Пробник напряжения универсальный. Индикатор напряжения схема. Пробник электрика: принцип работы и изготовление

При испытаниях, налаживании и ремонте различной радиоэлектронной аппаратуры часто возникает потребность оперативно проверить наличие напряжения и определить его полярность в разных точках устройства, проводах, разъёмах питания и т. п. Для этих целей, особенно во время работ в "полевых” условиях, удобно использовать простые малогабаритные пробники-индикаторы.
На рис. 1 показана схема простого пробника напряжения и полярности на двухцветном светодиоде HL1. Входное напряжение индикатора -
3,5... 18 В, потребляемый ток при этом составляет примерно от 1 до 15 мА. В соответствии с протекающим током изменяется и яркость светодиода.
Резистор R1 ограничивает ток через светодиод, а диоды VD1 и VD2 включены так, чтобы в зависимости от полярности контролируемого напряжения светил один из кристаллов светодиода. При подаче на вход напряжения плюсовой полярности ток протекает через токоограничивающий резистор R1, кристалл красного цвета свечения и диод VD2, поэтому и свечение светодиода HL1 будет красным. При смене полярности оно станет зелёным. Если входное напряжение переменное, цвет свечения - жёлтый.

Схемы.Низковольтные пробники. Индикаторы напряжения

В некоторых случаях необходимо не только проверить напряжение и полярность различных источников питания, например, батарей аккумуляторов или гальванических элементов но и оценить их состояние и нагрузочную способность. Для этого удобно использовать пробник, в состав которого входит нагрузка, потребляющая определённый ток. В качестве нагрузки можно использовать лампы накаливания. Схема такого пробника показана на рис. 2. С его помощью определяют полярность контролируемого нaпряжения, для этого лампу EL1 следует покрасить теплостойким лаком или закрыть светофильтром красного цвета, а EL2 - зелёного. Рабочее напряжение пробника и потребляемый им ток определяют применённые лампы накаливания. Для малогабаритного пробника подойдут миниатюрные лампы серии СМИ.
Для проверки различных узлов радиопередающей аппаратуры КВ диапазона, в которых присутствует высокочастотное напряжение, можно применить пробник, схема которого показана на рис. 3. Он работает в диапазоне частот 1 ...30 МГц и индицирует напряжение от 1,5 до 20 В. Вход (ХР1) подключают к контролируемой цепи, а шуп ХР2 - к общему проводу. Конденсатор С1 является балластным и ограничивает входной высокочастотный ток, диоды VD1, VD2 выпрямляют переменное напряжение, резистор R1 дополнительно ограничивает ток через светодиод HL1.
Подборкой конденсатора С1 можно изменять чувствительность пробника. Увеличение ёмкости этого конденсатора наряду с ростом чувствительности приводит к возрастанию шунтирующего влияния на контролируемые цепи вследствие уменьшения входного сопротивления прибора. При работе с пробником рекомендуется сначала подключать к цепи только вход ХР1, не подключая щуп ХР2 к общему проводу. Если светодиод не светится, подключают и щуп ХР2.
Основой всех пробников может быть прозрачный корпус авторучки с внутренним диаметром не менее 7 мм В нём размещают большинство элементов, соединяют их отрезками монтажного провода, а места паек изолируют с помощью трубок ПВХ. В качестве щупа ХР1 можно применить штырь от разъёма или швейную иглу. Для подключения индикатора к общему проводу устройства служит гибкий многожильный провод длиной 10...20 см, на конце которого можно установить зажим "крокодил".
В пробниках применены резисторы МЛТ, С2-23, конденсатор - КМ-5, КТ, К10-17, диоды КД103А заменимы любыми маломощными выпрямительными, КД521А - диодами КД510А, КД522Б. Светодиоды - в пластмассовом корпусе диаметром 3...5 мм повышенной яркости свечения.
Скачать: Низковольтные пробники. Индикаторы напряжения
В случае обнаружения "битых" ссылок - Вы можете оставить комментарий, и ссылки будут восстановлены в ближайшее время.

