Электричество является непременным атрибутом современной жизни. Уже трудно себе представить дом без всяких бытовых приборов, которые обеспечивают комфорт и облегчают хозяйке домашние хлопоты. Но в то же время большое количество мощных потребителей негативно сказывается на электрической проводке. Часто случаются мелкие неисправности, например, стала искрить розетка, выключатель или другие поломки. Каждый раз вызывать квалифицированного электрика накладно, да и большинство подобных поломок легко можно устранить самостоятельно. Для правильного подключения бытовых приборов и дополнительной безопасности работы с электропроводкой нужно определить не только фазу, но и ноль. Чаще всего для этого используется пробник напряжения в виде отвертки. О том, как пользоваться индикаторной отверткой и поговорим сегодня.
Индикаторная отвертка — принцип действия и виды
.
Сегодня в виде обычной отвертки выпускается большое количество индикаторов напряжения. Все они имеют общий принцип работы, но могут отличаться устройством и формой исполнения. Условно такие индикаторы делятся на три группы. Рассмотрим их более подробно.
Простая индикаторная отвертка
Устройство обычного пробника в виде отвертки достаточно простое:
Жало выступает в роли проводника;
К нему подключен тиристор, понижающий силу тока до безопасной для человека величины;
Затем расположен светодиод, который соединен с контактным элементом, выведенным на торец отвертки;
Корпус выполнен из прозрачного пластика, который позволяет видеть, когда светодиод загорается.
Такую конструкцию имеет самый простой и дешевый пробник напряжения, который позволяет определить только рабочую фазу. Ноль этой отверткой можно найти методом исключения. Для того чтобы найти фазу в проводах с помощью индикаторной отвертки, нужно поступить следующим образом:
Жалом отвертки поочередно касаются ко всем проводам контактной группы: розетки, выключателя или обрыва в проводке. При этом нужно пальцем (удобнее большим) прикасаться к контактной пластине, которая выведена на корпус;
При прикосновении к фазе, индикатор начнет светиться, а ноль свечение диода не вызывает.
Таким нехитрым способом индикатор показывает, где фаза или ноль в проводах или розетке. После этого можно правильно сделать подключение бытового прибора, для которого важно соблюдать полярность.
Обратите внимание! Такие работы проводятся при включенном автомате на щитке. Если необходимо определить фазу на концах проводов, их предварительно нужно зачистить и развести в стороны, чтобы не вызвать короткое замыкание.
Индикаторная отвертка с батарейкой
Принцип работы, внешний вид и устройство такого пробника напряжения ничем не отличается от вышеописанной отвертки. Отличием является наличие двух или трех батареек «таблеток», скрытых в ручке. Этот прибор является более универсальным и позволяет выполнить такие действия:
Найти фазу и ноль в проводах под напряжением;
Определить обрыв в обесточенной цепи. Для этого одного конца провода нужно коснуться рукой, а другой — щупом отвертки. Если цепь не нарушена, индикатор загорится. При обрыве в проводке, индикатор напряжения ничего не покажет;
Кроме этого, такой инструмент за счет приведенного магнитного поля показывает расположение скрытой проводки. Для этого отвертка пальцами берется за жало, а ручкой ведется вдоль стены. При обнаружении запитанной проводки светодиод загорится.
Совет. Такая особенность данного устройства очень полезна в случае, когда необходимо проверить стену и определить расположение проводки перед сверлением отверстия.
Универсальная индикаторная отвертка
Такое устройство отверткой называют больше по привычке, скорее это мини-тестер. Работает инструмент от батареек, а внешний вид сильно отличается от предыдущих вариантов. На передней панели прибора располагается два светодиода (красный и зеленый), также в зависимости от модели может быть небольшой дисплей, на который выводится показатель измеренного напряжения.
Индикатор имеет кнопку выбора режима измерения. Рассмотрим принцип и назначение различных режимов:
Режим O применяется для того, чтобы найти фазу контактным способом. При наличии напряжения на проводнике, загорается красный светодиод;
В режиме L прибор работает при пониженной чувствительности. Этот режим позволяет бесконтактно определить наличие напряжения в скрытой проводке глубиной залегания до 1,5 см. При обнаружении электромагнитного поля загорается зеленый светодиод и раздается писк зуммера;
Положение H обозначает режим высокой чувствительности. Этот режим позволяет найти фазу и ноль (подключенной проводки) на глубине до 3 см.
