Индикатор-пробник для поиска фазы и ноля. Индикатор напряжения схема Универсальный пробник электрика своими руками

Примитивная «контролька» - электропатрон с двумя проводами и лампой - далеко не лучший прибор для «прозвонки» электрических цепей. Выпускаемые промышленностью тестеры и авометры тоже, что называется, не подарок, особенно когда приходится иметь дело с современной техникой, да и стоят они недешево. Вот и приходится электрикам самим создавать пробники-индикаторы - универсальные, компактные и надежные. Об одном из таких приборов рассказывал журнал «Моделист-конструктор» в № 5 за 1990 год.

Смастерив себе этот пробник, разработанный, кстати сказать, талантливым представителем сельской глубинки, поначалу не мог нарадоваться. Прибор действительно является надежным помощником монтера, позволяя не только проверять электрические цепи, но и отдельные, элементы - диоды, транзисторы, конденсаторы, резисторы. Собранный в корпусе игрушечного пистолета и оснащенный щупами, он к тому же делает возможным контролировать переменное и постоянное напряжение от 1 до 400 В, обнаруживать фазный и «нулевой» провод сети, оценивать сопротивление изоляции электрооборудования.

Однако со временем наметилось расхождение между реальными возможностями пробника-индикатора и теми требованиями, которые предъявляет к таким приборам непрерывно усложняющаяся электрорадиотехника. В частности, перестала устраивать сложность обнаружения напряжения в цепях постоянного тока и выяснения, свидетельствует ли погасший сигнальный светодиод об обесточенности проводной линии или о коротком замыкании. Поэтому прибор пришлось модернизировать. Изменения внесены минимальные (детали НL2, НL3, R5 и разрез «а» на монтажной плате), зато универсальный пробник-индикатор теперь вновь при деле.

Как и прежде, в основе прибора - усилитель постоянного тока на транзисторах \/Т1 -\/Т2, нагрузкой которого служит светодиод НL1. Резисторы R1 и RЗ ограничивают I6 полупроводниковых триодов. Конденсатор С1 создает цепь отрицательной обратной связи по переменному току, исключающую ложную индикацию от внешних наводок. Резистор R4 в цепи базы VT2 служит для установки необходимого предела измерения сопротивлений. Резистор R2 ограничивает I изм при работе пробника в цепях переменного и постоянного токов. Диод VD1 выполняет функцию однополупериодного выпрямителя. Светодиоды НL2 и НL3 являются индикаторами полярности, ток через которые ограничивает резистор R5.

В исходном состоянии транзисторы закрыты, и индикатор НL1 не светится. Но если щупы соединить друг с другом или подключить их к обесточенной исправной цепи, имеющей Rц не более 500 кОм, то НL1 зажигается. Яркость его свечения обратно пропорциональна сопротивлению проверяемой цепи.

При подключении пробника к цепи переменного тока положительные полуволны открывают транзисторы, и светодиод НL1 загорается. Светятся и дополнительные индикаторы НL2 и НL3 на входе прибора. Если же напряжение постоянное, то НL1 и НL3 зажгутся, когда на щупе Х2 будет «плюс» (при другой полярности напряжения в проверяемой цепи они потухнут, зато загорится светодиод НL2).

Как и при работе с прибором до модернизации, исправность диодов и транзисторов проверяют методом сравнения р-п переходов. Отсутствие свечения указывает на обрыв, но если НИ горит постоянно, то в испытуемом переходе пробой.

При подключении к пробнику исправного конденсатора светодиод HL1 вспыхивает и затем гаснет. Яркость и длительность вспышки зависят от проверяемой электроемкости. Когда же конденсатор пробит или имеет большую утечку, светоиндикатор горит постоянно.

«Фазу» определяют следующим образом: щуп Х1 берут в руку, а щупом Х2 касаются исследуемого провода. Если светодиод HL1 горит, то «фаза», что называется, налицо.

Методики остальных проверок не изменились, но работать модернизированным пробником-индикатором все равно удобнее и быстрее, чем прежде, ведь в роли информаторов выступают три светодиодных индикатора.

В.ТОКАРЬ, г Сумы, Украина

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

Самые простые работы, связанные с электричеством, сложно выполнять без измерительных инструментов.
Совсем необязательно измерять параметры электрической цепи тестером, во многих случаях удобнее обойтись универсальным пробником, инфицирующим наличие этих параметров посредством световых сигналов. Этого вполне достаточно для удобной и безопасной работы с электрическими цепями.
Рассматриваемая схема пробника-индикатора не содержит элементов питания. Вместо энергии обычно применяемых в пробниках батареек, здесь используется энергия заряженного конденсатора.

