感應式測電器

    這裡介紹的感應式測電器能夠在不接觸帶電體的情況下，通過聲音信號告知被探測電線、電器以及其他電氣裝置等是否帶有高壓電，具有測試迅速、使用安全可靠等優點，它是電子、電工愛好者不可多得的一種測試工具。

一． 工作原理
    感應式測電器的電路如圖1所示，它由高壓感應控制電路和音響發生電路兩大部分組成 其中：VT1是結型場效應晶體管，利用其高輸入阻抗及電壓放大特性作感應信號檢拾和放大。VT2、VT3是兩隻極性相反的普通晶體三極體，VT3的發射結是VT2的負載，而VT2又為VT3提供基極電流，它們互相配合工作，在電容器C1、電阻器R3的正反饋作用下形成振蕩，所以這個電路被叫做互補型自激多諧振蕩器。
 
    當按下按鈕開關SB時，電路電源即被接通。如果測電器尚未探測到高壓帶電體，則由於場效應晶體管VT1處於零偏狀態，其漏極D和源極S之間的電阻較小，與漏極D相連的VT2基極處於低電平(<0.65V)，VT2因無合適偏流而處於截止狀態，由VT2和VT3等組成的振蕩電路不工作，揚聲器B無聲。一旦測電器接近高壓帶電體，與VT1柵極G相連的金屬感應片就會接收到微弱的電場信號，使VT1漏、源極之間的電阻值增大，其分電壓(指相對於微調電位器RP而言)隨之上升，VT2即獲得合適偏流而導通，由VT2和VT3等組成的振蕩電路立即工作，振蕩電流通過揚聲器B，使之發出響亮的“嘟……”聲。
    電路中，微調電位器RP用來調整探測靈敏度。振蕩電路的工作頻率主要取決於時間常數t=R1×C1，故增減電阻器R1阻值或電容器C1容量就可以改變揚聲器B發聲的音調。C2為交流旁路電容器，主要用來減小電池GB的交流內電阻，使揚聲器B發聲更響亮，並相對延長電池使用壽命。
    實踐證明，感應式測電器的有效探測距離與金屬感應片面積大小及微調電位器RP的阻值大小有關。除此以外，還與所測試帶電體的電壓高低和頻率大小直接相關。一般來講，感應測電器在靠近頻率高的線路時，有效探測距離遠，在靠近頻率低的線路時，有效探測距離近。在靠近電壓高的線路時，有效探測距離遠，在靠近電壓低的線路時，有效探測距離近。

二．元器件選擇
    VT1用3DJ6或3DJ7型結型場效應晶體管，要求飽和漏源電流IDSS<1mA。該結型場效應晶體管有金屬管殼和塑料兩種封裝形式，外形和管腳排列如圖2所示。這裡特別要指出的是：對於結型場效應晶體管，由於它的漏極D和源極S是對稱的，所以可以互換使用。雖然用萬用表測量時漏極與源極之間正、反向電阻有時略有差異，但不影響兩腳對換使用。
 
    VT2可用9011(集電極最大允許電流ICM =30mA，集電極最大允許功耗Pcm =200mW)或3DG6、3DG201型硅NPN小功率三極體，要求電流放大係數β>50；VT3可用9012(ICM =-0.5A，Pcm=625mW)或3CX200、3CG23型硅PNP中功率三極體，要求β>30。
    RP用WH7-A型立式微調電位器。R1～R3均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1用CT1型瓷介電容器，C2用CD11-10V型電解電容器。B用Φ27mm×9mm、8Ω超薄微型動圈式揚聲器，以減小體積、方便安裝。
    金屬感應片是尺寸約為15mm×15mm的薄鐵(或銅)片。SB用14mm×14mm 小型輕觸開關， 亦可用KWX-2型微動開關來代替。GB用兩節5號乾電池串聯(須配塑料電池架)而成，電壓3V。

三．安裝調試
    圖3所示是該感應式測電器的印製電路板接線圖，印製電路板實際尺寸約為40mm×30mm。焊接時注意：電烙鐵外殼一定要良好接地!
 
    整個電路參照圖4所示，全部裝在一個尺寸約為110mm×32mm×20mm的絕緣小盒內。金屬感應片用強力膠粘貼在盒子前側面的內壁上，盒面板開孔固定電源開關SB，並事先為揚聲器B開出釋音孔。
 
    電路調試很簡單：在遠離帶電體的環境中，按下電源開關SB，用小螺絲刀緩慢調節微調電位器RP的阻值，R3的阻值試一試。但R3阻值也不可太大，否則電路報警時的耗電量將會顯著增大，並且電路起振困難。
    調試好的感應式測電器，一般可達到如下指標：對於36～100V交、直流帶電體，探測報警距離不小於0.5～4cm。交流220V帶電體不小於5cm。10kV高壓輸電線路不小於80cm。電視機顯像管高壓為20-50cm。感應式測電器不報警時耗電小於1mA，報警時不超過100mA，故用電很節省。

四．使用方法
    該感應式測電器除一般大家共知的用法外，還有多種特殊用法。如要尋找隱藏在牆壁內的電源暗線，可將感應式測電器貼近牆壁來回遊動(注意：手指應一直按下電源開關按鈕)，當出現聲音信號時，感應式測電器所指處便是暗線所在位置。如要查找電線(或電熱毯)斷芯位置，可將電線的一端接220V交流市電相線(火線)，手持感應式測電器從電線另一端開始，沿電線移動， 當出現聲音信號時，測電器所指位置就是斷線故障處。
    由於感應式測電器的探測距離與帶電體電壓高低成正比例關係，所以使用者在取得一定的經驗數據之後，還可根據報警距離粗估被測電壓的高低。另外，每當探測到照明或動力交流電信號時，感應式測電器的振蕩頻率會受到50Hz交流電感應信號的調製。揚聲器發聲為蟋蟀型顫音，探測靜電場時則發直音。使用者根據報警聲類型，還可以很容易地區分出交流電壓和靜電場來。