Также это устройство позволяет провести проверку цепи на разрыв, измерить сопротивление до 100 МОм, можно определить полярность, и измерить напряжение источника постоянного тока до 36 В. Этот прибор пригодится в качестве домашнего тестера: он позволяет проверить работоспособность лампы или другого электрического прибора с замкнутой цепью. Можно проверить любой нагревательный прибор, например, тен или камин при пробое на корпус.
две фазы
Разобравшись, как пользоваться индикаторной отверткой, хотелось бы рассказать об интересной неисправности в электрической сети. Бывает так, что во время проверки, например, розетки, пробник определяет фазу на обоих проводах. В этом случае не пугайтесь, ничего страшного не произошло. Скорее всего, просто пропал ноль, а фаза по замкнутой цепи пошла дальше, потому тестер и определяет ее на обоих проводах. Рассмотрим вероятные места, где мог пропасть ноль и причины, по которым это произошло:
1. Наиболее распространенным местом обрыва нулевого провода является подъездной щиток. Практически всегда он находится в общем доступе, и проводов там намотано много. Поэтому прежде всего нужно проверить свой вывод на щитке, разобрать, зачистить место подключения и заново прикрутить ноль;
2. Второй распространенной причиной является выбитый автомат или пробка на счетчике в самой квартире. Причиной этого могла стать повышенная перегрузка. Стоит отметить, именно потому, что это приводит к появлению фазы на обоих проводах, по новым требованиям ПУЭ установка автоматического размыкателя на нулевом проводе запрещена;
3. Часто ноль «теряется» в распределительной коробке, расположенной в комнате. Причина — слабый контакт и повышенная нагрузка;
4. В частных домах кабель могут повредить мыши. Причем до сих пор непонятно, чем грызунов привлекает изоляция, но факт остается. Поэтому в коттеджах не рекомендуется прокладывать открытую проводку, особенно на чердаке и под полом. Все провода должны быть уложены в штробы или дополнительно защищены;
5. Сверление стен — один из факторов, который может повлечь за собой обрыв провода. Поэтому профессиональные электрики перед подобными работами всегда рекомендуют проверять место сверления с помощью индикатора скрытой проводки.
подводим итоги
В заключение отметим, что пробник должен быть в любом доме. Это может быть как простая индикаторная отвертка или дорогой электронный вариант: каждый выбирает по возможностям и потребностям. Сложности в их использовании нет никакой: при правильной эксплуатации вероятность поражения током полностью исключена.
Одним из самых важных приборов для электромонтажника и прочих электриков является указатель напряжения. От него напрямую зависит безопасность электромонтера или оперативного персонала, ведь по показаниям данного устройства можно определить есть электрический ток в проводнике или нет. В этой статье мы рассмотрим виды указателей напряжения, назначение и правила пользования ими.
Разновидности устройств
Указатели до 1000 вольт и выше 1000 вольт имеют разные внешние и конструктивные особенности. Для низковольтных измерений, до 1 кВ, существуют два вида устройств:
- однополюсный, реагирующий на протекание емкостного тока;
- двухполюсный, подает индикацию при протекании через него активного тока.
Однополюсный указатель предназначен для работы в цепях переменного тока, для обнаружения фазного проводника, в цепях освещения, при фазировке электросчетчика, проверке патронов в светильниках. Проще говоря для обнаружения провода под напряжением.
Однополюсные устройства индикации фазы имеют одинаковую конструкцию и, как правило, состоят из газоразрядной лампы индикатора, с порогом зажигания от 90 до 120 вольт и резистора на 1 МОм резистора, подключенного последовательно. Резистор ограничивает ток до безопасной величины, порядка 0.5 мА.
Индикатор ИН - 90 изготовлен в виде отвертки.
К недостаткам таких индикаторов можно отнести низкую чувствительность (порог индикации некоторых приборов начинается от 90 вольт), а также чувствительность к наводкам в соседних проводах.
Для сетей выше 1000 вольт указатели напряжения изготавливаются с рукоятками из изоляционного материала и длинной, исключающую приближение человека к токонесущим элементам. Внешний вид УВН-10 предоставлен на фото ниже:
При измерении напряжений выше 1000 вольт прибегают к использованию дополнительных защитных средств: резиновые рукавицы, боты или изоляционный коврик. Узнать, вы можете из нашей статьи!