При работах с электросетью 220 Вольт приходится производить некоторые измерения.
Прежде всего - это проверка наличия напряжения, причем в данном случае нас интересует результат - есть напряжение или нет.
При прозвонке проводов, выключателей и т.п. нужен прибор для прозвонки. В данном случае тоже удовлетворяет результат - есть цепь, нет цепи.
При проверке целостности лампочек и других электроприборов бывает тоже достаточно прозвонить цепь, удостоверившись в безобрывности. Поэтому для работы с электропроводкой тестер неудобен и вообще не нужен. Нужен универсальный пробник для проверки наличия напряжения и для прозвонки цепей с оценкой нагрузки - цепь с нулевым сопротивлением (провод) или цепь с нагрузкой.
Схема такого пробника электрика представлена на Рис.1.
В первичном состоянии, когда ничто не нажато, пробник работает в режиме двухполюсного индикатора напряжения.
Напряжение оценивается по свечению двух красных светодиодов HL1, HL2 и неоновой лампочки La1. До напряжения 100 вольт загораются только светодиоды, причем по яркости свечения можно примерно оценить величину напряжения. Светодиоды начинают светится от напряжения уже около 2-х Вольт. При переменном токе горят оба светодиода, при постоянном только один из двух. Определить полярность напряжения можно, промаркировав оба светодиода знаками плюс и минус.
При напряжении больше 100 вольт дополнительно к светодиодам загорается неоновая лампочка. Сразу очень хорошо видно - засияли все индикаторы - значит будь осторожен.
Для поиска фазы в пробник вмонтирована дополнительная схема однополюсного индикатора напряжения.
Чтобы определить фазный провод, надо прикоснуться к контакту индикатора (не касаясь зажима - он должен быть в транспортном положении) и шупом прикасаться к проверяемым проводам. Свечение неонового индикатора свидетельствует о наличии напряжения на фазном проводе.
Для прозвонки цепи нажимаем и удерживаем кнопку S1.

В первом режиме прозвонка цепи осуществляется через светодиод с ограничительным резистором. Питанием служат две пальчиковые или мизинчиковые батарейки. Светодиод HL3 будет светиться при увеличении сопротивления прозваниваемой цепи почти до 10 кОм. Недостаток светодиодного индикатора в том, что он не отличает полностью короткозамкнутой цепи от большой нагрузки (300 Вт и выше) - свечение индикатора за счет уравнивающего действия балластного резистора R3 практически одинаково.
Для оценки короткозамкнутых цепей, предохранителей, проводов и т.п. переключаем пробник (S2) в режим малых сопротивлений. Теперь через цепь от батареек работает обычная лампочка от карманного фонаря на 2,5 В. Сопротивление лампочки мало, ток через нее 0,15 Ампера, поэтому наличие любого незначительного сопротивления цепи более 5-ти Ом вызовет погасание лампочки. Поэтому в данном режиме отлично определять провода. Прибор очень хорошо компонуется в длинном пластиковом корпусе типа чехла для зубной щетки. Удобно щуп прибора сделать откидным, тогда можно носить его в кармане.
Прибор можно значительно упростить, оставив в нем только светодиодный индикатор без неонки и только светодиодную прозвонку. Информативность, конечно, сразу уменьшается.

Схема упрощенного пробника дана на Рис.4. Такой пробник хорошо иметь в составе небольшого набора инструмента - он занимает немного места.

При работе электрика и КИПовца в промышленных электроустановках набора функций даже универсального пробника по схеме Рис.1 немного маловато. Приходится всегда брать с собой тестер, чтобы измерить, например, перекос фаз или сопротивление обмоток электродвигателя, чтобы выявить его повреждение. Кстати, наличие короткозамкнутых витков, если их немного, не определить даже цифровым мультиметром, а двигатель будет греться.
Для определения короткозамкнутых витков в электродвигателях, трансформаторах, дросселях и других катушках, имеющих большую индуктивность, есть свой метод. Оценивают возникновение ЭДС самоиндукции при выключении тока через индуктивность.
При наличии большой индуктивности и добротности, ЭДС самоиндукции, возникающая на концах катушки при выключении тока, в несколько десятков, а то и сотен раз превышает подводимое напряжение. Если в этот момент к концам катушки подсоединена неоновая лампочка - она ярко вспыхнет. Естественно, лампочка должна быть защищена ограничительным резистором.
Отдельная схема такого пробника представлена на Рис.2.

