เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัส: 15 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

3 วิธีในการสร้างเครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าแบบไร้สัมผัสของคุณเองในราคาไม่ถึงหนึ่งดอลลาร์

บทนำ------------

เมื่อไฟฟ้าไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกต้อง จะส่งผลให้เกิดไฟฟ้าช็อตด้วยประสบการณ์ที่น่ารังเกียจ นั่นคือเหตุผลที่ความปลอดภัยต้องมาก่อนเมื่อทำงานกับไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้า เพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บ ก่อนเริ่มทำงานกับกล่องไฟฟ้า เช่น แผงสวิตช์ไฟ AC หรือแหล่งจ่ายไฟ คุณต้องตรวจสอบก่อนว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ การแยกอุปกรณ์ออกจากแหล่งจ่ายไฟหลักเป็นเรื่องยากมาก แล้วจะแน่ใจได้อย่างไรว่าไม่มีกระแสไฟเหลืออยู่?

ขั้นตอนที่ 1:

มีตัวเลือกมากมายในตลาดและมีราคาต่างกันไป แต่ถ้าคุณไม่ต้องการใช้จ่ายมาก และหากคุณเป็นคนรัก DIY ตัวจริง เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบบไม่สัมผัสนี้จะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับคุณ หลังจากดูวิดีโอนี้แล้ว คุณจะสามารถสร้างเครื่องทดสอบ AC ของคุณเองได้ในราคาไม่ถึงหนึ่งดอลลาร์

ขั้นตอนที่ 2: หัวข้อที่ครอบคลุม

ในวิดีโอนี้ ฉันจะแสดงให้คุณเห็น 3 วิธีในการสร้างเครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบบ Contact Less โดยใช้:

• IC 4017 เคาน์เตอร์ทศวรรษ
• 555 ตัวจับเวลาIC
• 3 x ทรานซิสเตอร์ NPN วัตถุประสงค์ทั่วไป

ขั้นตอนที่ 3:

เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ทำงานบนหลักการง่ายๆ ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นรอบๆ ตัวนำกระแสไฟฟ้า และหากกระแสที่ผ่านตัวนำนั้นเป็นกระแสสลับ (AC) สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นจะแปรผันเป็นระยะ เมื่อเราวางเสาอากาศไว้ใกล้กับวัตถุที่ได้รับพลังงาน AC กระแสไฟขนาดเล็กจะเหนี่ยวนำเข้าไปในเสาอากาศเนื่องจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การขยายกระแสนี้จะทำให้ไฟ LED หรือวงจรออดสว่างขึ้น ซึ่งแสดงว่ามีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอยู่

ขั้นตอนที่ 4: ตั้งค่าโดยใช้ IC 4017

เริ่มการสนทนาของเราโดยการประกอบวงจรโดยใช้ IC 4017 IC 4017 เป็นตัวนับ 16 Pin Decade ซึ่งใช้สำหรับการนับช่วงต่ำ สามารถนับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 10 (นับทศวรรษ) ตามลำดับในเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และรีเซ็ตการนับหรือคงไว้เมื่อจำเป็น

สำหรับการตั้งค่านี้ เราต้องการ:

• ไอซี 4017
• 2N2222 ทรานซิสเตอร์ NPN วัตถุประสงค์ทั่วไป
• ตัวเก็บประจุ 100 μF
• นำ
• ตัวต้านทาน 220Ω และ 1K
• Buzzer
• และเสาอากาศทำเอง

ขั้นตอนที่ 5:

เชื่อมต่อ Pin-1 ของ IC กับตัวต้านทาน 1K ปลายอีกด้านหนึ่งของตัวต้านทานเชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์

ถัดไปเชื่อมต่อพินสะสมกับขา -ve ของ LED, ทรานซิสเตอร์และออด ขา +ve เชื่อมต่อกับราง +ve ของแผงวงจร รางลบเชื่อมต่อกับ Emitter, Pin-8, Pin-13 และ Pin-15 ของ IC เสาอากาศเชื่อมต่อกับพิน 14 ซึ่งเป็นพินอินพุตนาฬิกา เมื่อเสาอากาศได้รับพัลส์นาฬิกาอินพุต ตัวนับจะเลื่อนไปข้างหน้าและไฟ LED จะกะพริบ คุณสามารถเชื่อมต่อสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับ Pin-1 กับพินเอาท์พุตของ IC ได้ หากต้องการ คุณยังสามารถเชื่อมต่อ LED 3 หรือ 4 ดวงกับขาออกเพื่อให้มีลักษณะเหมือนนักล่า

