Индикатор напряжения на светодиодах своими руками: схемы с описанием

Схема индикатора

Работа устройства основывается на начальном напряжении включения светодиода. Любой светодиод — это полупроводниковый прибор, который имеет граничную точку напряжения, только превысив которую он начинает работать (светить). В отличии от лампы накаливания, которая имеет почти линейные вольтамперные характеристики, светодиоду очень близка характеристика стабилитрона, с резкой крутизной тока при увеличении напряжения.
Если включить светодиоды в цепь последовательно с резисторами, то каждый светодиод начнет включаться только после того, как напряжение превысит сумму светодиодов в цепи для каждого отрезка цепи в отдельности.
Порог напряжения открытия или начала загорания светодиода может колебаться от 1,8 В до 2,6 В. Все зависит от конкретной марки.
В итоге, каждый светодиод загорается только после того, как загорелся предыдущий.

Цвета и обозначение проводов

Для того, чтобы без приборов найти фазный, нулевой и заземляющий провод электропроводки, они, в соответствии с правилам ПУЭ покрываются изоляцией разный цветов.

Цветовая маркировка проводов нуля и фазы однофазной сети

На фотографии представлена цветовая маркировка электрического кабеля для однофазной электропроводки напряжением переменного тока 220 В.

Цветовая маркировка проводов нуля и фазы трехфазной сети

На этой фотографии представлена цветовая маркировка электрического кабеля для трехфазной электропроводки напряжением переменного тока 380 В.

По представленным схемам в России начали маркировать провода с 2011 года. В СССР цветовая маркировка была другая, что необходимо учитывать при поиске фазы и нуля при подключении установочных электроизделий к старой электропроводке.

В чем отличие проводов N и PE в электропроводке

По современным требованиям ПУЭ в квартиру кроме фазного и нулевого проводов, должен подводиться еще и заземляющий провод желто — зеленого.

Нулевой N и заземляющий провода PE подключаются к одной заземленной шине щитка в подъезде дома. Но функцию выполняют разную. Нулевой провод предназначен работы электропроводки, а заземляющий – для защиты человека от поражения электрическим током и подсоединяется к корпусам электроприборов через третий контакт электрической вилки. Если произойдет пробой изоляции и фаза попадет на корпус электроприбора, то весь ток потечет через заземляющий провод, перегорят плавкие вставки предохранителей или сработает автомат защиты, и человек не пострадает.

В случае, если электропроводка проложена в помещении кабелем без цветовой маркировки то определить, где нулевой, а где заземляющий проводник приборами невозможно, так как сопротивление между проводами составляет сотые доли Ома. Единственной подсказкой может послужить тот факт, что нулевой провод заводится в электрический счетчик, а заземляющий проходит мимо счетчика.

Внимание! Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током.

Необходимые материалы для изготовления индикатора

Для изготовления простого светодиодного прибора, указывающего фазу или напряжение (приблизительно), необходимо найти рабочую схему. Затем купить или достать следующие детали и инструменты:

  • светодиод любого типа;
  • диод, открывающийся током 10-100 мА при прямом потенциале 1 В, с напряжением пробоя (обратным) не менее 30-75 В;
  • резистор 100-200 кОм;
  • биполярные транзисторы;
  • паяльник;
  • провода;
  • металлическая пластинка (можно вырезать из пивной банки);
  • пластиковый корпус, желательно прозрачный;
  • жало, можно взять обычный гвоздь.

Паяльник с зарядкой от usb
Китайский паяльник с зарядкой от usb.

Индикаторы-пробники для поиска фазы и ноля

Прибор, предназначенный для поиска ноля и фазы, называется индикатором. Широкое применение получили световые индикаторы для определения фазы на неоновых лампочках. Низкая цена, высокая надежность, долгий срок службы. В последнее время появились индикаторы и на светодиодах. Они дороже и дополнительно требуют элементов питания.

На неоновой лампочке

Представляет собой диэлектрический корпус, внутри которого находятся резистор и неоновая лампочка. Касаясь по очереди к проводам электропроводки отверточным концом индикатора, Вы по свечению неоновой лампочки находите фазу. Если лампочка засветилась от прикосновения, значит, это фазный провод. Если не светится, значит, это нулевой провод.