При включении питания тумблером S1 подключаемая индуктивность запитывается от источника питания. Ток в данной цепи ограничен только сопротивлением индуктивности и внутренним сопротивлением источника.
Индикатором включения тока служит лампочка (или светодиод). Неоновый индикатор подсоединен параллельно катушке через ограничительный резистор. При нажатиии на кнопку S2 происходит выключение тока через катушку. В этот момент кратковременно вспыхивает неоновая лампочка.
При наличии короткозамкнутых витков в катушке добротность ее падает в десятки раз, и неоновая лампочка уже не вспыхивает.
Носить с собой при работе в электроустановках большое количество приборов неудобно. Причем в больших и глубоких электрощитах удобно и безопасно работать, когда руки находятся на некотором отдалении от токоведущих частей. Это как раз обеспечивает пробник с длинным пластиковым корпусом и длинным изолированным щупом.
Поэтому я решил собрать суперуниверсальный пробник электрика , который включает в себя почти все необходимые для данной работы функции.
Полученная схема представлена на Рис.3.

В схему пробника по Рис.1 введен двухполюсный переключатель S3, включающий пробник в режим определения ЭДС самоиндукции. Для включения тока через индуктивность служит кнопка S4, причем, при нажатии она подключает источник питания, при отпускании - обрывает цепь.
Это сделано для того, чтобы сильно не нагружать элементы питания - при неаккуратной работе они могут быстро сесть. Индикатором включения тока через катушку служат штатная лампочка прозвонки La2, либо светодиод HL3. Для защиты от короткого замыкания поставлен предохранитель F1. Для увеличения чувствительности неонового индикатора параллельно R1 включается еще один резистор.
Цепь двухполюсного индикатора на неоновой лампе La1 с резистором R1 включена сразу на входе прибора. Это нужно как для определения ЭДС самоиндукции, так и устраняет влияние преключателей при проверке наличия высокого напряжения.
Дополнительно сама собой получилась очень полезная функция фонарика. При нажатии на кнопку S4 загорается лампа накаливания либо светодиод.

Параллельно входным цепям подключен супермалогабаритный мультиметр М818, который для удобства прикреплен к нижней стороне пробника. При необходимости производства точных измерений он включается в работу при первичном состоянии пробника. Подсоединение выполняется теми же щупами, показания снимаются по прибору. Цепи индикации погрешности в измерения не вносят даже при измерении сопротивлений.

Прибор смонтирован в пластиковом токонепроводящем корпусе. Центральный щуп выполнен складным и изолирован ПХВ трубкой. Зажим типа "крокодил" сделан съемным с целью удобства измерений в розетках. Для намотки провода сделаны специальные кронштейны из полиэтиленовых изолирующих колпачков. Для закрепления бокового щупа с помощью "крокодила" закручен отдельный саморез, причем длина провода вымеряна так, чтобы боковой щуп фиксировался именно в этом положении.
Это дает необходимые удобства при переноске пробника - он может лежать в любой сумке и в кармане без ущерба для кармана.
Многолетнее пользование таким пробником выявило его классную эффективность в любых работах с любым электрооборудованием.
Незаменим при наладке и ремонте щитов управления электроприводом, при монтаже и ремонте электропроводки, даже при ремонте электрооборудования автомобилей.

