主题:【第十四届原创】了解测电笔结构原理,掌握正确使用方法

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sc360xp
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    测电笔作为常见的小工具,价格非常便宜,不仅是专业电工必备的装备,不少家庭都拥有一支。用它测量一下电源插座有无电,十分方便。实验室配备一支,对于仪器出现不能开机故障,实验员可以快速判断是电源故障还是仪器故障,对提高检修工作效率非常有用。

一、测电笔类型及工作原理

    目前,市面上常见的测电笔有两种类型。一是采用氖管作为发光显示元件,当被测量点有电时,氖管发出红色辉光。二是采用液晶屏作为显示元件,当被测量点有电时,液晶屏显示出被测电压大致范围字符。图片如下:







测电笔的工作原理是:手持(触摸)测电笔笔挂上的金属部分,将金属笔尖接触到电源火线(相线),微小的电流(微安级)通过检测笔、人体,进入大地,与电力变压器的接地端构成回路,测电笔的氖管(或液晶屏)发出红色辉光(或显示字符),表示有电。尽管检测人员穿有绝缘胶鞋或站在梯子上,由于人体对于大地的分布电容(呈阻容抗),在交流电源作用下,仍有微小的电流流过测电笔,能够被检测到。示意图如下:










氖管测电笔使用中,笔尖接触电源,手指接触金属笔挂:









液晶测电笔使用中,笔尖接触电源,手指接触金属触摸点:







液晶型测电笔可粗旷地显示5段电压值(12V36V55V110V220V):










二、拆解测电笔,认识结构及电路原理

1、拆解氖管型测电笔。旋下笔挂帽,取出笔杆内的元件。有氖管、降压电阻、接触弹簧,见下图:









氖管的玻璃管中有两根金属电极,内部充有低压氖气,当两端施加约60伏电压后,电场致使电极间气体电离发生红色辉光放电。电阻由导电的碳黑(石墨)、粘和剂、树脂压制热定型而成,电阻值23MΩ,起限流作用,使得测量时人体通过的电流大约在0.0几毫安,远低于人体的敏感电流1毫安及触电电流10毫安,对人是安全的。








这只电笔的电阻阻值为2.686MΩ








氖管测电笔电路原理图:




2、拆解液晶型测电笔。用小刀拨开测电笔背面盖板,看见内部电路板背面:









旋下固定螺丝,取下电路板:









取下液晶屏和触摸金属帽,那些黑色线条是电阻膜线段,构成不同阻值的分压电阻网络:









画出液晶型测电笔等效电路原理图如下:









3、两种测电笔的优缺点

氖管型测电笔历史悠久,结构简单,易于观察,价格低廉,经久耐用,启辉电压较高(60伏左右),功能单一,是一款经典的测电笔。

液晶型测电笔,可以显示出被测电源大致的电压值,可以检测最低12伏电压,有线路断点检测功能,结构简单,价格也很便宜,抗摔耐用稍差,暗处不易观察。

4、近年来,市面上有一种增强型液晶测电笔很流行,基本原理相同,价格稍高于老式的液晶型。这种增强型液晶测电笔采用分离元件,在电路结构中增加了高放大系数贴片三极管、LED状态指示及照明背光灯、纽扣电池,使得灵敏度提高,断点检测功能更强,在暗处容易检测操作,电池不耐用是一个弱点。外形图片如下:









拆解开,看见内部的电子元件:















三、测电笔使用注意事项

    测电笔无论是氖管型还是液晶型,被测对象一般都有市电,电压较高,有危险性,必须按照说明书的要求使用。

    使用检测电压应在500伏以内,严禁用于高压电源检测,否则,会发生危及生命安全的事故。

    不宜在极度潮湿的环境中使用,避免测电笔表面受潮湿后,表面爬电,引起触电事故。同样的道理,测电笔落入水中或雨淋后,在彻底干燥恢复前,不得用于检测使用。

    正常的供电线路,用测电笔测量零线,是没有电的。但有时会测量出有电压存在,一般是供电线路发生了故障或公司内部三相电力使用严重不均衡造成的,请通知专业电工进行检查处理。

    氖管测电笔故障,一般是氖管失效,不启辉,更换一支即可。液晶测电笔故障,以液晶屏及电阻膜线段故障居多,只能更换一支新的测电笔。





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以前看到过一个类似的帖子,没有楼主的详细,这么小的东东也在捣鼓,楼主辛苦了!
sc360xp
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原文由 wccd(wccd) 发表:
以前看到过一个类似的帖子,没有楼主的详细,这么小的东东也在捣鼓,楼主辛苦了!
谢谢大神鼓励!主要是与非电工电子技术专业的坛友们分享一些电工常识。
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