讓我們創(chuàng)建一個(gè)非接觸式交流電壓檢測(cè)器/測(cè)試器電路。

什么是非接觸式電壓檢測(cè)器？

它是一種交流電壓檢測(cè)器，可用于測(cè)試沒有任何連接的帶電電線，因此得名。

因此，在交流電線上測(cè)試時(shí)，它比霓虹螺絲刀更安全，并降低了在高交流電壓下工作時(shí)觸電的機(jī)會(huì)。

非接觸式電壓檢測(cè)器電路如何工作？

通常，由交流電流流動(dòng)產(chǎn)生的帶電導(dǎo)線周圍會(huì)有一個(gè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)。我們可以利用這種現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)電線內(nèi)部是否仍有電流，方法是使用天線作為檢測(cè)器。這是這些電路的主要原理。

火線周圍的電場(chǎng)

如果您想深入了解電場(chǎng)。您可以在維基百科上進(jìn)一步搜索。

當(dāng)我們將天線放在交流電線附近時(shí)，如果它檢測(cè)到該電線周圍的磁場(chǎng)，LED 會(huì)發(fā)出微弱的光，同時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出高頻嗡嗡聲。

天線離交流電線越近，LED 就越亮。蜂鳴器的嗡嗡聲也會(huì)更大。

在測(cè)試過程中，應(yīng)避免讓天線直接接觸電線。

讓我們創(chuàng)建非接觸式電壓檢測(cè)器電路

在這篇文章中，這些電路有兩個(gè)版本。不同之處在于，其中一個(gè)使用晶體管作為內(nèi)核，另一個(gè)使用CD4060代替。它們的功能是一樣的。

我女兒選擇構(gòu)建一個(gè)使用晶體管的電路。因?yàn)樗子趧?chuàng)建（更容易焊接組件），也更容易理解電路的工作原理。

晶體管版本

天線將磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為非常非常小的電流，然后用非常高增益的放大器將其放大。

然后，這種放大的電流將為 LED 或蜂鳴器供電，以獲得我們的視覺或聲音反饋。

非接觸式電壓檢測(cè)器的基本框圖

對(duì)于高增益放大器，我們選擇達(dá)林頓晶體管對(duì)，因?yàn)樗?jiǎn)單且效率高。為了便于理解，請(qǐng)參閱下圖。

達(dá)林頓晶體管電路框圖

這是一個(gè)分步過程。

#1 天線將頻率為 50Hz （60Hz） 的極少電能或交流主信號(hào)感應(yīng)到 Q1 的 B 中。

#2 使更高的電流流過 R1，C 到 Q1 的 E。

#3 接下來(lái)，更高的電流流過 R2，Q2 的 C 到 E。

#4 最后，最高電流流過 Q3 的 R3、LED1、C 到 E，導(dǎo)致 LED1 發(fā)光或閃爍。

我女兒說(shuō)這很容易理解。它就像一個(gè)小小的水閥，越來(lái)越多地控制下一個(gè)大水閥。

達(dá)林頓對(duì)的電流增益等于它們中的每一個(gè)（Q1、Q2、Q3）的增益相乘。如果使用BC547 NPN型，則在許多電路中普遍使用。他們有大約 8，000
個(gè)收益。因此，它們具有非常高的靈敏度。

然后，查看完整的電路圖。我們?cè)?LED1 和 R3 上添加一個(gè)壓電蜂鳴器來(lái)發(fā)出警報(bào)，將嗡嗡聲指示為交流主頻。

這個(gè)時(shí)代非常方便，如果你想要一個(gè)蜂鳴器的聲音，只用一個(gè)。它有自己的蜂鳴器電路，將電路減少到更少。我女兒非常喜歡它。

簡(jiǎn)易非接觸式交流電壓檢測(cè)器電路圖

另請(qǐng)閱讀許多適合初學(xué)者的簡(jiǎn)單電路

如何構(gòu)建它

這個(gè)電路非常簡(jiǎn)單。我女兒在沒有使用普通 PCB 的情況下組裝了它。她把引腳焊接在一起。然后，將其放在一塊紙板上。但是，如果您也想將其組裝到穿孔 PCB
上。

