感应式交流验电笔的原理及制作

454398 2018-09-28 29208

电子说

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描述

接触式市电交流验电器（俗称“电笔”）大家都用过，它的使用原则要求表笔必须接触相线（即火线），但在有些场合它却显得无能为力，如查找电热毯的断丝、隐藏在墙体中的走线出现断路等。下面介绍一种感应式交流验电器，它不用直接接触火线，就可以检测到交流电的存在，使用方便。这里就以电热毯的断丝为例说明它的制作过程和使用技巧。

电路工作原理

如图所示。晶体管VT1、VT2组成的复合三极管，与VT3接成了直接耦合射极跟随放犬电路。VT1的基极接金属检拾片M，VT3的负载为发光二极管VD及其限流电阻R。

当金属检拾片M靠近因断路而仅接220 V交流电火线一侧的发热丝时，会感应到极微弱的50 Hz交流电信号，经VT1～VT3放大后，驱动发光二极管VD发出亮光。但当金属检拾片M靠近仅接零线一侧的发热丝时，无感应电信号，VT1～VT3均截止，VD不发光。由此根据VD的亮灭变化，便可查找出电热毯内部电热丝的断头位置。

验电笔

元器件的选择

晶体管VTl～VT3均选用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管，电流放大系数取β》50。VD用BT-20l型普通红色发光二极管。

R用RTX-1／8 W型碳膜电阻器，它的主要作用是限制过大的电流通过发光二极管VD。由于电路的特殊性，实际应用中也可以省掉不用。

金属检拾片M是φ15 mm左右的铜片或铁片。电源G采用两粒钮扣电池串联而成，可选取扣式氧化银电池SR44（φ11．6mm×5．4 mm）或AG13、G13-A，电压3 V。因整机平时耗电甚微（实测《1 μ A），故不必设电源开关。

制作技巧

如右图所示为该电热毯断丝检测器的印制电路板接线图。印制电路板实际尺寸仅为55mm×20mm，可用刀刻法制作。具体方法是：首先，裁取尺寸合适的单面敷铜板，按图画好除箔线条，用小刀将不需用的铜箔划开、剥掉；然后，用电钻在电路板上打孔，注意在电池G的位置处还要开出一个12 mm×12 mm的正方形孔，以便制作电池架；最后，用湿布沾上去污粉将铜箔面擦磨光亮，涂一层松香酒精溶液，晾干就可使用了。

焊接时注意，金属检拾片M按照左图左侧所示，直接垂直焊接在电路板上，另用两片7 mm×7mm的铜皮，弯折成“L”形状的电池夹，按照图3右侧所示。焊接在电路板上所开正方形孔沿的敷铜箔上，即紧固电池夹G，分别作为电路板连接电池组正、负极的电极片。

电路焊接好后，装配在尺寸约为φ22 mm×65 mm的塑料空药品筒内。笔者采用的是“西瓜霜润喉片”空塑料筒，它外形尺寸为φ22 mm×85mm，截掉筒口端20 mm长度的筒体，正好满足需要。筒体适当位置处开孔露出VD的发光帽顶端，以便于观察。筒盖正好用来在更换电池G时，从筒内取出电路板。

使用方法

将内部固定金属检拾片M的一端紧贴通电的电热毯，并顺着电热毯内部电热丝走向移动检测器。当发光二极管VD由亮变灭或由灭变亮时，就说明检测器刚好通过电热毯的断丝头处。

这种感应式交流验电器在有些场合比使用普通接触式验电笔方便。具体操作方法与检测电热毯断丝方法类似。由于它体积小巧，使用灵活方便，的确是电子爱好者不可多得的一件非常有用的检测用小工具。

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