Двухполюсный указатель состоит из двух корпусов из изоляционного материала и гибкого медного проводника в изоляции, который их соединяет. Схема двухполюсного индикатора напряжения типа УНН-10:
В данной схеме газоразрядный индикатор шунтирован резистором, что делает схему нечувствительной к наведенным напряжениям. Также на его основе выпускается индикатор с указателем величины напряжения УН-1:
В данном приборе используется специальная линейная газоразрядная лампа и шкала на корпусе с градуировкой 127, 220, 380, 500 Вольт.
Также существуют указатели напряжения универсальные, для , проверки наличия напряжения и с указанием ее величины от 12 до 380 В. Для работы в цепях постоянного, до 500 вольт и переменного тока, до 380 вольт. Их можно дополнительно использовать для прозвонки целостности соединений.
В данных приборах в качестве световых индикаторов используют светодиоды, а в роли источника питания конденсатор большой емкости.
Цифровой указатель напряжения имеет ЖК экран с нанесенными значениями в вольтах. При максимальном значении 220 вольт на экране светятся все значения от минимального до максимума. Т.е. данный тестер показывает приблизительное значение. Единственный плюс такой модели — отсутствие источника питания.
Бесконтактные индикаторы предназначены для обнаружения проводников под напряжением, в том числе и скрытых в стенах или панелях. Схема данного прибора реагирует на переменное электромагнитное поле, оснащена световой и звуковой индикацией. О данных устройствах мы рассказывали больше, когда говорили о том, .
Правила использования
Перед использованием указателя напряжения необходимо удостовериться в его исправности. Для этого в заведомо рабочей сети нужно проверить индикацию прибора. Только после положительного результата разрешается его использовать.
Запрещено в качестве индикатора использовать лампу накаливания, ввиду ее низкой надежности, и высокой травмоопасности. При поиске фазы необходимо установить щуп указателя на интересующий проводник, прибор держать в правой руке, левую руку спрятать за спину, большим пальцем правой руки дотронутся до торцевого контакта. Это для однополюсного индикатора.
Для двухполюсного щуп с индикатором поставить на интересующий проводник или клемму, а второй щуп на ноль или соседнюю фазу. Как видно ничего сложного нет в работе с данными приборами. Помните об опасности работы под напряжением, и соблюдайте меры личной безопасности.
0 )
Применяемые во время эксплуатации и ремонтов электроустановок.
Сегодняшняя статья будет посвящена указателям низкого напряжения.
Указатели низкого напряжения (УНН) применяются для проверки наличия, либо отсутствия напряжения в электроустановках до 1000 (В) на тех токоведущих частях, где будут выполняться работы. Также УНН используют для проверки совпадения фаз, т.е. фазировки низковольтного .
Указатели низкого напряжения, или по-другому их еще называют указатели напряжения до 1000 (В) бывают 2 типов:
- однополюсные
- двухполюсные
Поэтому и применение будет зависеть от того, какой Вы указатель используете.
Существует большое количество разновидностей указателей низкого напряжения от различных производителей.
На каждом виде я останавливаться не буду, а расскажу только о самых распространенных и надежных указателях низкого напряжения, применяемых лично мною.
Например, однополюсный указатель низкого напряжения в виде индикаторной отвертки применяется в электроустановках только переменного тока напряжением от 100 (В) до 500 (В) и частотой 50 (Гц). Принцип действия такого указателя основан на протекании емкостного тока.
Двухполюсный указатель низкого напряжения (УНН-10К) имеет более широкое применение. Его можно использовать в электроустановках, как переменного тока напряжением от 110 (В) до 500 (В) и частотой 50 (Гц), так и постоянного тока напряжением от 110 (В) до 500 (В).
Его принцип действия основан на свечении газаразрядной лампы при протекании через нее активного тока.
Двухполюсный указатель низкого напряжения (ПИН-90М) использую ни чуть не реже. Его принцип действия и конструкция аналогична УНН-10К.
Разница заключается лишь в пределах контролируемого напряжения. У него рабочее напряжение находится в пределах от 50 (В) до 1000 (В).