Промышленный индикатор на неоновой лампочке

Корпуса индикаторов бывают разных форм, цветов, но начинка у всех одинаковая. Для исключения случайного замыкания, советую на стержень отвертки надеть трубку из изоляционного материала. Не следует индикатором откручивать или затягивать винты с большим усилием. Корпус индикатора сделан из мягкой пластмассы, стержень отвертки запрессован неглубоко и при большой нагрузке корпус ломается.

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками: схемы с описанием

Индикатор фазы на светодиоде своими руками

Светодиоды давно применяется в любой технике из-за своего малого потребления, компактности и высокой надежности в качестве визуального отображения работы системы. Индикатор напряжения на светодиодах это полезное устройство, необходимое любителям и профессионалам для работы с электричеством. Принцип используется в подсветках настенных выключателей и выключателей в сетевых фильтрах, указателях напряжения, тестерных отвертках. Подобное устройство можно сделать своими руками из-за его относительной примитивности.

На 12 вольт

Схема индикатора на светодиодах для определения напряжения заряда автомобиля содержит 16 деталей.

Схема на 12 вольт
Схема пробника на 12 вольт.

В приборе установлены три делителя напряжения: на резисторах, стабилитронах и транзисторах. Их выходы подключены к трехцветному светодиоду.

Напряжение (в вольтах) определяют по цвету его свечения:

  • красный – более 14,4;
  • зеленый – 12-14;
  • синий – менее 11,5.

Индикатор состоит из следующих деталей:

  • постоянные резисторы R1, R3, R5 и R6 – 1, 10, 10 и 47 кОм соответственно;
  • потенциометры R2, R4 – 10 и 2,2 кОм;
  • стабилитроны VD1, VD2 и VD3 на 10, 8,2 и 5,6 В;
  • биполярные транзисторы VT- VT3 типа BC847C;
  • светодиод – LED RGB.

Потенциометрами R2, R4 выставляют низший и высший пределы напряжения.

Тематическое видео: Как сделать детектор скрытой проводки своими руками из подручных материалов

Схема работает следующим образом:

  • при малом входном потенциале открывается транзистор VT3, а VT2 закрывается (горит синий цвет);
  • при номинальном напряжении ток идет по деталям R5, VD3, R5 на зеленый кристалл (VT2 открыт, а VT3 закрыт);
  • когда потенциал высок, включается делитель R1, VD1, R2, VT1 и зажигается красный.

На 220 вольт

Чтобы обезопасить себя от удара током, на вход индикатора нужно поставить сопротивление с большим номиналом. Общая схема индикатора такова:

  • к жалу подключают один вывод резистора 100-200 кОм;
  • к другому концу припаивают анод диода и катод светодиода;
  • их оставшиеся ножки подсоединяют к металлической пластине.

Схема наличия тока
Схема наличия тока 220 вольт.

Диод в схеме может быть типа КД521, КД503, КД522 (аналоги 1N914, 1N4148). Изготовить индикатор напряжения на светодиодах своими руками на 220 В под силу любому мастеру.

Индикатор переменного напряжения 220 В

Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:

  • светодиод;
  • резистор;
  • диод.

Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.

Схема примитивного индикатора тока будет выглядеть аналогичным образом, только необходимо использовать емкостное сопротивление.

Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В

Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.

Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.

Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В.

Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока. Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В.

Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.

Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

Еще одна популярная схема индикации, это схема с использованием двухцветного светодиода для отображения степени заряда батареи или же сигнализации о включении или выключении лампы в другом помещении. Это может быть очень удобно, например, если выключатель света в подвале расположен до лестницы ведущей вниз (кстати, не забудьте прочитать интересную статью о том как сделать подсветку лестницы светодиодной лентой).

До того как спуститься туда, вы зажигаете свет, и индикатор загорается красным, в выключенном состоянии вы видите зеленое свечение на клавише. В этом случае вам не придется заходить в темную комнату и уже там нащупывать выключатель. Когда вы покинули подвал, вы по цвету светодиода знаете, горит свет в подвале или нет. Одновременно с этим, вы контролируете исправность лампочки, потому что в случае ее перегорания, красным светодиод светиться не будет.

Вот схема индикатора напряжения на двухцветном светодиоде.

В заключении можно сказать, что это лишь основные возможные схемы использования светодиодов для индикации напряжения. Все они несложные, и в своей реализации под силу даже дилетанту. В них не использовалось никаких дорогостоящих интегральных микросхем и тому подобное. Рекомендуем обзавестись таким устройством всем любителям и профессионалам электрикам, чтобы никогда не подвергать свое здоровье опасности, приступая к ремонтным работам, не проверив наличие напряжения.