Функциональные возможности.
Пробник позволяет контролировать наличие переменного и постоянного напряжения в пределах от 24 до 220 В, осуществлять прозвонку электрической цепи сопротивлением до 60 кОм и определять полярность в цепях постоянного тока.
При подключении щупов ХР1 и ХР2 к источнику постоянного тока в соответствии с полярностью входа, загорается зеленый светодиод HL1, указывая не только на наличие в контролируемой цепи именно постоянного напряжения, но и на присутствие плюса в точке касания щупа XP1.
Изменение полярности на щупах на противоположную вызывает загорание красного светодиода HL2, что кроме наличия напряжения, указывает на контакт с плюсом щупа HP2.
При контроле переменного напряжения одновременно загораются оба светодиода.
О целостности цепи при прозвонке свидетельствует загорание красного светодиода HL2.
Вот такую информацию можно получить с помощью всего двух светодиодов, встроенных в этот простой пробник-индикатор.

Конструкция пробника.

Радиокомпоненты. Для реализации устройства необходимо приобрести или найти в своих запасах следующие детали:
Резисторы R1-220 кОм и R2-20 кОм, мощностью 2Вт, R3-6,8 кOм;
Светодиоды HL1 – АЛ 307Г, HL2 – АЛ 307Б;
Диоды KD2 – VD5 – KD103 (возможная замена КД 102);
Стабилитрон VD1 – КС222Ж (возможная замена КС220Ж, КС522А);
Конденсатор С1 - К50-6 1000х25.

Корпус. Выбору корпуса следует уделить особое внимание – от его конфигурации и габаритов зависит удобство работы с пробником. Рассмотрим два варианта корпусов. В первом варианте используется крышка реле, во втором – корпус неизвестного гаджета.

В корпусах выполняются отверстия для вывода провода со щупом XP2, устанавливаются светодиоды, (только для первого варианта) и крепятся щупы XP1.
Плата. Размеры корпуса определяют геометрию платы. Монтаж может быть навесным, но его не трудно сделать и на печатной плате. Все радиокомпоненты (кроме светодиодов в первом варианте) монтируются на плате, которая крепится внутри корпуса.

После установки платы в корпус и подпайки проводников к щупам XP1и XP2 пробники – индикаторы готовы к работе. В налаживании устройство не нуждается.
Время заряда конденсатора пробника при напряжении в сети в пределах 220-24В составляет 3-25сек. Время разряда конденсатора при коротком замыкании щупов пробника не менее 2 мин.

Такой пробник позволит проверить , двигателях, проверит выпрямительные диоды, а также многое другое. У пробника нет не переключателя режима работы, ни выключателя питания. У него есть наличие двух светодиодов, один красный, другой жёлтый, а также неоновая лампа. Когда щупы замкнуты, потребление тока составляет 100 мА, когда разомкнуты – потребление не происходит вообще. Питается он от батареи «Крона», напряжение которой составляет 9 вольт. Даже если напряжение питания снизиться до 4 в, работоспособность устройства сохраниться.

Если вы позваниваете сопротивление цепи в пределах от 0 до 150 ом, вы увидите, как загорится зелёный светодиод . Если сопротивление цепи в пределах от 150 ОМ до 50 кОм – будет гореть только жёлтый светодиод . Когда подастся напряжение 220 – 380 В, загорится неоновая лампа и светодиоды начнут слегка мерцать.

Сделан пробник из трёх транзисторов. В начальном состоянии все транзисторы будут закрыты, потому как щупы пробника разомкнуты. Как только вы замыкаете щупы напряжения, положительная полярность через диод VD1 и резистор R5 начинает поступать через затворы полевого транзистора V1, который откроется и соединится с минусовым проводом источника, пройдя через база-эмиттер транзистора V3. При этом вспыхнет светодиод VD2. Откроется транзистор V3 и загорится светодиод V4.

Светодиод V2 погаснет, если вы подключите щупы сопротивления в пределах 150 Ом – 50 кОм. Как только мы подадим сетевое напряжение на щупы, вспыхнет неоновая лампочка HL1. Выпрямитель сетевого напряжения собран на диоде VD1. Как только напряжение на стабилитроне VD3 достигнет 12 воль, откроется транзистор V2, который запрёт транзистор V1. Светодиоды при этом будут слегка мерцать.

