电子测电笔制作新方法

liyf · 发表于 2011-10-8 07:44:37

电子测电笔制作新方法
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
　　电子测电笔的印制电路板如下图所示，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。