เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสทำงานอย่างไร


10

ปากกาทดสอบแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสจะตรวจจับแรงดันและ / หรือกระแสได้อย่างไร พวกเขาถูก จำกัด ให้แรงดันไฟฟ้าของช่วงหรือบางประเภท (AC หรือ DC)?

นี่คือการทดลองบางอย่างที่ฉันได้ทำซึ่งนำไปสู่คำถามนี้: การใช้ปากการาคาถูกที่ฉันซื้อมาสองสามเหรียญฉันสามารถตรวจจับ 120V AC ปกติในร้านค้าอเมริกันได้ แต่ฉันยังสามารถตรวจจับแรงดันไฟฟ้าในสาย USB ที่เชื่อมต่อ การสลับแหล่งจ่ายไฟไปยังสมาร์ทโฟน (โดยปกติการตั้งค่านี้จะเรียกว่าการชาร์จโทรศัพท์) แน่นอนที่นี่แรงดันไฟฟ้าในคำถามคือ DC ที่มีระลอกคลื่นเล็กน้อย ฉันยังสังเกตเห็นว่าในขณะที่เครื่องตรวจจับสามารถตรวจจับ 5V ของสายชาร์จโทรศัพท์ แต่ก็ไม่สามารถตรวจจับแรงดันไฟฟ้าในสายคีย์บอร์ด USB ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างสองสถานการณ์นี้คือระดับปัจจุบันและความแตกต่างเล็กน้อยของการส่งสัญญาณเล็กน้อย

คำถามสุดท้าย: ในสถานการณ์ใดที่แรงดันไฟฟ้า / กระแสไฟฟ้าคุณต้องใช้เซ็นเซอร์แคลมป์กระแสไฟฟ้าและไม่ใช่เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสเพื่อตรวจจับว่ามีไฟฟ้าอยู่ในสภาวะปกติหรือไม่?

คำตอบ:


6

มันทำงานโดยการตรวจจับ capacitive ของแรงดันไฟฟ้า AC บนตัวนำที่มีชีวิต พวกเขาทำงานกับ AC เท่านั้น

เห็นได้ชัดว่ามันตอบสนองต่อสัญญาณที่แตกต่างกันบางอย่างบนสายเคเบิล USB (อาจเป็น "ตีกลับกราวด์" เนื่องจากกระแสไฟที่แตกต่างกันของตัวควบคุมการสลับในโทรศัพท์ (สาย USB มักจะมีการป้องกันที่ดี

เมื่อปิ๊กอัพเป็น capacitive ความถี่ที่สูงก็ยิ่งมีความไวมากขึ้น (สูงสุดถึงขีด จำกัด ความถี่หากแอมพลิฟายเออร์ใช้งาน) ดังนั้น 100V ที่ 60Hz จะสร้างสัญญาณเอาท์พุทแอมพลิฟายเออร์เช่นเดียวกับ 10mV ที่ 600Khz

หากเครื่องชาร์จมีสายเคเบิลเชลย (ไม่ได้ใช้สายเคเบิล USB ที่ถอดออกได้) ก็อาจจะไม่ได้รับการป้องกันและสัญญาณอาจมาจาก powersupply เอง

ที่จับกระแสไฟฟ้าสำหรับวัดปริมาณกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำเดียว (เช่นเพื่อบ่งชี้ว่าวงจรไม่เพียง แต่มีชีวิตอยู่เท่านั้น แต่ยังใช้งานอยู่) ตามที่คุณต้องการแยกตัวนำตัวนำแต่ละสายออก คุณมักจะใช้พวกมันที่กล่องรวมสัญญาณหรือที่อื่น ๆ ที่เปิดสายเคเบิล การใช้แคลมป์ปัจจุบันบนสายเคเบิลที่ให้มามักจะทำให้คุณอ่านค่าเป็นศูนย์ได้ (เว้นแต่จะมีข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าอยู่บ้าง)


