При работах с электросетью 220 Вольт приходится производить некоторые измерения.
Прежде всего - это проверка наличия напряжения, причем в данном случае нас интересует результат - есть напряжение или нет.
При прозвонке проводов, выключателей и т.п. нужен прибор для прозвонки. В данном случае тоже удовлетворяет результат - есть цепь, нет цепи.
При проверке целостности лампочек и других электроприборов бывает тоже достаточно прозвонить цепь, удостоверившись в безобрывности. Поэтому для работы с электропроводкой тестер неудобен и вообще не нужен. Нужен универсальный пробник для проверки наличия напряжения и для прозвонки цепей с оценкой нагрузки - цепь с нулевым сопротивлением (провод) или цепь с нагрузкой.
Схема такого пробника электрика представлена на Рис.1.
В первичном состоянии, когда ничто не нажато, пробник работает в режиме двухполюсного индикатора напряжения.
Напряжение оценивается по свечению двух красных светодиодов HL1, HL2 и неоновой лампочки La1. До напряжения 100 вольт загораются только светодиоды, причем по яркости свечения можно примерно оценить величину напряжения. Светодиоды начинают светится от напряжения уже около 2-х Вольт. При переменном токе горят оба светодиода, при постоянном только один из двух. Определить полярность напряжения можно, промаркировав оба светодиода знаками плюс и минус.
При напряжении больше 100 вольт дополнительно к светодиодам загорается неоновая лампочка. Сразу очень хорошо видно - засияли все индикаторы - значит будь осторожен.
Для поиска фазы в пробник вмонтирована дополнительная схема однополюсного индикатора напряжения.
Чтобы определить фазный провод, надо прикоснуться к контакту индикатора (не касаясь зажима - он должен быть в транспортном положении) и шупом прикасаться к проверяемым проводам. Свечение неонового индикатора свидетельствует о наличии напряжения на фазном проводе.
Для прозвонки цепи нажимаем и удерживаем кнопку S1.
В первом режиме прозвонка цепи осуществляется через светодиод с ограничительным резистором. Питанием служат две пальчиковые или мизинчиковые батарейки. Светодиод HL3 будет светиться при увеличении сопротивления прозваниваемой цепи почти до 10 кОм. Недостаток светодиодного индикатора в том, что он не отличает полностью короткозамкнутой цепи от большой нагрузки (300 Вт и выше) - свечение индикатора за счет уравнивающего действия балластного резистора R3 практически одинаково.
Для оценки короткозамкнутых цепей, предохранителей, проводов и т.п. переключаем пробник (S2) в режим малых сопротивлений. Теперь через цепь от батареек работает обычная лампочка от карманного фонаря на 2,5 В. Сопротивление лампочки мало, ток через нее 0,15 Ампера, поэтому наличие любого незначительного сопротивления цепи более 5-ти Ом вызовет погасание лампочки. Поэтому в данном режиме отлично определять провода. Прибор очень хорошо компонуется в длинном пластиковом корпусе типа чехла для зубной щетки. Удобно щуп прибора сделать откидным, тогда можно носить его в кармане.
Прибор можно значительно упростить, оставив в нем только светодиодный индикатор без неонки и только светодиодную прозвонку. Информативность, конечно, сразу уменьшается.
Схема упрощенного пробника дана на Рис.4. Такой пробник хорошо иметь в составе небольшого набора инструмента - он занимает немного места.
При работе электрика и КИПовца в промышленных электроустановках набора функций даже универсального пробника по схеме Рис.1 немного маловато. Приходится всегда брать с собой тестер, чтобы измерить, например, перекос фаз или сопротивление обмоток электродвигателя, чтобы выявить его повреждение. Кстати, наличие короткозамкнутых витков, если их немного, не определить даже цифровым мультиметром, а двигатель будет греться.
Для определения короткозамкнутых витков в электродвигателях, трансформаторах, дросселях и других катушках, имеющих большую индуктивность, есть свой метод. Оценивают возникновение ЭДС самоиндукции при выключении тока через индуктивность.
При наличии большой индуктивности и добротности, ЭДС самоиндукции, возникающая на концах катушки при выключении тока, в несколько десятков, а то и сотен раз превышает подводимое напряжение. Если в этот момент к концам катушки подсоединена неоновая лампочка - она ярко вспыхнет. Естественно, лампочка должна быть защищена ограничительным резистором.
Отдельная схема такого пробника представлена на Рис.2.
При включении питания тумблером S1 подключаемая индуктивность запитывается от источника питания. Ток в данной цепи ограничен только сопротивлением индуктивности и внутренним сопротивлением источника.
Индикатором включения тока служит лампочка (или светодиод). Неоновый индикатор подсоединен параллельно катушке через ограничительный резистор. При нажатиии на кнопку S2 происходит выключение тока через катушку. В этот момент кратковременно вспыхивает неоновая лампочка.
При наличии короткозамкнутых витков в катушке добротность ее падает в десятки раз, и неоновая лампочка уже не вспыхивает.
Носить с собой при работе в электроустановках большое количество приборов неудобно. Причем в больших и глубоких электрощитах удобно и безопасно работать, когда руки находятся на некотором отдалении от токоведущих частей. Это как раз обеспечивает пробник с длинным пластиковым корпусом и длинным изолированным щупом.
Поэтому я решил собрать суперуниверсальный пробник электрика, который включает в себя почти все необходимые для данной работы функции.
Полученная схема представлена на Рис.3.
В схему пробника по Рис.1 введен двухполюсный переключатель S3, включающий пробник в режим определения ЭДС самоиндукции. Для включения тока через индуктивность служит кнопка S4, причем, при нажатии она подключает источник питания, при отпускании - обрывает цепь.
Это сделано для того, чтобы сильно не нагружать элементы питания - при неаккуратной работе они могут быстро сесть. Индикатором включения тока через катушку служат штатная лампочка прозвонки La2, либо светодиод HL3. Для защиты от короткого замыкания поставлен предохранитель F1. Для увеличения чувствительности неонового индикатора параллельно R1 включается еще один резистор.
Цепь двухполюсного индикатора на неоновой лампе La1 с резистором R1 включена сразу на входе прибора. Это нужно как для определения ЭДС самоиндукции, так и устраняет влияние преключателей при проверке наличия высокого напряжения.
Дополнительно сама собой получилась очень полезная функция фонарика. При нажатии на кнопку S4 загорается лампа накаливания либо светодиод.
Параллельно входным цепям подключен супермалогабаритный мультиметр М818, который для удобства прикреплен к нижней стороне пробника. При необходимости производства точных измерений он включается в работу при первичном состоянии пробника. Подсоединение выполняется теми же щупами, показания снимаются по прибору. Цепи индикации погрешности в измерения не вносят даже при измерении сопротивлений.
Прибор смонтирован в пластиковом токонепроводящем корпусе. Центральный щуп выполнен складным и изолирован ПХВ трубкой. Зажим типа "крокодил" сделан съемным с целью удобства измерений в розетках. Для намотки провода сделаны специальные кронштейны из полиэтиленовых изолирующих колпачков. Для закрепления бокового щупа с помощью "крокодила" закручен отдельный саморез, причем длина провода вымеряна так, чтобы боковой щуп фиксировался именно в этом положении.
Это дает необходимые удобства при переноске пробника - он может лежать в любой сумке и в кармане без ущерба для кармана.
Многолетнее пользование таким пробником выявило его классную эффективность в любых работах с любым электрооборудованием.
Незаменим при наладке и ремонте щитов управления электроприводом, при монтаже и ремонте электропроводки, даже при ремонте электрооборудования автомобилей.