- испытание изоляции рукояток и проводов
- испытание повышенным напряжением
- определение напряжения индикации
- измерение тока, проходящего через УНН при наибольшем рабочем напряжении
1. Испытание изоляции рукояток и проводов указателей низкого напряжения
Испытание изоляции рукояток корпусов и проводов указателей низкого напряжения проводится 1 раз в год по следующей принципиальной схеме:
Оба корпуса (рукоятки) двухполюсного указателя низкого напряжения заворачивают в фольгу. Соединительный провод опускают в ванну с водой, где температура воды должна находиться в пределах 10 — 40° С. Необходимо выдержать расстояние 0,8 — 1,2 (см) между водой и корпусами указателя.
Первый вывод от испытательного трансформатора соединяем к электродам-наконечникам. Второй (заземленный) вывод необходимо опустить в ванну с водой и соединить с фольгой.
Аналогично, проводят испытание изоляции корпуса (рукоятки) и у однополюсных указателей низкого напряжения. Корпус заворачивают в фольгу по всей длине. Необходимо выдержать расстояние 1 (см) между фольгой и электродом, находящимся на торцевой части указателя. Один вывод от испытательного устройства соединяем к электроду-наконечнику. Другой (заземленный) вывод — к фольге.
Для УНН с рабочим напряжением до 500 (В) испытательное напряжение 1000 (В) подается в течение 1 минуты.
Для УНН с рабочим напряжением до 1000 (В) испытательное напряжение 2000 (В) подается в течение 1 минуты.
2. Испытание указателей низкого напряжения повышенным напряжением
Испытание указателей низкого напряжения повышенным напряжением проводится следующим образом.
Испытательное напряжение величиной 1,1 от наибольшего рабочего напряжения УНН прикладывается между электродами-наконечниками у двухполюсных указателей, или между электродом-наконечником и торцевой частью у однополюсных указателей в течение 1 минуты.
3. Определение напряжения индикации
Напряжение от испытательного устройства плавно повышают, при этом фиксируя напряжение индикации указателя напряжения (УНН).
Указатели низкого напряжения должны иметь напряжение индикации не более 50 (В).
4. Измерение тока, проходящего через УНН при наибольшем рабочем напряжении
Напряжение от испытательного устройства плавно повышают до наибольшего рабочего напряжения 1000 (В), при этом фиксируют величину тока, протекающего через УНН.
У двухполюсных указателей напряжения величина тока не должна превышать 10 (мА).
У однополюсных указателей напряжения величина тока не должна превышать 0,6 (мА).
Как пользоваться указателем напряжения?
Перед применением и использованием указателя низкого напряжения, необходимо убедиться в его исправном состоянии, путем прикосновения к токоведущим частям электроустановки, находящимся заведомо под напряжением. Также необходимо проверить наличие штампа о проведении испытаний УНН.
Проверка отсутствия напряжения указателем низкого напряжения производится на токоведущих частях путем непосредственного контакта. Время контакта должно быть не менее 5 секунд.
При использовании однополюсного указателя низкого напряжения применение не допустимо, т.к. необходимо обеспечить контакт между электродом на торцевой части корпуса и пальцем человека.
P.S. На этом статью на тему указатель низкого напряжения я завершаю. Если у Вас возникли вопросы при изучении материала статьи, то прошу задавать их в комментариях. Не забывайте подписываться на новые статьи с сайта. Новость о выходе новой статьи будет приходить Вам прямо на почтовый ящик.
Рано или поздно в любой электрической системе возникают какие-либо проблемы и неполадки. Специалисты рекомендуют при любых сложностях с электрикой обращаться за помощью к опытным мастерам, однако на практике некоторые проблемы вполне можно решить и самостоятельно, не тратя деньги и время на услуги мастера.
Многие проблемы в сети, при соблюдении техники безопасности, человек может устранить самостоятельно, к примеру, заменить розетку , выключатель или провести другие несложные ремонтные работы. В то же время, для поиска неисправностей в сети требуются специальные инструменты – индикаторные отвертки.
Виды индикаторных отверток
При возникновении неисправностей в сети, люди интересуются, как пользоваться данным инструментом, но для начала необходимо разобраться в том, какие виды индикаторов представлены на рынке и какой лучше всего подходит по цене и функциональности для использования в быту.