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками

Индикатор фазы на светодиоде своими руками

Проверка напряжения в цепи – процедура, необходимая при выполнении различного рода работ, связанных с электричеством. Некоторые любители-электрики, а иногда и профессионалы пользуются для этого самодельной «контролькой» – патроном с лампочкой, к которому подсоединены провода.

Хотя такой метод запрещен «Правилами безопасной эксплуатации электроустановок потребителей», он достаточно эффективен при грамотном использовании. Но все же в этих целях лучше пользоваться светодиодными определителями – пробниками. Их можно купить в магазине, а можно изготовить самостоятельно.

Для чего нужен логический пробник?

Это устройство с успехом применяется, когда необходимо произвести предварительную проверку работоспособности элементов простой электрической схемы, а также для первичной диагностики несложных приборов – то есть в тех случаях, когда не требуется высокая точность измерений. С помощью логического пробника можно:

  • Определить наличие в электроцепи напряжения величиной 12 – 400 В.
  • Определить полюса в цепи постоянного тока.
  • Произвести проверку состояния транзисторов, диодов и других электрических элементов.
  • Определить фазную жилу в электроцепи переменного тока.
  • Прозвонить электрическую цепь для проверки ее целостности.

Наиболее простыми и надежными приборами, с помощью которых производятся перечисленные манипуляции, являются индикаторная отвертка и звуковая отвертка.

Пробник электрика: принцип работы и изготовление

Простой определитель на двух светодиодах и с неоновой лампочкой, получивший среди электриков название «аркашка», несмотря на несложное устройство, позволяет эффективно определять наличие фазы, сопротивления в электроцепи, а также обнаруживать в схеме КЗ (короткое замыкание). Универсальный пробник для электрика в основном используется для:

  • Диагностики на обрыв катушек и реле.
  • Прозвонки моторов и дросселей.
  • Проверки выпрямительных диодов.
  • Определения выводов на трансформаторах с несколькими обмотками.

Это далеко не полный перечень задач, которые решают с помощью пробника. Но и перечисленного достаточно, чтобы понять, насколько полезно это устройство в работе электромонтера.

В качестве источника питания для этого устройства используется обычная батарейка с показателем напряжения 9 В. Когда щупы тестера замкнуты, величина потребляемого тока не превышает 110 мА. Если же щупы разомкнуты, то устройство не потребляет электроэнергию, поэтому ему не нужен ни переключатель режима диагностики, ни выключатель энергопитания.

Пробник способен выполнять свои функции в полной мере, пока напряжение на источнике питания не падает ниже 4 В. После этого его можно использовать в качестве указателя напряжения в цепях.

Во время прозвонки электрических цепей, показатель сопротивления которых составляет 0 – 150 Ом, загорается два светоизлучающих диода – желтого и красного цвета. Если показатель сопротивления составляет 151 Ом – 50 кОм, то светится только желтый диод. Когда на щупы прибора подается напряжение сети величиной от 220 В до 380 В, начинает светиться неоновая лампа, одновременно с этим наблюдается легкое мерцание LED-элементов.

Схема этого индикатора напряжения имеется в интернете, а также в специализированной литературе. Изготавливая такой пробник своими руками, его элементы устанавливают внутри корпуса, который изготовлен из изоляционного материала.

Зачастую для этих целей используется корпус от ЗУ любого мобильного телефона или планшетного компьютера. С передней части корпуса следует вывести штырь-щуп, с торцевой – качественно изолированный кабель, конец которого снабжен щупом или зажимом-«крокодильчиком».

Сборка простейшего пробника напряжения со светодиодным индикатором – на следующем видео:

Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?

У некоторых запасливых любителей в «арсенале» можно найти множество полезных вещей, в том числе и наушник (капсюль) для телефона ТК-67-НТ.

Подойдет и другое аналогичное устройство, снабженное металлической мембраной, внутри которого расположена пара последовательно соединенных катушек.

На базе такой детали может быть собран несложный звуковой пробник.

В первую очередь нужно разобрать телефонный капсюль и отсоединить катушки друг от друга. Это нужно для того, чтобы освободить их выводы. Элементы размещаются в наушнике под звуковой мембраной, около катушек. После сборки электрической цепи мы получим вполне рабочий определитель со звуковой индикацией, который возможно применять, к примеру, в целях проверки дорожек печатных схем на взаимное перемыкание.