Этот индикатор напряжения, он же пробник электрика позволит вам определить фазу, место короткого замыкания или обрыва в сети переменного тока, даст возможность прозвонить обмотки электродвигателя и проверить выпрямительные диоды. Для простоты изготовления и удобства в работе в пробнике электрика отсутствует переключатель режима работы, и выключатель питания. Зато в нем имеется два светодиода разных цветов, а также обычная неоновая лампа

Если щупы пробника замкнуть, то потребление тока будет около 100 мА, если щупы разомкнуты – потребление тока стремится к нулю. Запитать наше самодельное устройство проще всего от батарейки «Крона», но если ее вольты упадет даже до 4 в, работоспособность пробника сохраниться.

Во время прозвонки сопротивления в пределах от 0 до 150 ом, загорается зелёный светодиод, Если сопротивление будет в диапазоне от 150 ОМ до 50 кОм загорается жёлтый светодиод. Во время измерения переменного напряжение 220 – 380 В, загорается неоновая лампа, а светодиоды будут чуть-чуть мерцать.

Индикатор напряжения схема на транзисторах

Схема пробника собрана на трёх транзисторах. В начальный момент все транзисторы будут заперты. Если мы замкнем щупы пробника, то положительная составляющая напряжения через диод VD1 и резистор R5 проходит к затвору униполярного транзистор, который под воздействием поля открывается и поспособствует открытию биполярного транзистора V3.

Во время подачи сетевого напряжения на щупы, загорится неоновая лампочка HL1, кроме того выпрямленное сетевое напряжение с диода VD1 поступает на стабилитрон VD3, и как только оно достигнет 12 вольт, откроется транзистор V2, который закроет полевой транзистор V1. Светодиоды при этом будут слегка мерцать.

Транзисторы V2, V3 можно взять 13003A из обычной энергосберегающей лампы. Стабилитрон Д814Д, КС515А либо любой другой с напряжением стабилизации 12-18 в. Неоновую лампу можно взять из индикаторной отвёртки. Выпрямительный диод подойдет любой с током не менее 0,3 А и обратным напряжением 600 вольт, можете выбрать его из .

Пробник начнёт работать сразу же, если был собран правильно и в настройке не нуждается. Первый диапазон 0-150 Ом при необходимости можно изменить подбором резистора R2.

Этот пробник обладает двумя видами сигнализации - звуковой и световой и двумя порогами включения звукового сигнала - при сопротивлении измеряемой цепи до 50 Ом и до 1 кОм. Поэтому его можно использовать для проверки исправности р-n переходов транзисторов и диодов.

Индикатор напряжения на логической микросхеме

Если щупы пробника разомкнуты или сопротивление контролируемой цепи более установленного переключателем предела, транзистор VT1 заперт и на элементе DD1.2 логический ноль, поэтому генератор звуковой частоты не генерирует импульсы. Когда мы замыкаем щупы при положении переключателя «50 Ом», через диоды VD1-VD3 и резисторы R1-R3 потечёт ток около 3,6 мА и падения "U" на резисторе R1 будет вполне достаточно для открытия транзистора. Загорится светодиод HL1, а генератор ЗЧ начнет генерировать импульсы частотой около 1,2 кГц и зазвучит звуковой сигнал. Резистор R10 предназначен для уменьшения громкости сигнала, a сопротивление R8 ограничивает ток протекающий через светодиод.

Последовательно соединенные резисторы R1, R4, R7, а точнее их общее сопротивление задает чувствительность пробника. Чем оно выше, тем при более высоком сопротивлении контролируемой цепи будет звучать звуковой сигнал. В случае если контакты переключателя SA1 разомкнуты, пробник находится в режиме измерения целостности цепей сопротивлением до 1000 Ом. Диоды VD1-VD4 и резистор R3 защитят пробник электрика от повреждения при ошибочном подсоединении щупов к находящейся под напругой цепи или к заряженному конденсатору. Но возможности этой защиты не совершенны, помните об этом.

Настройка пробника заключается в подборке резисторов R1, R4, R7. В режиме 50 Ом резистором R1 задают порог включения сигнала при сопротивлении контролируемой цепи 50 Ом или меньше. В режиме 1 кОм» резисторами R4 (грубо) и R7 (точно) устанавливают порог в 1 кОм. Напряжения на щупах пробника обладает полярностью, поэтому их желательно выделить, например, цветными термоусадочными кембриками.