จุดที่ดีมากเกี่ยวกับที่ชาร์จโทรศัพท์พร้อมสายเชลย เหล่านี้มักจะเป็นสายเคเบิลตัวนำสองเส้นราคาถูกในการหล่อแบบเคียงข้างกัน ไม่มีการป้องกันที่นั่น!
Michael Karas

มันเป็นจุดที่ดี แต่มันผิดสิ่งที่คุณรับคือครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าหลักเนื่องจากเครื่องชาร์จไม่ได้ต่อสายดินและเอาต์พุตจะลอยที่ครึ่งหลักเนื่องจากความจุในหม้อแปลง หรือตัวเก็บประจุ EMI
Jasen

มิเตอร์ NCV (แรงดันไฟฟ้าไม่สัมผัส) สามารถตรวจจับทั้ง AC และ DC! นอกจากนี้ยังสามารถตรวจจับไฟฟ้าสถิตย์
danger89

4

คุณต้องตระหนักว่ามีสองสิ่งที่แตกต่าง: แรงดันและกระแส แรงดันไฟฟ้ามีอยู่ในเต้าเสียบแม้ว่าจะไม่มีสิ่งใดเชื่อมต่ออยู่ (ดังนั้นคุณสามารถมีแรงดันไฟฟ้าและไม่มีกระแสไฟฟ้า) อีกทางหนึ่งคือสายกลางที่ศักย์ไฟฟ้า 0V แต่คุณสามารถมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้

แรงดันไฟฟ้าสร้างสนามไฟฟ้าในขณะที่กระแสสร้างสนามแม่เหล็ก ดังนั้นขึ้นอยู่กับการก่อสร้างคุณสามารถมีอุปกรณ์ที่ไวต่อสนามไฟฟ้าสถิตย์ (ดังนั้นเครื่องตรวจจับ DC) และอุปกรณ์ที่ไวต่อสนามไฟฟ้าสำรองเท่านั้น (เครื่องตรวจจับ AC) เช่นเดียวกับเครื่องตรวจจับสนามแม่เหล็กเช่นตัวตรวจจับในเซ็นเซอร์จับกระแสไฟฟ้า

ดังนั้นหากคุณต้องการวัดแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายคุณจะต้องใช้เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าและไม่ใช้แคลมป์กระแสไฟฟ้า (ซึ่งจะระบุว่า 0 A หากไม่มีอุปกรณ์ใดที่กำลังดึงกระแสไฟจากแหล่งจ่ายไฟหลักในขณะนี้) ที่จริงถ้าคุณต้องตัดลวดคุณควรวัดทั้งคู่ก่อนว่ามันไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายเกี่ยวกับโลกและไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน


2

ปากกาทดสอบแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสจะตรวจจับแรงดันและ / หรือกระแสได้อย่างไร พวกเขาถูก จำกัด ให้แรงดันไฟฟ้าของช่วงหรือบางประเภท (AC หรือ DC)?

พวกเขาพึ่งพาการมีเพศสัมพันธ์แบบ capacitive ซึ่ง จำกัด ให้ AC และพวกเขาได้รับการออกแบบโดยทั่วไปสำหรับแรงดันไฟ ร่างกายของคุณเป็นวัตถุขนาดใหญ่มีความสามารถในการบดขยี้ สิ่งนี้ทำให้วงจร (อ่อนแอมาก) จากรายการที่มีแรงดันไฟฟ้า AC อยู่บนมันผ่านเครื่องทดสอบผ่านร่างกายของคุณและผ่านความจุถึงพื้น

ฉันยังสังเกตเห็นว่าในขณะที่เครื่องตรวจจับสามารถตรวจจับ 5V ของสายชาร์จโทรศัพท์ แต่ก็ไม่สามารถตรวจจับแรงดันไฟฟ้าในสายคีย์บอร์ด USB ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างสองสถานการณ์นี้คือระดับปัจจุบันและความแตกต่างเล็กน้อยของการส่งสัญญาณเล็กน้อย

ไม่ถูกต้อง!