這是非接觸式交流電壓檢測(cè)器電路的原型，是我女兒建造的。

組件列表

Q1-Q3：BC547，0.4A 40V NPN晶體管，4個(gè)。

0.25 瓦電阻器

R1：1M，1 個(gè)。

R2：100K，1個(gè)。

R：1K，1 個(gè)。

LED1：隨心所欲上色，1 個(gè)。

BZ1：小型壓電蜂鳴器 3-26V

S1：SPDT 開關(guān)，1 個(gè)。

9伏電池或9V供電電路

曾經(jīng)有朋友問，如果他們沒有BC547，能不能用其他晶體管？是的，您可以使用任何 NPN 晶體管類型，例如 BC546、BC548、BC550 或
BC337。或其他形式，如S9013、2N3904、PN2222、2SC1815等。但其引腳的位置不同，如下圖所示。

但是，如果您有舊組件或不想使用壓電蜂鳴器。你可以用舊的方式構(gòu)建它。它更響亮，因?yàn)槭褂酶蟮膿P(yáng)聲器。

請(qǐng)參閱此項(xiàng)目的完整電路圖。我們看到了這一點(diǎn)，并且很高興，因?yàn)樗埠芎?jiǎn)單。

完整的舊簡(jiǎn)易非接觸式交流電源電壓檢測(cè)器

簡(jiǎn)單的蜂鳴器請(qǐng)閱讀 制作簡(jiǎn)單的電子蜂鳴器。

組件清單

Q1-Q4：BC547，0.4A 40V NPN 晶體管，4 個(gè)。

Q5：BC557，0.4A 40V PNP晶體管，1個(gè)。

0.25 瓦電阻器

R1：1M，1 個(gè)。

R2：100K，1個(gè)。

R3：56K，1 個(gè)。

R4：1K，1個(gè)。

R5：100歐姆，1個(gè)。

C1： 0.047uF 50V， 陶瓷電容器， 1 個(gè)

C2：10uF 25V，電解電容器，1個(gè)。

LED1：隨心所欲上色，1 個(gè)。

揚(yáng)聲器 8 歐姆，1 個(gè)。

S1：SPDT開關(guān)，1個(gè)。

9伏電池

我們?cè)谛〕叽绲拇┛装迳辖M裝的原型。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們可以將它們組裝在穿孔的PC板上。由于沒有電位器，我們不需要設(shè)置它，只需按 S1 打開然后已經(jīng)使用好了。

在下面的視頻中，我們將看到何時(shí)在電磁場(chǎng)附近使用此工具，例如主、燈、顯示器、微波爐、筆記本電腦、計(jì)算機(jī)等。 LED1 將閃爍，我們聽到嗡嗡聲。

IC型

該電路的使用方式與晶體管電路版本相同。但改用IC1（CD4060），它是一個(gè)CMOS芯片，既可以作為頻率發(fā)生器，又可以作為14級(jí)二進(jìn)制頻率計(jì)數(shù)器。

該IC適合這種用途，因?yàn)樗妮斎刖哂蟹浅８叩碾娮琛Ｒ虼耍蛊鋵?duì)微弱的電信號(hào)非常敏感，并且能夠計(jì)算多個(gè)頻段。

當(dāng)我們將天線靠近交流線時(shí)，電磁感應(yīng)作為時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)入 IC1 的引腳 11。

假設(shè)交流線路的電流頻率為 50Hz（在美國(guó)為 60Hz）。然后，從連接到 LED1 的 IC1 的引腳 7（Q4） 中將其頻率分頻 16，等于
3Hz。然后，LED1 將以每秒 3 次的速度閃爍，表明交流電線周圍有電場(chǎng)。

但是，如果交流線路內(nèi)沒有電壓或電流，則IC1將不會(huì)輸出任何內(nèi)容。LED1 不會(huì)閃爍。相反，它將處于打開或關(guān)閉狀態(tài)。