База такого пробника – электрогенератор с индуктивной противоположной взаимосвязью, основными деталями которого является телефон и транзистор малой мощности (лучше всего германиевый). Если такого транзистора у вас нет, то можно воспользоваться другим, обладающим проводимостью N-P-N, однако в этом случае полярность включения источника электропитания следует поменять. Если включить генератор не получается, выводы одной (любой) катушки нужно поменять между собой местами.

Увеличить громкость звука можно, выбрав частоту электрогенератора таким образом, чтобы она была максимально приближена к резонансной частоте наушника. Для этого мембрану и сердечник нужно расположить на соответствующем расстоянии, изменяя интервал между ними до получения нужного результата.

Почему индикатор светится при прикосновении к нулевому проводу

Такой вопрос мне задавали многократно. Одной из причин является неправильное применение светодиодного индикатора. Как правильно держать светодиодный индикатор-пробник при поиске фазы, написано в статье выше.

Второй возможно причиной такого поведения индикатора является обрыв нулевого провода. Например, сработал автомат защиты, установленный после счетчика на нулевом проводе. В старых квартирах это не редкость и является грубым нарушением обустройства электропроводки. Необходимо в обязательном порядке удалить автомат с нулевого провода или закоротить его выводы перемычкой.

При обрыве нулевого провода на него через включенные в электросеть приборы, например, через индикатор подсветки выключателя, телевизор в дежурном режиме, любое зарядное устройство, выключенный только кнопкой пуск компьютер и другие электроприборы, поступает фаза. Индикатор это и показывает. В таком случае нулевой провод может быть опасным и прикосновение к нему недопустимо. Нужно найти и устранить обрыв нулевого провода, который может находиться и в распределительных коробках.

Что такое индикаторная отвертка?

Это инструмент, предназначенный для обнаружения напряжения в электросети, в том числе скрытой. Внешне модель может выглядеть как обычная плоская отвертка с прозрачной ручкой или же иметь другой вид. Однако щуп в виде плоской биты обязателен – именно им проверяют контакты.

Обязательна также изоляция ручки – металлическая часть прибора не должна соприкасаться с незащищенной кожей человека, а любые металлические детали на ручке не должны иметь прямого контакта со щупом.

Выпускают изделия контактного и бесконтактного вида, с разными вариантами подачи сигнала – светового, звукового, в виде информации на цифровой дисплей – а также с дополнительными функциями.

Простые

В корпус установлена рабочая электрическая схема, со стандартным набором элементов: транзистор, резистор, индикатор — неоновые лампочки. Нулевая фаза — человек, который замыкает контактную пластину. Инструмент не функционален — определяет напряжение на проводе, но часто не срабатывает при напряжении в сети меньше 60 Вольт. Не подходит для поиска обрыва сети.

Индикаторная отвертка 4

Универсальные

Портативные устройства с широкими возможностями. Инструментом этого типа выполняют тестирование контактным и бесконтактным способом, определяют обрыв, короткое замыкание с помощью «прозвона» сетей, в этом помогает световое и звуковое оповещение. Универсальные пробники используют при ремонте или настройке электронных приборов, транспорта, предназначены для работы с постоянным и переменным током. Работает тестер на батарейке, за зарядом которой следят. Если аккумулятор потеряет заряд, работать универсальная отвертка не будет.

Индикаторная отвертка 6

Тип индикаторной отвертки выбирают в зависимости от предполагаемых работ. Для использования в быту достаточно простой модели, а для работы с электронными приборами выбирают универсальное устройство.

Способ применения индикаторной отвертки

  • Бесконтактный – для сети с напряжением до 600 В. Жалом проводят вдоль провода или электроприбора, требующего проверки. При наличии напряжения также будет загораться лампочка. Таким способом удобно отслеживать разрывы в цепи.
  • Контактный – индикаторная отвертка используется в сетях до 250 В. Удерживая палец на сенсоре, жалом пробника прикасаются к месту, которое необходимо проверить. Если напряжение есть, загорится индикаторная лампочка.

Идеальный индикатор для трейдера

Встает вопрос, если EMA уже работает на пределе возможностей и показывает наиболее актуальные изменения цены, то почему трейдеры не используют EMA постоянно? Дело в том, что для EMA вообще не важно, насколько продолжителен изучаемый тренд. Любой более-менее значительный ценовой всплеск кардинально изменяет направление прогноза, что может сильно вводить в заблуждение и привести к потерям.

