概述: 本文汇集了一系列常见的非接触式交流电压检测电路方案。在后续部分,我们将深入探讨基于电容耦合原理的工作机制,这种解释相较于网络上常见的电磁感应理论,更能反映实际应用场景。 核心主题: 电压测量,交流电,非接触式测量
在电力系统维护工作中,非接触式交流电压检测技术允许操作人员在无需直接触碰待测设备的情况下,准确判断其是否带有交流电压。在文章 是漏电,还是电磁辐射?[1] 中,作者展示了利用无接触式交流电压检测仪对充电器产生的高压进行测量的实例。本文旨在整理并分享多种交流电压检测电路的设计方案。
这类电路通常采用双极型三极管构建达林顿晶体管结构,通过感应到的交流电流进行整流和放大处理,最终驱动显示单元工作。
电路设计灵感来源于 How to make AC Tester | Mains Voltage Detector Circuit | DIY[2] :该方案介绍了一种基于三个晶体管的无接触式电压检测装置。
在以下电路设计中,所使用的晶体管型号可选用 2N2222 或 BC547-C 等同类产品进行替代。
▲ 图1.1.1 展示了检测电路的结构示意图
▲ 图1.1.2 为该电路组装完成后的实物照片及初步测试结果
接下来展示的两个检测电路实物图源自 Non[3] 的设计作品。
▲ 图1.1.3 另一种电路组装完成后的应用效果展示
▲ 图1.1.4 带有视觉和听觉双重反馈的检测电路设计
在 Non[4] 中提供了该检测装置的实物组装参考图。
▲ 图1.1.5 电路组装过程的详细步骤图解
▲ 图1.1.6 采用三个晶体管联合设计的电压检测电路示例
文章 Non Contact AC Voltage Detector Circuit Diagram[5] 提供了另一种完整的制作流程详解。
▲ 图1.1.7 展示了高度集成化的紧凑型检测电路布局
▲ 图1.1.8 对电路的基本功能进行了验证性测试
在技术博客 Non Contact AC Voltage Detector using 2N3819 MOSFET[6] 中,作者详细介绍了基于MOSFET 2N3819的非接触式交流电压检测电路实现方案。
▲ 图1.2.1 Non Contact AC Voltage Detetor 结构示意图
【21. 电路关键元器件参数配置】
S.no 元器件名称 规格参数 数量 1 输入电源 DC 6-12V 1 2 天线 2-4 英寸 1 3 场效应晶体管 2N3819 1 4 集成电路 NE555 1 5 电阻 1MΩ 10KΩ 470Ω 1 2 1 6 电解电容 10µF 1 7 陶瓷电容 0.01µF 1 8 发光二极管 – 1 9 蜂鸣器 – 1
▲ 图1.2.2 测试电路的详细原理图
在资源 Sensitive Voltage Detector[7] 中,作者提出了一种基于音频变压器原理的电压检测方案,该装置能够检测到微弱至 0.1uA 的交流电流信号。
▲ 图1.3.1 检测电路的结构设计图
文献 Non-Contact Voltage Detector Circuits Using Transistors and IC[4] 中还包含了一种基于IC4060的非接触式AC电压检测电路设计方案。
▲ 图1.4.1 基于IC4060的检测电路实现方案
在教程 How to Make AC Voltage Detector[8] 中,作者提供了基于555时基电路的电压检测电路图。
▲ 图1.4.2 电路的原理性设计图
在 Non-contact voltage detector assignment[9] 文章中,作者系统阐述了非接触式交流电压检测器的工作原理。
▲ 图2.1 操作机理的示意图说明
▲ 图2.2 非接触AC电压检测的原理分析图
▲ 图2.3 对非接触式AC电压检测过程进行深入分析
[1]
是漏电,还是电磁辐射?: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/120745453
[2]
How to make AC Tester | Mains Voltage Detector Circuit | DIY: https://nematicslab.com/how-to-make-ac-tester-mains-voltage-detector-circuit-diy/
[3]
Non: https://makingcircuits.com/blog/non-contact-voltage-detector-circuits-using-transistors-and-ic/
[4]
Non: https://forum.chumbaka.asia/blog/2018/04/30/learn-voltage-detector/
[5]
Non Contact AC Voltage Detector Circuit Diagram: https://circuitbest.com/non-contact-ac-voltage-detector-circuit/
[6]
Non Contact AC Voltage Detector using 2N3819 MOSFET: https://circuits-diy.com/non-contact-ac-voltage-detector-using-2n3819-mosfet/
[7]
Sensitive Voltage Detector: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/experiments/chpt-3/sensitive-voltage-detector/
[8]
How to Make AC Voltage Detector: https://www.growamis.com/how-to-make-ac-voltage-detector/
[9]
Non-contact voltage detector assignment: https://aaronscher.com/RF_wireless_EM/Non_contact_voltage_detector_assignment/Assignment.html