Бытовой индикатор
Самыми распространенными и дешевыми являются бытовые, однозадачные индикаторные отвертки, которые подходят для обнаружения фазного провода. Ручки устройств выполнены из прозрачного пластика. Внутри ручки располагается неоновая лампочка, которая загорается при наличии фазы на проверяемом проводнике. Использовать индикаторную отвертку очень просто, для этого необходимо одновременно прикоснуться её жалом к проводу или контакту, и пальцем к металлическому элементу на конце ручки. Таким образом, ток будет проходить через резистор внутри индикатора на первый контакт лампочки прибора. Второй контакт лампочки замыкается на человеке через металлический элемент, то есть, человеческое тело при электроизмерениях входит в рабочую цепь индикаторной отвертки, потому, если не прикасаться к металлическому контакту, лампочка в индикаторе не загорится.
Это простейшее устройство, которое должно быть в арсенале любого домашнего мастера. Стоят такие индикаторные отвертки очень дешево и найти их можно в любом хозяйственном магазине. Следует отметить также, что у столь распространенного и простого инструмента имеется серьезный недостаток – индикаторная отвертка может срабатывать только при напряжении не менее 60 В.
Значительно более функциональными считаются индикаторные отвертки со светодиодами. По своей конструкции такой индикатор во многом схож с инструментом, описанным выше, однако есть между ними и существенные различия. Индикаторы со светодиодами оснащаются автономными источниками питания – батарейками, могут работать при напряжении ниже 60 В и имеют транзисторы.
Конструктивные особенности таких инструментов позволяют использовать их не только для определения фазного проводника в электрических кабелях, но также для проверки целостности различных электрических цепей – в проводах и электроприборах. Из-за этих особенностей светодиодные индикаторные отвертки принято считать многофункциональными, хотя по стоимости они не намного дороже простейших индикаторов и их цена составляет около 1 доллара.
Электронные индикаторные отвертки – наиболее функциональные и надежные устройства, оснащенные удобным ЖК-дисплеем и звуковой сигнализацией, сообщающей пользователю о наличии напряжения. Такие устройства являются многофункциональными и удобными в эксплуатации, с их помощью можно легко определить наличие напряжения и его величину, проверить цепи переменного и постоянного тока в бытовых электроприборах, определить полярность сетей, а также провести прозвонку электроцепи световой или звуковой индикацией.
Электронные индикаторы считаются лучшими бытовыми электроизмерительными устройствами, среди представленных на рынке. Такие инструменты имеют множество положительных качеств и лишь один единственный недостаток – быстро разряжающуюся батарею.
Как уже говорилось, современный электронный индикатор – это многофункциональное устройство, с помощью которого в домашних условиях можно провести различные электротехнические измерения. Чаще всего такое устройство используется для определения фазного провода в розетке, для этого необходимо отключить питание в сети и прикоснуться кончиком отвертки к проводу. При наличии фазы электронный измеритель сообщит об этом звуковым сигналом и отобразит результаты исследования на дисплее.
Электронной индикаторной отверткой можно пользоваться также для определения места утечки токов – для поиска пробоя на корпус электрического прибора. Методика измерения в этом случае достаточно проста. Пользователю необходимо будет сначала поднести кончик электронного измерителя к проводу заземления в розетке . Срабатывание звукового сигнала или светового индикатора свидетельствует о наличии пробоя. Чтобы определить точное устройство утечки токов, необходимо отключить все электроприборы от сети, подключать их последовательно и после каждого подключения проводить повторное измерение отверткой. При срабатывании индикатора можно с уверенностью сказать, что утечка происходит на включенном устройстве.
Современные электронные индикаторные отвертки позволяют также достаточно эффективно искать место обрыва электрического кабеля. Для проведения таких исследований вам понадобится схема электрической проводки в доме или квартиры. Включенный индикатор нужно будет медленно вести по стене вдоль маршрута прохождения электрического кабеля от распределительных коробов к розеткам. В месте обрыва кабеля лампочка индикатора перестанет светиться.