Транзисторы V2, V3 меняем на 13003A от обычной энергосберегающей лампы. Берём стабилитрон Д814Д, КС515А либо любой другой с напряжением 12-18 в. Малогабаритные резисторы 0,125 вт. Неоновую лампу берём от индикатора отвёртки. Светодиоды АЛ307 либо похожие, жёлтого и красного свечения. Выпрямительный диод с током не менее 0,3 А и обратное напряжение 600 вольт.

Если монтаж совершён правильно, пробник начнёт работать сразу же после того, как будет подано питание. Диапазон 0-150 Ом при наладке вполне можно сместить путём подбора резистора R2.

Пробник надо разместить в корпусе из специального изоляционного материала. Допустим, можно использовать корпус от зарядного телефонного устройства. Спереди выводим щуп-штырь, где надеваем отрезок из ПХВ трубки, а вот с противоположной стороны корпуса провод из хорошей изоляции с крокодилом или штырём.

По специальности я занимаюсь электроприводами, а также схемами управления автоматических линий и т.п. Полагаю, что в девяти из десяти случаев этот пробник заменяет обычный тестер. Пробник позволяет оценить величину и знак ("+","-","~") напряжения в нескольких пределах: до 36 В, >36 В, >110 В, >220 В, 380 В, а также прозванивать электрические цепи, такие как контакты реле, пускателей, их катушки, лампы накаливания, р-n переходы, светодиоды и т.д., т.е. почти все, с чем сталкивается электрик в процессе своей работы (за исключением измерения тока).

На схеме переключатели SA1 и SA2 показаны в ненажатом состоянии, т.е. в положении вольтметра. О величине напряжения можно судить по количеству горящих светодиодов в линейке VD3...VD6, VD1 и VD2 показывают полярность. Резистор R2 необходимо выполнить из двух-трех одинаковых резисторов, включенных последовательно, с общим сопротивлением 27...30 кОм. Нажатый переключатель SA2 превращает пробник в классическую прозвонку, т.е. батарейка плюс лампочка. Если нажать оба переключателя SA1 и SA2, то можно проверять цепи в двух диапазонах сопротивлений: - первый диапазон - от 1 МОм и выше до ~1,5 кОм (горит VD15); - второй диапазон - от 1 кОм до 0 (горят VD15 и VD16).

Многие из моих друзей, повторивших эту конструкцию, оценили ее достоинства. Варианты размеров корпуса зависят от примененных деталей и колеблются от коробки из-под домино до габаритов около двух спичечных коробков. В моем варианте корпус был изготовлен из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Там, где линия стыка выходит наружу, фольгу надо удалить на толщину материала -1,5 мм, изнутри швы пропаять. По углам приклеены сухарики с резьбой М3 для крепления верхней крышки, в которой просверлены отверстия под восемь светодиодов и одну лампу. Лампу надо закрыть прозрачным колпачком. По степени накала лампы можно оценить малые сопротивления (до нескольких Ом). Печатную плату можно изготовить либо травлением, либо при помощи ножа. Держатель для лампы HL1 можно изготовить, намотав 2,5 витка медного провода диаметром 1 мм прямо по резьбе лампы.

Переключатели лучше поставить на разные стороны платы. Будет меньше ошибок при пользовании в первое время. Чаще всего ошибка заключается в том, что, не убедившись в отсутствии напряжения в какой-либо цепи, пользователь нажимает переключатели для прозвонки. При этом перегорает лампа HL1, выполняя роль предохранителя. Таким образом, при работе на неотключенных цепях надо быть аккуратным и внимательным, что и требуют правила по технике безопасности. Это хорошо известно тем электрикам, которые измеряют напряжение авометром, включенным в режим измерения R или I. В нашем случае во избежание такой ошибки будет достаточно сменить лампу HL1, которую необходимо держать в запасе.

В качестве толкателей кнопок переключателей можно использовать негодные светодиоды, слегка их обточив.

Переключатели крепятся скобами из медного провода диаметром 1 мм. Выводы светодиодов укорачивать не надо, их длину лишь надо уточнить, чтобы из верхней крышки выступали линзы светодиодов на 1...1.5 мм.

Чертеж печатной платы не приводится, так как она изготавливалась в одном экземпляре, и при повторении пробника расположение светодиодов менялось в зависимости от вкусов исполнителя. Расположение элементов на передней панели и в корпусе показано на рис. 3. Ста- билитроны можно применить малогабаритные импортного производства. Батарейки (тип "316") служат год и более. Пробник можно дополнить индикатором "фазы", что очень полезно при ремонте освещения.