На двух светодиодах разного цвета можно сделать простой индикатор-пробник напряжения от 4,5 до 220 В. Он также может определять полярность источника питания. При контроле наличия переменного "U" горят оба диода, а если "U" постоянное горит только один из них в зависимости от полярности подключения индикатора напряжения. Схему его предложил чехословацкий радиолюбительский журнал «Amaterske Radio».

Измерять номиналы от 110 до 220 Вольт переменного тока следует кратковременно, чтобы не перегрелось токоограничивающее сопротивление R1.

Чешские стабилитроны 1NZ70 можно заменить отечественными аналогами Д815А, диоды V1 и V5 - любыми маломощными кремниевыми, например одним из самых распространенных Д226.

Индикатор напряжения на одном светодиоде

Работоспособность схемы гарантируется в диапазоне от 3 до 30 вольт. В начальный момент времени, когда на входных клеммах появляется контролируемый уровень, через сопротивления R1-R4, светодиод и резистор R5 начинает идти ток. Он вызывает падение напряжения на токовом датчике R5. Как только величина этого падения увеличится для достаточного для открывания биполярного транзистора VT1, последний откроется, и часть тока будет проходить уже через него. Этот ток создаст еще большее падение на сопротивлениях R1-R4 поддерживая постоянным напряжение на плюсе светодиода не зависимо от величины на входе. При 30 вольтах, ток, течет через сопротивления R1…R4, может достигать номинала в ста миллиампер.

Учитывая величину тока и номинал падения на этих сопротивлениях, пришлось использовать четыре резистора, а не один. В роли транзистора VT1 можно взять КТ603А, имеющий постоянный ток коллектора около 300мА и рассеиваемую мощность 0,5 Вт. Можно также использовать КТ815, но с маленьким теплоотводом.

Индикатор постоянного и переменного напряжения на светодиодах

С помощью этого пробника можно проверить наличие напряжения, определить его характер (постоянное или переменное), а также прозвонить цепи на исправность. Светодиод HL2 говорит о наличие на входе (вилки ХР1 и ХР2) постоянного напряжения определенной полярности. Если на вилку ХР1 поступает плюс, а на ХР2 - минус, то через токоограничительное сопротивление R2,диод VD2, стабилитрон VD3 и собственно сам светодиод протекает ток, поэтому HL2 будет гореть. Причем его яркость свечения зависит от уровня входного напряжения. При обратной полярности он гореть не будет.

Светодиод HL1 говорит о наличие на входе пробника переменного напряжения. Он подсоединен через ограничивающие протекающий ток конденсатор С1 () и резистор R3, диод VD1 - который защищает светодиод от отрицательной полуволны переменного напряжения. Одновременно со светодиодом HL1 будет гореть и HL2. Сопротивление R1 предназначено для разрядки емкости С1. Минимальный уровень напряжения при котором начинает гореть светодиод - 8 В.

В роли источника питания для "прозвонки" соединительных проводов использован С2 большой емкости. Перед проведением проверки его требуется зарядить подключив к сети 220 вольт на пятнадцать минут. Ионистор заряжается через компоненты R2, VD2, HL2, напряжение на нем ограничевается стабилитроном VD3. После этого вход пробника подсоединяют к проверяемой цепи и нажимают SB1. Если провод хороший, через него, контакты кнопки, светодиод HL3, R4, R5 и плавкую вставку FU1 следует ток и HL3 начинает гореть. Запаса энергии в ионисторе хватит минут на 20 работы.

Частенько в радиолюбительской практике при применении различных самодельных источников питания и зарядных устройств появляется необходимость в определении полярности на их выходе. Конечно, это легко сделать мультиметром, но если под рукой находится устройство для определения полярности, то определить «плюс» или «минус» можно гораздо быстрее, к тому же измерительное устройство в первом варианте даже не требует своего источника питания и в любой момент готово к работе.