Техника безопасности при использовании индикаторных отверток
Современные индикаторы – это функциональные и удобные в эксплуатации устройства, которые позволяют собственникам и жильцам экономить время и деньги при работе с электрической системой. Несмотря на то, что простые ремонтные работы в электросети каждый пользователь может выполнить самостоятельно, важно помнить о том, что электрическая система способна представлять серьезную угрозу для здоровья и жизней людей. Чтобы не подвергать себя опасности, при работе с индикаторными отвертками важно следовать технике безопасности:
- При измерениях электрической системы держаться нужно только за изолированные элементы индикаторной отвертки, не считая случаев проверки цепей, не находящихся под напряжением.
- Перед использованием индикатора обязательно нужно проверить его на функциональность в электрической цепи, в которой точно есть фазное напряжение.
- Перед применением индикатора, следует ознакомиться с инструкцией по его использованию. В инструкциях обычно содержаться очень полезные и важные сведения, к примеру – пределы мощности индикатора. Использовать можно только те устройства, границы мощности которых не ниже номинальных значений в исследуемой электрической системе.
- Если для измерений необходимо обесточить электрическую сеть, обязательно следует проверить отсутствие напряжения в системе перед подключением индикаторной отвертки.
Вы, наверное, не раз видели индикатор напряжения в форме ручки. Его удобно носить в нагрудном кармане рубашки или спецовки. Некоторые современные модели таких индикаторов могут обнаружить напряжение даже без металлического контакта с токоведущим проводником. Этому виду электрозащитных средств и посвящена наша статья.
Терминология
В многочисленных статьях, размещенных в Сети, можно встретить термины "указатель напряжения", "указатель низкого напряжения", "индикатор напряжения". При этом зачастую никакого разграничения между областями их использования не приводится, а иногда они даже отождествляются. Попробуем разобраться в этом вопросе.
Многочисленные правила применения электрозащитных средств, которые постоянно изменяются и переиздаются, всегда оперируют термином "указатель напряжения". При этом все подобные приборы разделяются на двухполюсные, состоящие из двух корпусов, соединенных гибким изолированным проводником; и однополюсные, содержащие один корпус. Первые работают на активном токе, протекающем через оба корпуса, а вторые - на емкостном, протекающем через тело пользователя.
Широко используемый в обиходе термин «индикатор напряжения» относится именно ко второму типу указателей. Их ранние модели выпускались в виде отвертки с индикатором-лампочкой в рукоятке. Современные устройства больше похожи на строительный маркер (правда, с металлической контактной частью на конце).
Несколько слов об окружающих нас емкостях
Как работает емкостный индикатор напряжения? Чтобы понять это, давайте вернемся на мгновение к электрической теории цепей и вспомним, как функционирует конденсатор. Он имеет два проводника, или пластины, разделенные диэлектриком. Многие думают, что конденсаторы - это отдельные элементы электронных схем, но в действительности мир заполнен конденсаторами, присутствия которых мы обычно просто не замечаем. Вот пример. Предположим, что вы стоите на ковре, покрывающем бетонный пол прямо под горящим светильником с напряжением 220 В. Хотя вы этого и не ощущаете, но ваше тело проводит очень небольшой (порядка микроампера) переменный ток, так как оно является частью цепи, состоящей из двух последовательно включенных конденсаторов. Двумя пластинами первого конденсатора являются нить накала в электролампочке и ваше тело. Диэлектриком - воздух (и, возможно, ваша шляпа) между ними. Пластинами второго конденсатора являются ваше тело и бетонный пол (он достаточно хороший проводник).
Диэлектрик второго конденсатора - это ковер плюс ваши ботинки и носки. Поскольку бетонный пол хорошо заземлен, как и нулевой провод питающей сети, к цепи из двух этих последовательных конденсаторов приложено напряжение в 220 В.
А где же здесь индикатор напряжения?
Понимание того, как напряжение сети делится между двумя последовательными конденсаторами, имеет решающее значение для выяснения, как работает емкостной индикатор.
Вернемся к теории электрических цепей. В последовательной цепи напряжение будет распределяться по величине сопротивления (закон Ома). У конденсатора, чем меньше его емкость, тем больше так называемое емкостное сопротивление переменному току. Таким образом, когда два конденсатора соединены последовательно, наибольшая доля приложенного к ним напряжения будет падать на меньшем приборе.