В повседневной работе электрикам, часто требуется проводить измерения напряжения, прозванивать цепи и провода на целостность. Иногда требуется просто узнать, находится ли данная электроустановка под напряжением, обесточена ли розетка, например, прежде чем менять её, и тому подобные случаи. Универсальным вариантом, который подходит для совершения всех этих измерений, является использование цифрового мультиметра, или хотя бы обычного стрелочного советского АВО - метра, часто называемого “Цешкой ”.

Такое название вошло в нашу речь от именования прибора Ц-20 и более свежих версий советского производства. Да, современный цифровой мультиметр очень хорошая штука, и подходит для большинства измерений проводимых электриками, за исключением специализированных, но часто нам не требуется весь функционал мультиметра. Электрики часто носят с собой , которая представляет собой простейшую прозвонку, с питанием от батареек, и с индикацией целостности цепи на светодиоде или лампочке.

На фото выше двухполюсный индикатор напряжения. А для контроля наличия фазы пользуются индикатором отверткой. Также находят применение двух полюсные индикаторы, с индикацией, также как и в случае с индикатором отверткой, на неоновой лампе. Но мы живем сейчас в XXI веке, а такими способами пользовались электрики в 70 - 80 годах прошлого века. Сейчас все это давно устарело. Не желающие заморачиваться с изготовлением, могут купить в магазине прибор, позволяющий прозванивать цепи, а также он может показывать, путем загорания определенного светодиода приблизительное значение напряжения в проверяемой цепи. Иногда бывает встроена функция определения полярности диода.

Но такой прибор стоит не дешево, недавно видел в радиомагазине по цене в пределах 300, а с расширенной функциональностью и 400 рублей. Да, прибор хороший, слов нет, многофункциональный, но среди электриков часто попадаются люди творческие, имеющие знания по электронике, выходящие хотя бы минимально, за рамки базового курса колледжа или техникума. Для таких людей и написана эта статья, потому что эти люди, которые собрали хотя бы одно или пару устройств, своими руками, они обычно могут оценить разницу в стоимости радиодеталей, и готового устройства. Скажу по собственному опыту, если конечно будет возможность подобрать корпус для устройства, разница в стоимости может быть в 3, 5, и более раз низкой. Да придется потратить вечер на сборку, освоить для себя что-то новое, то чего раньше не знал, но эти знания стоят потраченного времени. Для знающих людей, радиолюбителей, давно известно, что электроника в частном случае, это не более чем сборка своего рода конструктора ЛЕГО, правда со своими правилами, на освоение которых придется потратить какое-то время. Зато перед вами откроется возможность самостоятельной сборки, а если потребуется то и починки, любого электронного устройства, начальной, а с приобретением опыта и средней сложности. Такой переход, от электрика к радиолюбителю, бывает облегчен тем, что у электрика уже есть в голове необходимая для изучения база, или хотя бы часть её.

Принципиальные схемы

Перейдем от слов к делу, приведу несколько схем пробников, которые могут быть полезны в работе электрикам, и пригодятся обычным людям при проведении проводки, и других подобных случаях. Пойдем от простого, к сложному. Ниже приведена схема самого простого пробника - аркашки на одном транзисторе:

Этот пробник позволяет прозванивать провода на целостность, цепи на наличие или отсутствие замыкания, а если потребуется, то и дорожки на печатной плате. Диапазон сопротивлений прозваниваемой цепи широкий, и составляет от нуля до 500 и более Ом. В этом отличие этого пробника от аркашки, содержащей только лампочку с батареей питания, или светодиод, включенный с батареей, который не работает с сопротивлениями от 50 Ом. Схема очень простая и её можно собрать даже навесным монтажем, не утруждая себя травлением и сборкой на печатной плате. Хотя если есть в наличии фольгированный текстолит, и позволяет опыт, лучше собрать пробник на плате. Практика показывает, что устройства собранные навесным монтажом, могут перестать работать после первого падения, тогда как на устройстве, собранном на печатной плате, это никак не скажется, если конечно пайка была произведена качественно. Ниже приведена печатная плата этого пробника:

Изготовить её можно как путем травления, так и ввиду простоты рисунка, путем отделения дорожек на плате друг от друга бороздкой, прорезанной резаком, сделанным из ножовочного полотна. Изготовленная таким способом плата, будет по качеству не хуже протравленной. Конечно перед подачей питания на пробник, нужно убедиться в отсутствии замыкания между участками платы, например путем прозвонки.

