивать сложность обнаружения напряжения в цепях постоянного тока и выяснения, свидетельствует ли погасший сигнальный светодиод об обесточенности проводной линии или о коротком замыкании. Поэтому прибор пришлось модернизировать. Изменения внесены минимальные (детали НL2, НL3, R5 и разрез «а» на монтажной плате), зато универсальный пробник-индикатор теперь вновь при деле.

Как и прежде, в основе прибора - усилитель постоянного тока на транзисторах \/Т1 -\/Т2, нагрузкой которого служит светодиод НL1. Резисторы R1 и RЗ ограничивают I6 полупроводниковых триодов. Конденсатор С1 создает цепь отрицательной обратной связи по переменному току, исключающую ложную индикацию от внешних наводок. Резистор R4 в цепи базы VT2 служит для установки необходимого предела измерения сопротивлений. Резистор R2 ограничивает I изм при работе пробника в цепях переменного и постоянного токов. Диод VD1 выполняет функцию однополупериодного выпрямителя. Светодиоды НL2 и НL3 являются индикаторами полярности, ток через которые ограничивает резистор R5.

В исходном состоянии транзисторы закрыты, и индикатор НL1 не светится. Но если щупы соединить друг с другом или подключить их к обесточенной исправной цепи, имеющей Rц не более 500 кОм, то НL1 зажигается. Яркость его свечения обратно пропорциональна сопротивлению проверяемой цепи.

При подключении пробника к цепи переменного тока положительные полуволны открывают транзисторы, и светодиод НL1 загорается. Светятся и дополнительные индикаторы НL2 и НL3 на входе прибора. Если же напряжение постоянное, то НL1 и НL3 зажгутся, когда на щупе Х2 будет «плюс» (при другой полярности напряжения в проверяемой цепи они потухнут, зато загорится светодиод НL2).

Как и при работе с прибором до модернизации, исправность диодов и транзисторов проверяют методом сравнения р-п переходов. Отсутствие свечения указывает на обрыв, но если НИ горит постоянно, то в испытуемом переходе пробой.

При подключении к пробнику исправного конденсатора светодиод HL1 вспыхивает и затем гаснет. Яркость и длительность вспышки зависят от проверяемой электроемкости. Когда же конденсатор пробит или имеет большую утечку, светоиндикатор горит постоянно.

«Фазу» определяют следующим образом: щуп Х1 берут в руку, а щупом Х2 касаются исследуемого провода. Если светодиод HL1 горит, то «фаза», что называется, налицо.

Методики остальных проверок не изменились, но работать модернизированным пробником-индикатором все равно удобнее и быстрее, чем прежде, ведь в роли информаторов выступают три светодиодных индикатора.

В.ТОКАРЬ, г Сумы, Украина

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.