В приведенном выше примере только несколько вольт находится между ногами и полом (на большой емкости), а остальная часть из 220 В приложена между вашей головой и нитью накала лампочки (к меньшей емкости). Теперь, если вы держите большой палец на контактной площадке на торце рукоятки емкостного индикатора и прикасаетесь им к оголенному участку провода, питающего светильник, то вместо малой емкости в цепь протекания емкостного тока оказывается включенной чувствительная к малым токам схема индикатора напряжения. Ток этот, конечно, возрастает, но высокоомный резистор внутри индикатора ограничивает его до неопасной величины. В результате протекания тока в индикаторе светится неоновая лампа или светодиод либо звучит зуммер.
Традиционный емкостный индикатор
Индикаторы напряжения сети в виде отвертки, показывающие, на какой контактный штырек электророзетки выведена фаза, а на какой - нуль, появились еще в 60-х годах прошлого века. Их электросхема включает последовательно соединенные металлическое щуп-жало, высокоомный резистор в диапазоне сопротивлений от 0,47 до 1 МОм с малой собственной емкостью между его выводами (например, типа МЛТ-1,0, ВС-0,5, МЛТ-2,0), неоновую лампочку и контактную площадку на торце рукоятки. При касании жалом отвертки "фазного" проводника и замыкании цепи емкостного тока через контактную площадку и тело пользователя неоновая лампочка светится, что является признаком напряжения в рабочем диапазоне индикатора от 90 до 380 В (иногда - от 70 до 1000 В) при частоте тока 50 Гц.
Почему именно неоновая лампочка?
Можно ли ее заменить на другой индикатор? Долгое время считалось, что нет. Действительно, при емкости человеческого тела порядка сотен пФ и напряжении U = 220 В максимальный емкостной ток частотой f = 50 Гц через него на "землю" составляет U/(1/ωC) = U2πfC = 220 х 6,28 х 50 х n100 пФ = n7 мкА. А чтобы засветился светодиод, через него должен пройти ток порядка миллиампера. Тем не менее, были найдены особые схемные решения, позволившие создать индикатор напряжения на светодиодах, пьезокерамических зуммерах и других элементах индикации.
От неоновой лампочки к светодиоду
Решение состояло в изменении самого режима свечения с непрерывного на импульсный. Если попробовать оценить мощность, потребляемую неоновой лампой, то при напряжении 100 В и емкостном токе 20 мкА она составит 100 х 20 мкА = 2 мВт. Если подводить такую мощность к светодиоду в течение интервала времени, например, 10 мс, а не целую секунду, то он на этом интервале вполне хорошо засветится. Ведь при напряжении 100 В ток через него составит 0,002 Вт х 100/100 В = 0,002 А = 2 мА.
Если обеспечить накопление энергии в некоторой схеме (например, в релаксационном генераторе) в течение долей секунды, а затем - резкий ее сброс на светодиод за 10 мс, то последний будет периодически ярко вспыхивать. Получится светодиодный индикатор напряжения без встроенной батарейки.
Каким путем пошли в Китае?
Китайские разработчики решили, что раз светодиоду для непрерывного свечения требуется постоянный ток порядка нескольких миллиампер, то нужно встроить в индикатор пальчиковую батарейку (или две). При этом ток через светодиод открывает простейший транзисторный ключ, управляемый емкостным током через тело пользователя.
Упростилась ли схема? В общем-то, да, но она стала чрезвычайно чувствительной к разного рода наводкам. Поэтому надежность показаний таких индикаторов под вопросом.
Индикатор напряжения цифровой
Свечение неоновой лампочки или светодиода, конечно, надежный способ индикации наличия напряжения, но уж слишком малоинформативный, если цепь имеет несколько уровней напряжения. В этом случае на помощь приходит бурно развившаяся в последние десятилетия измерительная электроника.
Самым простым способом придать индикатору большую информативность является введение в его схему нескольких компараторов напряжения, которые срабатывают при разных его уровнях. Выход каждого из компараторов управляет своим элементом индикации на корпусе прибора.
Настоящий же индикатор напряжения цифровой получается, если измеряемое напряжение оцифровывается на встроенном АЦП, а затем через специальную схему подается на семисегментные элементы индикации, способные отобразить цифры от 0 до 9, или на малогабаритный матричный цифровой индикатор. По такой схеме строятся дорогостоящие профессиональные индикаторы напряжения.