เพื่อที่จะปราบปรามการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากโหมดสวิทช์เพาเวอร์ซัพพลายความจุจะต้องอยู่ระหว่างอินพุตและเอาต์พุต

ในแหล่งจ่ายไฟคลาส 1 (ต่อสายดิน) โลกถูกใช้เป็นกำแพงกั้นระหว่างอินพุตและเอาท์พุตไม่ว่าจะโดยการเชื่อมต่อเอาท์พุทกับสายไฟหลักหรือโดยการแยกความจุออกเป็นสองส่วนในซีรีส์ส่วนหนึ่งระหว่างเอาท์พุท ไฟโลกและไฟเมนสด / เป็นกลาง

ในแหล่งจ่ายไฟระดับ 2 (ไม่มีสายดิน) สายดินหลักไม่พร้อมใช้งานและไม่สามารถใช้เป็นกำแพงกั้นได้ ผลที่ได้คือเอาท์พุทมักจะเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สำคัญเมื่อเทียบกับโลก (ครึ่งแรงดันไฟฟ้าเป็นเรื่องธรรมดา) สิ่งนี้ไม่ควรเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยหากแหล่งจ่ายไฟได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมเนื่องจากตัวเก็บประจุมีความต้านทานสูง (ความจุต่ำ) และ "กระแสสัมผัส" ต่ำแม้จะมีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูง ตัวเก็บประจุจะเป็นชนิดความปลอดภัยพิเศษเพื่อให้ความล้มเหลวในการลัดวงจรของตัวเก็บประจุเป็นไปได้ยากมาก

ตามกฎทั่วไปแหล่งจ่ายไฟของพีซีเป็นคลาส 1 ในขณะที่อิฐพลังงานของสมาร์ทโฟนเป็นคลาส 2 นี่คือเหตุผลที่เครื่องทดสอบของคุณติดไฟบนสายเคเบิลสำหรับชาร์จโทรศัพท์ แต่ไม่ได้อยู่บนสายเคเบิลสำหรับแป้นพิมพ์ของคุณ

คำถามสุดท้าย: ในสถานการณ์ใดที่แรงดันไฟฟ้า / กระแสไฟฟ้าคุณต้องใช้เซ็นเซอร์แคลมป์กระแสไฟฟ้าและไม่ใช่เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสเพื่อตรวจจับว่ามีไฟฟ้าอยู่ในสภาวะปกติหรือไม่?

ไม่มีวิธีที่แน่นอนในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่ไม่เป็นการรุกล้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับสายเคเบิลแบบมัลติคอร์มากกว่าสายเดี่ยว


1

ในส่วนที่เกี่ยวกับคำถามสุดท้ายด้วยเหตุผลเมื่อใช้เซ็นเซอร์แคลมป์ปัจจุบัน: แคลมป์
ปัจจุบันอนุญาตให้วัดกระแสในตัวนำที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด คุณไม่ได้ใช้สายเคเบิลเหล่านั้นเพื่อตรวจสอบว่าสายเคเบิลมีการถ่ายทอดสดหรือไม่ แต่เพื่อดูปริมาณการใช้ไฟฟ้าในปัจจุบันตัวอย่างเช่น
หากแคลมป์ใช้หลักการของหม้อแปลงคุณก็สามารถวัดค่า AC ได้เท่านั้น
แคลมป์ยึดตามฮอลล์เอฟเฟกต์ช่วยให้สามารถวัด AC และ DC ได้ มีที่จับยึดพร้อมความถี่สูงสุดปกติประมาณ 500 kHz ซึ่งออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคป สิ่งนี้ช่วยในการวิเคราะห์พฤติกรรมของโหลดหรือแหล่งข้อมูลโดยละเอียด

ระวังเครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสเป็นวิธีที่ไม่น่าเชื่อถือในการค้นหาสายไฟ มันไม่ได้วัดแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงและจะไม่อนุญาตให้คุณแยกเฟสที่แตกต่างกัน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.