Выходит, что трейдерам не обязательно иметь индикаторы с малым запаздыванием – нам нужен некоторый баланс между малым временем реакции и фильтрацией ложных выбросов. Самая известная из подобных разработок – это адаптивная скользящая средняя – AMA. Вариаций ее тоже достаточно много.

Принцип работы индикаторной отвертки

Вне зависимости от вида прибора, основная идея его заключается в подаче сигнала о наличии напряжения в сети. При этом контактные модели определяют напряжение посредством касания к оголенному проводнику (жиле кабеля, контактным поверхностям приборов, проводящей ток жидкости и так далее), а бесконтактные «считывают» электромагнитное поле участка.

Однако в любом случае электрическую цепь в обычной индикаторной отвертке требуется замкнуть для получения информации – а именно, прижать пальцем контактную пластину на конце изделия. Человек – тоже проводник электроэнергии, на этом и основан принцип работы прибора.

Все изделия делят на группы не только по особенностям конструкции, но и по чувствительности. Самыми точными заслуженно считаются качественные электронные модели, самими малочувствительными – изделия с неоновой лампой. Последний тип инструмента воспринимает напряжение от 60 В.

Подробнее о типах индикаторных отверток

Наиболее близкими по конструкции и возможностям являются модели с неоновой лампой и светодиодом. Отличаются они порогом чувствительности (для диода он существенно ниже 60В) и наличием дополнительных возможностей.

В отвертке с неоновой лампой возможностей минимум – она «умеет» только обнаруживать переменный ток в цепи.

Вот так изделие выглядит в разобранном виде. Как видно на фото, элементов питания в этом приборе нет, разряжаться со временем просто нечему. Работать, то есть включать лампочку, эта отвертка будет только при контакте с электрической цепью, в которой имеется напряжение не менее 60В, и телом человека.

Важно: токоограничивающий резистор в схеме предусмотрен именно для того, чтобы снизить силу тока в проверяемой цепи до уровня, безопасного для человека.

Модель используется для определения фазы и, методом исключения, нуля.

В более сложных изделиях элементы питания могут присутствовать, в этом случае тестер можно применять и в бесконтактном режиме – детектор будет определять наличие электромагнитного поля, но тоже только при определенном уровне напряжения.

Индикаторная отвертка со светодиодом работает по схожему принципу, только в качестве индикатора выступает диод.

Почти всегда такие изделия снабжены элементами питания, могут работать в контактном и бесконтактном режиме. Часто помимо световой индикации присутствует и звуковая. Этот тип инструмента считается универсальным.

Бесконтактные индикаторные отвертки работают по принципу обнаружения «наводок», то есть ищут электромагнитное поле. Отличить их от контактных вариантов легко – в этих изделиях пластиковый щуп, а не металлический.

Электронные индикаторные отвертки имеют в качестве индикатора цифровой дисплей и, как правило, дополнительный индикатор фазы.

Принцип работы тот же – при касании щупом участка электрической цепи на дисплее появляется сообщение об уровне напряжения. Именно в этом заключается основное отличие электронного прибора от обычного, хотя для точных измерений все же лучше пользоваться тестером или мультиметром.

Проверка исправности прибора

Перед началом работы с отвёрткой следует убедиться в исправности инструмента.

Простой и быстрый способ, проверить устройство — вставить щуп-проводник поочередно в каждое отверстие розетки. Электрическое гнездо должно быть под напряжением. Если инструмент исправен, то при попадании на фазу загорится индикатор, извещающий о напряжении на контакте. Отсутствие светового сигнала и звукового, если это универсальный тип, говорит о неисправности тестера, выполнять проверку электрооборудования им нельзя.

Индикаторная отвертка 8

Источники

  • https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/3867-prosteyshiy-indikator-urovnya-zaryada-batarei.html
  • https://YDoma.info/ehlektrotekhnika/electricity-kak-najti-fazu-i-nol.html
  • https://svetilov.ru/svetovye-pribory/svetodiody/indikator-napryazheniya
  • https://bestcom55.com/indikator-fazy-na-svetodiode-svoimi-rukami/
  • https://ues-company.ru/dom/shema-indikatora-fazy.html
  • https://ProFazu.ru/provodka/instruments/indikatornaya-otvertka.html
  • https://www.vseinstrumenti.ru/ruchnoy-instrument/elektromontazhnyj/probniki-napryazheniya/

[свернуть]