构建一个非接触式交流电压检测器电路

让我们创建一个非接触式交流电压检测器/测试器电路。

什么是非接触式电压检测器？

它是一种交流电压检测器，可用于测试没有任何连接的带电电线，因此得名。

因此，在交流电线上测试时，它比霓虹螺丝刀更安全，并降低了在高交流电压下工作时触电的机会。

非接触式电压检测器电路如何工作？

通常，由交流电流流动产生的带电导线周围会有一个电场和磁场。我们可以利用这种现象来检测电线内部是否仍有电流，方法是使用天线作为检测器。这是这些电路的主要原理。

火线周围的电场

如果您想深入了解电场。您可以在维基百科上进一步搜索。

当我们将天线放在交流电线附近时，如果它检测到该电线周围的磁场，LED 会发出微弱的光，同时蜂鸣器会发出高频嗡嗡声。

天线离交流电线越近，LED 就越亮。蜂鸣器的嗡嗡声也会更大。

在测试过程中，应避免让天线直接接触电线。

让我们创建非接触式电压检测器电路

在这篇文章中，这些电路有两个版本。不同之处在于，其中一个使用晶体管作为内核，另一个使用CD4060代替。它们的功能是一样的。

我女儿选择构建一个使用晶体管的电路。因为它易于创建（更容易焊接组件），也更容易理解电路的工作原理。

晶体管版本

天线将磁场转换为非常非常小的电流，然后用非常高增益的放大器将其放大。

然后，这种放大的电流将为 LED 或蜂鸣器供电，以获得我们的视觉或声音反馈。

非接触式电压检测器的基本框图

对于高增益放大器，我们选择达林顿晶体管对，因为它简单且效率高。为了便于理解，请参阅下图。

达林顿晶体管电路框图

这是一个分步过程。

#1 天线将频率为 50Hz （60Hz） 的极少电能或交流主信号感应到 Q1 的 B 中。

#2 使更高的电流流过 R1，C 到 Q1 的 E。

#3 接下来，更高的电流流过 R2，Q2 的 C 到 E。

#4 最后，最高电流流过 Q3 的 R3、LED1、C 到 E，导致 LED1 发光或闪烁。

我女儿说这很容易理解。它就像一个小小的水阀，越来越多地控制下一个大水阀。

达林顿对的电流增益等于它们中的每一个（Q1、Q2、Q3）的增益相乘。如果使用BC547 NPN型，则在许多电路中普遍使用。他们有大约 8，000
个收益。因此，它们具有非常高的灵敏度。

然后，查看完整的电路图。我们在 LED1 和 R3 上添加一个压电蜂鸣器来发出警报，将嗡嗡声指示为交流主频。

这个时代非常方便，如果你想要一个蜂鸣器的声音，只用一个。它有自己的蜂鸣器电路，将电路减少到更少。我女儿非常喜欢它。

简易非接触式交流电压检测器电路图

另请阅读许多适合初学者的简单电路

如何构建它

这个电路非常简单。我女儿在没有使用普通 PCB 的情况下组装了它。她把引脚焊接在一起。然后，将其放在一块纸板上。但是，如果您也想将其组装到穿孔 PCB
上。

这是非接触式交流电压检测器电路的原型，是我女儿建造的。

组件列表

Q1-Q3：BC547，0.4A 40V NPN晶体管，4个。

0.25 瓦电阻器

R1：1M，1 个。

R2：100K，1个。

R：1K，1 个。

LED1：随心所欲上色，1 个。

BZ1：小型压电蜂鸣器 3-26V

S1：SPDT 开关，1 个。

9伏电池或9V供电电路

曾经有朋友问，如果他们没有BC547，能不能用其他晶体管？是的，您可以使用任何 NPN 晶体管类型，例如 BC546、BC548、BC550 或
BC337。或其他形式，如S9013、2N3904、PN2222、2SC1815等。但其引脚的位置不同，如下图所示。

但是，如果您有旧组件或不想使用压电蜂鸣器。你可以用旧的方式构建它。它更响亮，因为使用更大的扬声器。

请参阅此项目的完整电路图。我们看到了这一点，并且很高兴，因为它也很简单。

完整的旧简易非接触式交流电源电压检测器

简单的蜂鸣器请阅读 制作简单的电子蜂鸣器。

组件清单

Q1-Q4：BC547，0.4A 40V NPN 晶体管，4 个。

Q5：BC557，0.4A 40V PNP晶体管，1个。

0.25 瓦电阻器

R1：1M，1 个。

R2：100K，1个。

R3：56K，1 个。

R4：1K，1个。

R5：100欧姆，1个。

C1： 0.047uF 50V， 陶瓷电容器， 1 个

C2：10uF 25V，电解电容器，1个。

LED1：随心所欲上色，1 个。

扬声器 8 欧姆，1 个。

S1：SPDT开关，1个。

9伏电池

我们在小尺寸的穿孔板上组装的原型。

在这个项目中，我们可以将它们组装在穿孔的PC板上。由于没有电位器，我们不需要设置它，只需按 S1 打开然后已经使用好了。

在下面的视频中，我们将看到何时在电磁场附近使用此工具，例如主、灯、显示器、微波炉、笔记本电脑、计算机等。 LED1 将闪烁，我们听到嗡嗡声。

IC型

该电路的使用方式与晶体管电路版本相同。但改用IC1（CD4060），它是一个CMOS芯片，既可以作为频率发生器，又可以作为14级二进制频率计数器。

该IC适合这种用途，因为它的输入具有非常高的电阻。因此，使其对微弱的电信号非常敏感，并且能够计算多个频段。

当我们将天线靠近交流线时，电磁感应作为时钟信号进入 IC1 的引脚 11。

假设交流线路的电流频率为 50Hz（在美国为 60Hz）。然后，从连接到 LED1 的 IC1 的引脚 7（Q4） 中将其频率分频 16，等于
3Hz。然后，LED1 将以每秒 3 次的速度闪烁，表明交流电线周围有电场。

但是，如果交流线路内没有电压或电流，则IC1将不会输出任何内容。LED1 不会闪烁。相反，它将处于打开或关闭状态。