sobota, 18 maja 2019

Prosty tester napięcia sieciowego 230V z diodą LED - wykrywacz fazy

Świecenie diody jest dobrze widoczne, nawet przy jasnym świetle słonecznym
a o to mi właśnie chodziło. Typowe wykrywacze napięcia sieciowego mają za słabe światło. Odkryłem to rozwiązanie metodą prób i błędów. Jest tanie i skuteczne.


Zasada działania jak typowego wskaźnika z neonówką. Może służyć jako śrubokręt.
Układ pobiera w stanie spoczynku znikomy prąd, dlatego zrezygnowałem z wyłącznika. Części wykorzystałem z odzysku.
Oczywiście można dobrać rezystorami optymalne prądy dla tranzystorów, ale układ działa i bez tego.

UWAGA – pracujesz z wysokim napięciem! Wykonaj dobrą izolację elementów, bo grozi porażenie prądem!

Metoda pomiaru: trzymając plastikowy korpus testera palcami końcówkę wykrywacza wsadzamy do jednego otworu gniazda. Wykrycie fazy powoduje bardzo jasne zaświecenie diody. Układ jest bardzo czuły – nawet dotyk elektrody korpusu palcem przez papier powoduje świecenie LED.
Do budowy próbnika będą potrzebne:
- obudowa z plastiku, grubszy flamaster ze zdejmowanym kołpakiem
- śrubokręt metalowy lub dowolna inna metalowa końcówka
- tranzystor npn o małym współczynniku wzmocnienia ( beta poniżej 100 ), T1
- tranzystor npn o większym współczynniku wzmocnienia, T2
- neonówka, czyli typowa żarówka neonowa stosowana we wskaźnikach napięcia.
Neonówka powoduje, że prąd płynie przez gaz i nie grozi porażenie lub spalenie
obwodu.
- dowolna dioda LED o napięci do 3V, ja użyłem czerwonej
- rezystor 100– 150 kiloomów, dla bezpieczeństwa
- dwie baterie guzikowe 1,5V, np. LR44, L1154F
- klej w sztyfcie glue
- kawałek blaszki metalowej na elektrodę, której będziemy dotykać
- opcjonalnie: dowolny wyłącznik niskiego napięcia
 Wykonanie:
1. Z flamastra wyjąłem wkład i końcówkę piszącą. Zdjąłem kołpak i wyciąłem tarczą wysokoobrotową połowę korpusu, aby można było wsadzić elementy.
Wywierciłem otwór na diodę LED.

2. Zmontowałem próbnie układ elektryczny na uniwersalnej płytce stykowej, żeby sprawdzić jak działa. Trzeba dobrać właściwe tranzystory.
. tranzystor T1 musi mieć mały współczynnik wzmocnienia prądowego bo inaczej
dioda świeci cały czas lub miga nawet bez dotykania fazy. Najlepiej o beta poniżej 100; ja dałem 34.

3. Zlutowałem na pająka obydwa tranzystory i odpowiednie kabelki do połączeń z innymi komponentami. Do izolowania połączeń wykorzystałem rurki termokurczliwe. Całość musi być tak wykonana, żeby weszła do flamastra.

4. Metalową końcówkę, którą się dotyka fazy, połączyłem z grubszym kablem. Wykorzystałem śrubokręt zegarmistrzowski, do którego podłączyłem kabel miedziany metodą zgrzewania, bo nie dało się przylutować. Mogłem końcówkę zrobić z grubego drutu miedzianego, ale chciałem też mieć śrubokręt do odkręcania śrubek w kostkach połączeniowych.
Końcówkę wsadziłem ścisło do flamastra, a miejsce połączenia zalałem żywicą epoksydową. Część metalu zaizolowałem rurką termokurczliwą.
Do kabla końcówki przylutowałem rezystor 100 kiloomów i do rezystora neonówkę.
5. Wsadziłem tranzystory, dodałem styki na baterie, które wykonałem z blaszki miedzianej. Wyprowadziłem na zewnątrz kabelek do dotykania ręką.
Na końcu flamastra włożyłem baterie i lekko zabezpieczyłem glue, żeby je można było łatwo wymienić.

6. Założyłem wyciętą część flamastra, skleiłem klejem w sztyfcie. Na zewnątrz dałem kawałek blaszki miedzianej jako elektrodę dotykową, do której przylutowałem kabelek odchodzący od bazy T1.
Blaszkę przykleiłem w/w klejem a ostre boki zabezpieczyłem taśmą izolacyjną.

Uwagi końcowe:
- parametry prądu wychodzącego za neonówką, przy dotknięciu suchym palcem:
. natężenie: 5mA, napięcie 45V
- układ działa też na jednym tranzystorze z dużym beta, ale świecenie jest słabe
- można na zewnątrz obok diody umiejscowić też neonówkę
- tranzystory się nie grzeją
- największy problem miałem z bateriami, które trzeba było umieścić tak, żeby były łatwe do wyjęcia
- całość można było zrobić bardziej estetycznie, ale zależało mi na czasie i tak powstał ten prototyp
- dam znać, ile wytrzymają baterie
Na filmie trzymam detektor przez rękawiczkę aby pokazać, jaki jest czuły. Dotyk gołą ręką daje jeszcze bardziej jaśniejsze świecenie diody.
2019-05-18