При проведении ремонтных и электромонтажных работ нередко возникает необходимость в оперативной проверке наличия напряжения на отдельных элементах и участках электрической цепи. Достаточно часто возникают также ситуации, когда срочно требуется убедиться в наличии надёжного контакта между различными частями (элементами) электрической цепи. Самыми подходящими для подобных проверок приборами являются хорошо знакомые даже далёкому от электрики человеку специальные индикаторы фазы (индикаторные отвёртки) и устройства для прозвонки цепи, чаще называемые просто пробниками.

Пробник электрика удобен во всех отношениях - он практически не занимает места в переносимом рабочем комплекте, а также очень надёжен и прост в эксплуатации.

Индикатор фазы выполняется как правило в виде обычной отвёртки и представляет собой простейший электрический щуп, индикаторная цепь которого состоит из последовательно включённых высокоомного резистора и специальной неоновой лампочки. К исследуемой на наличие фазы цепи при измерении необходимо подключать и собственное сопротивление человека, при этом электрик должен прикоснуться пальцем к металлическому контакту на ручке отвёртки.

Емкостной ток, протекающий через тело человека при проведении этой операции, ограничен высокоомным встроенным резистором до величины, совершенно безопасной для его здоровья (менее 0,3 мА).

Отдельно следует отметить ряд особенностей работы с индикаторной отвёрткой :
1) Индикаторная отвёртка служит обычно лишь для определения присутствия фазы (потенциала) на участке цепи и не может свидетельствовать о наличии рабочего напряжения между фазой и землей. В случае повреждения (обрыва) «земляного» провода индикатор покажет вам наличие фазы, но питающая цепь останется разорванной.
2) При работе в исследуемых цепях не следует прикасаться к нулевому рабочему проводу – при определённых условиях он также может оказаться под напряжением. Убедиться в отсутствии напряжения на нём можно с помощью той же индикаторной отвёртки.
3) В случае неисправности индикатора (перегорании лампочки, например) он покажет вам отсутствие напряжения. Будьте внимательны и всегда проверяйте работоспособность индикатора в цепях, заведомо находящихся под напряжением.
4) Будьте также внимательны при работе со щупом при ярком солнечном освещении, при котором свечение неоновой лампы почти не видно, и легко можно ошибиться при определении наличия фазного напряжения.
5) Перед началом ремонта патрона люстры или светильника не полагайтесь полностью на позицию клавиши выключателя освещения (клавиша внизу – значит «выключено»), а проверьте с помощью индикаторной отвёртки отсутствие «фазы» как на центральной клемме патрона, так и на контакте, соединяющемся с цоколем лампы.

Более функциональной разновидностью пробника электрика является двухполюсный индикатор напряжения типа ПИН-90, с помощью которого можно проверить отсутствие или наличие напряжения между различными токоведущими частями, а также между этими частями и «землёй». От обыкновенной индикаторной отвёртки он отличается наличием второго, вспомогательного щупа, соединённого с основным блоком с помощью метрового шнура и служащего для определения наличия напряжения между двумя точками цепи. Более «продвинутые» двухполюсные индикаторы (ЭЛИН-1СЗ ИП, например) имеют два встроенных светодиода, загорающихся при определённом уровне напряжения в сети.

К семейству пробников электрика следует отнести и простейшее самодельное устройство, состоящее из последовательно соединённых батарейки произвольного вольтажа и лампочки на соответствующее рабочее напряжение (старое название - «Аркашка»). С помощью этого нехитрого приспособления можно «прозвонить» любой исследуемый участок электрической цепи, проверив его, таким образом, на отсутствие обрыва.

До сих пор среди различного рода пробников электрика находит своё место и нестареющая контрольная лампа , которая, кстати, запрещена к применению нормами ПУЭ. Но сегодня некоторые специалисты приспособились обходить это требование и используют в этом устройстве лампочку малой мощности (15 Вт, как в холодильнике или в швейной машинке), помещённую в прозрачный защитный футляр.