Второй вариант пробника , который совмещает в себе функции прозвонки позволяющей прозванивать цепи до 150 килоОм, и подходящий даже для проверки резисторов, катушек пускателей, обмоток трансформаторов, дросселей и тому подобного. И индикатора напряжения, как постоянного, так и переменного тока. При постоянном токе показывается напряжение уже от 5 вольт и до 48, возможно и более, не проверял. Переменный ток показывает 220 и 380 вольт легко.
Ниже приведена печатная плата этого пробника:

Индикация осуществляется путем загорания двух светодиодов, зеленого при прозвонке, и зеленого и красного при наличии напряжения. Также пробник позволяет определить полярность напряжения при постоянном токе, светодиоды горят только при подключении щупов пробника в соответствии с полярностью. Одним из плюсов прибора является полное отсутствие, каких либо переключателей, например предела измеряемого напряжения, либо режимов прозвонка - индикация напряжения. То есть прибор работает сразу в обоих режимах. На следующем рисунке можно видеть фото пробника в сборе:

Мной было собрано 2 таких пробника, оба до сих пор работают нормально. Одним из них пользуется мой знакомый.

Третий вариант пробника , который может только прозванивать цепи, провода, дорожки на печатной плате, но не может использоваться, как индикатор напряжения, является Звуковой пробник, с дополнительной индикацией на светодиоде. Ниже приведена его принципиальная схема:

Все, думаю, пользовались звуковой прозвонкой на мультиметре, и знают насколько это удобно. Не нужно при прозвонке смотреть на шкалу или дисплей прибора, либо на светодиоды, как это было сделано в предыдущих пробниках. Если цепь у нас звонится, то раздается пищание с частотой примерно 1000 Герц и загорается светодиод. Причем этот прибор, также как и предыдущие позволяет прозванивать цепи, катушки, трансформаторы и резисторы с сопротивлением до 600 Ом, чего бывает достаточно в большинстве случаев.

На рисунке выше приведена печатная плата звукового пробника. Звуковая прозвонка мультиметра, как известно, работает только при сопротивлениях, максимум до десятка Ом или немногим больше, этот прибор позволяет прозванивать значительно в большем диапазоне сопротивлений. Далее можно видеть фото звукового пробника:

Для подключения к измеряемой цепи, этот пробник имеет 2 гнезда, совместимых с щупами мультиметра. Все три пробника, про которые было рассказано выше, я собирал сам, и гарантирую что схемы 100% рабочие, не нуждаются в настройке и начинают работать сразу после сборки. Фото первого варианта пробника показать не представляется возможным, так этот пробник был не так давно подарен знакомому. Печатные платы всех этих пробников для программы sprint-layout можно скачать в архиве в конце статьи. Также, в журнале Радио и на ресурсах в интернете, можно найти множество других схем пробников, идущих иногда сразу с печатными платами. Вот только некоторые из них:

Прибор не нуждается в источнике питания и работает при прозвонке от заряда электролитического конденсатора. Для этого щупы прибора нужно воткнуть на короткое время в розетку. При прозванивании горит LED 5, индикация напряжения LED4 - 36 В, LED3 - 110 В, LED2 - 220 В, LED1 - 380 В, а LED6 это индикация полярности. Похоже, что этот прибор по функциональности, аналог приведенного в начале статьи на фото пробника монтера.

На рисунке выше показана схема пробника - фазоуказателя, который позволяет находить фазу, прозванивать цепи до 500 килоОм, и определять до 400 Вольт, а также полярность напряжения. От себя скажу, что возможно пользоваться таким пробником менее удобно, чем тем, про который было рассказано выше и который имеет для индикации 2 светодиода. Потому что нет четкой уверенности в том, что показывает этот пробник в данный момент, наличие напряжения или то, что цепь звонится. Из его плюсов могу могу упомянуть только, что им можно определить, как уже было написано выше, фазный провод.

И в заключение обзора приведу фото и схему простейшего пробника, в корпусе маркера, который я собрал давным давно, и который может собрать любой школьник или домохозяйка, если возникнет такая необходимость:) Этот пробник пригодится в хозяйстве, если нет мультиметра, для прозвонки проводов, определения работоспособности предохранителей и тому подобных вещей.

На рисунке выше приведена нарисованная мною схема этого пробника, так чтобы его мог собрать любой человек, даже не знающий школьного курса физики. Светодиод для этой схемы нужно взять советский, АЛ307, который светится от напряжения в 1.5 Вольта. Думаю, прочитав это обзор, каждый электрик сможет выбрать себе пробник по вкусу, и по степени сложности. Автор статьи AKV .

Обсудить статью ОБЗОР ПРОБНИКОВ ЭЛЕКТРИКА