ขั้นตอนที่ 6: 4017 สาธิต

ตอนนี้ทำการทดสอบอย่างรวดเร็ว การเคลื่อนสายไฟสดใกล้กับคอยล์จะทำให้เสียงกริ่งและไฟ LED กะพริบ แต่อย่างที่คุณเห็น ในบางกรณี LED และออดจะไม่ดับแม้ว่าฉันจะย้ายสายไฟออกไปแล้วก็ตาม นอกจากนี้ การตั้งค่านี้จะกะพริบเมื่อฉันเอานิ้วไปรอบๆ คอยล์ วิดีโอทุก ๆ วินาทีบน YouTube นั้นสร้างขึ้นโดยใช้ IC ที่มีความไวสูงนี้ แต่พูดตามตรงฉันไม่ประทับใจกับการตั้งค่านี้

ขั้นตอนที่ 7: ตั้งค่าโดยใช้ IC 555

ในการตั้งค่าครั้งที่ 2 ฉันใช้ IC ตัวจับเวลา 555

ตัวจับเวลา 555 เป็นชิปที่ใช้กันทั่วไปในโครงการอิเล็กทรอนิกส์ DIY เนื่องจากมีขนาดเล็ก ราคาไม่แพง และมีประโยชน์มาก วงจรนี้ง่ายมาก เมื่อแรงดันไฟฟ้าบน Pin-2 ต่ำกว่า 1⁄3 ของ VCC เอาต์พุตบน Pin-3 จะสูงและไฟ LED จะสว่างขึ้น ตราบใดที่พินนี้ยังคงอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ พิน OUT จะยังคงสูง ดังนั้น เมื่อเสาอากาศตรวจพบอินพุตสลับกัน เอาต์พุตจะสูงและต่ำ และไฟ LED จะกะพริบตามนั้น

สำหรับการตั้งค่านี้ เราต้องการ:

• ไอซี 555
• ตัวเก็บประจุ 4.7 μF
• นำ
• ตัวต้านทาน 220Ω และ 10K
• Buzzer
• และเสาอากาศทำเอง

ขั้นตอนที่ 8:

เชื่อมต่อ Pin-1 กับกราวด์ Pin-2 กับเสาอากาศ Pin-3 ไปที่ LED และออด Pin-6 ไปที่ขา +ve ของตัวเก็บประจุ และ Pin-7 ที่ปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทาน 10K จากนั้นจะต้องเชื่อมต่อ Pin-6 หรือ Threshold pin และ Pin-7 หรือ Discharge pin เข้าด้วยกัน Pin-8 และปลายอีกด้านของตัวต้านทาน 10K เชื่อมต่อกับราง +ve ของแผงวงจร และสุดท้ายเชื่อมต่อขา -ve ทั้งหมดเข้ากับรางลบของแผงวงจร

ขั้นตอนที่ 9: 555 สาธิต

เอาล่ะ เรามาทดสอบกันอย่างรวดเร็ว

ขณะที่เรานำลวดสดมาไว้ใกล้กับเสาอากาศ ออดและไฟ LED จะเริ่มส่งเสียงหึ่งและกะพริบ และถ้าฉันเอามือไปจับเสาอากาศก็ไม่มีผลกับวงจร ซึ่งทำให้การตั้งค่านี้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นเนื่องจากฉันไม่ได้อ่านผิดพลาด

ขั้นตอนที่ 10: ตั้งค่าโดยใช้ทรานซิสเตอร์

ในการตั้งค่าขั้นสุดท้ายฉันใช้ทรานซิสเตอร์ NPN วัตถุประสงค์ทั่วไป 2N2222 3 2N2222

อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าทรานซิสเตอร์มีขั้วสามขั้ว - อีซีแอล เบส และคอลเลคเตอร์ ตัวสะสมเพื่อปล่อยกระแสถูกควบคุมโดยกระแสฐาน เมื่อไม่มีกระแสเบส จะไม่มีกระแสไหลจากตัวสะสมไปยังตัวปล่อย ดังนั้นทรานซิสเตอร์จึงทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ ดังนั้นทรานซิสเตอร์สามารถเปิด ปิด หรืออยู่ระหว่างได้

สำหรับการตั้งค่านี้ เราต้องการ:

• 3 x 2N2222 ทรานซิสเตอร์เอนกประสงค์
• 1M, 100K และตัวต้านทาน 220Ω
• นำ
• Buzzer
• และเสาอากาศทำเอง

ขั้นตอนที่ 11:

ต่อเสาอากาศเข้ากับฐานของทรานซิสเตอร์ตัวที่ 1 อีซีแอลเชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ตัวที่ 2 และเช่นเดียวกันกับตัวถัดไป จากนั้นเชื่อมต่อตัวต้านทาน 1M กับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ที่ 1, 100K ไปที่ตัวที่ 2 และ 220Ω ในซีรีย์ด้วย LED และออด จากนั้นต่อตัวต้านทานทั้งหมดเข้ากับราง +ve ของแผงวงจร และสุดท้ายกราวด์อีซีแอลของทรานซิสเตอร์ตัวที่ 3

ขั้นตอนที่ 12: การสาธิตทรานซิสเตอร์

ในการตั้งค่านี้ เสาอากาศจะเชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ตัวแรก เมื่อเราย้ายเสาอากาศไปใกล้กับวัตถุที่ได้รับพลังงาน AC กระแสไฟขนาดเล็กจะเหนี่ยวนำเข้าสู่เสาอากาศเนื่องจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสนี้ทริกเกอร์ทรานซิสเตอร์ตัวแรกและเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ตัวแรกจะทริกเกอร์ตัวที่สองและตัวที่สาม อัตราขยายทั้งหมด (หรืออัตราส่วนของกระแสสะสมต่อกระแสฐาน) จะเป็นการคูณของทั้งสาม ทรานซิสเตอร์ตัวที่สามจะเปิดไฟ LED และวงจรออด แสดงว่ามีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอยู่

ดังนั้นความสว่างของ LED ทั้งหมดขึ้นอยู่กับกระแสฐาน เมื่อกระแสไฟเพิ่มขึ้น ความสว่างของ LED จะสูงขึ้น ทำให้เกิดเอฟเฟกต์สีซีดจาง คุณต้องอยู่ใกล้มากเพื่อให้สิ่งนี้ทำงานได้ อาจเป็นไปได้ว่าถ้าฉันถอดฝาครอบเสาอากาศออกมันจะทำงานได้ดี แต่วงจรนี้ไม่สามารถสร้างความประทับใจให้ฉันได้อีก

ขั้นตอนที่ 13: การบัดกรี

ฉันไม่รู้เกี่ยวกับคุณ แต่ฉันชอบการตั้งค่าโดยใช้ไอซีตัวจับเวลา 555 ดังนั้น โดยไม่ต้องเสียเวลา ให้เริ่มบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดเข้ากับแผงวงจร

ฉันจะเริ่มต้นด้วยการบัดกรีฐานหรือซ็อกเก็ตของ IC ซ็อกเก็ต IC ถูกใช้เป็นตัวยึดสำหรับไอซี ใช้เพื่อให้สามารถถอดและใส่ IC ได้อย่างปลอดภัย เนื่องจากชิป IC อาจได้รับความเสียหายจากความร้อนขณะบัดกรี ต่อไปฉันกำลังบัดกรีตัวต้านทาน220Ω, LED และ Buzzer ไปที่ Pin-3 ของ IC หลังจากนั้นฉันกำลังบัดกรีตัวต้านทาน 10K และตัวเก็บประจุเข้ากับบอร์ด

เมื่อพิจารณาเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน ความปลอดภัยของคุณคือเป้าหมายหลัก หากคุณกำลังเผชิญกับค่าใช้จ่ายสูง ไฟกะพริบ และเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เสียหายที่บ้าน ให้ดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งต่อไปนี้เพื่อให้แน่ใจว่าวงจรไฟฟ้าภายในบ้านอยู่ในสภาพการทำงานที่เหมาะสม

ต่อไปฉันกำลังบัดกรีคลิปตัวเชื่อมต่อสแน็ปอินแบตเตอรี่ 9V เข้ากับเพลต เมื่อบัดกรีแล้วฉันกำลังเชื่อมต่อหมุด +ve และ -ve ทั้งหมดตามแผนภาพวงจร เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้วก็ถึงเวลาที่ฉันจะต้องติดตั้งเสาอากาศแบบโฮมเมด

ขั้นตอนที่ 14: การทดสอบ

ตกลงตอนนี้บิตที่น่าสนใจ มาดูกันว่าชุดประกอบนี้ทำงานอย่างไรเมื่อมีการนำลวดสดเข้ามาใกล้ ดูเหมือนว่าฉันได้แจ็คพอต ดังนั้น ตอนนี้คุณไม่มีเหตุผลที่จะตำหนิระบบไฟฟ้าของประเทศ เมื่อคุณมีสายไฟที่ไม่ดีในบ้านของเรา ไปข้างหน้าและตรวจสอบตอนนี้….