你的伴侣刚买了一个,x60交流电压探测器。他称之为“tick-tracer”或“glow-tip”。你见过他无论走到哪里都会把它他的衬衫口袋里。他必须喜欢它,因为他不会贷款。当你问他,他声称它可以检测交流电压在一个绝缘线。他还说他已经用它来快速检测开放中立在分支电路或在某些情况下发现了一个糟糕的接地金属外壳。
这个东西是如何工作的呢?如何检测电压没有做金属接触吗?它会发现住在接地导体金属管道吗?
电容耦合
交流电压探测器工作电容耦合的原则。要理解这一点,让我们暂时回到电路理论和召回电容器是如何工作的。电容有两个导体或“盘子”,由非导体称为介质。如果我们连接两个导体的交流电压,电流也会交流作为电子交替吸引或排斥相反的板上的电压。有一个完整的交流电路虽然没有“硬连接”的电路连接。电容器内部的电气“场”,在两个板块之间,是完成了交流电路。
我们经常认为电容器作为单独的电路元件,如电动机起动帽,但在现实中,小“流浪”的世界充满电容器,我们通常不会意识到。这是一个例子。假设你是站在地毯的混凝土楼板直接在120 V灯具和光线。你的身体正在进行一个非常小的交流电流,因为它是两个电容串联的电路组成的一部分。第一电容器的两个导体或盘子中的生活元素灯泡,你的身体。介质是空气(也许你的帽子)。第二电容器的两个导体是身体和混凝土楼板(记住,混凝土是良导体,表明混凝土包裹电极的使用地球的理由)。第二电容器的介质是地毯上加上你的鞋子和袜子。第二电容器比第一个更大。一个很小的电流也会交流因为有120 V系列组合。 (As an aside, this current must be way below the shock threshold or we wouldn't be living in a world of ac power-we definitely would not be turning on lights in the bathroom.)
电容式电压传感器
但如何在系列之间的电压除以两个帽子吗?这个答案是理解的关键电容式电压传感器是如何工作的。让我们简要地又回到我们的电路理论。在串联电路中,最大电压将开发在最大阻抗(欧姆定律)。与电容器、电容越小,阻抗越大(称为容抗)。有点棘手,因为它是相反的电阻是如何表现的,但是记住这个转折,其余的很简单。两个电容器串联时,最大电压将开发在最小的电容器。在上面的示例中,只有几伏将开发你的脚与地板之间(大型电容器),而剩下的120 V之间将头部和灯泡(小电容器)。这听起来可能奇怪,因为我们通常认为的地毯和地板作为电路的部分,但事实上,他们会服从欧姆定律和基尔霍夫的规则,如果我们正确地应用它们。
电容式电压传感器工作在你的手,因为当你把桶顶端附近的火线,你是高阻抗传感元素插入系列电容耦合电路。与前面的例子中,你的手和身体形成一个相对较大的电容耦合到地板上。传感器提示是一个很小的电容耦合电压。传感电路检测到电压和转光或声音蜂鸣器。
试试看
为自己来证明这个理论,试试这个简单的测试:找到一个金属台灯two-prong电源线,即。一盏灯,没有接地。插头线成出口和传感器的生活在你的手,触摸灯的金属框架。传感器应该显示电压,因为附近的灯是金属框架(容性耦合)的热一边行线和没有接地导体电压“减少”。换句话说,传感器检测到的“流浪”电压耦合光逐帧之间的“杂散电容和热的一面。现在,其他传感器在一堆书或其他导电物体,这样提示仍在接触灯当你拿走你的手。电压传感器将不再显示生活因为它的电容耦合电路坏了,当你把你的手拿走!
这个测试给了我们一个线索关于传感器可以检测到一个开放的中性分支电路。让我们假设您测试的电路是一个120 V壁装电源插座。当你插入一个负载,什么也不会发生。快速检查面板的显示正确的断路器是在和你的万用表措施120 V之间的热在出口和地面。接下来,你拿出你的传感器和尖端插入热的出口——这表明电压。然后你将提示插入的中性出口相同的结果——现场电压指示。这怎么可能?如果中性接触热导体,我们不会有短路吗?不会断路器绊倒?如果我们仔细思考电容耦合,答案将是显而易见的。 The hot and neutral conductors are lying side by side for the complete distance from the outlet back to the panel. In other words, they are capacitively coupled together: each wire is one "plate" of the capacitor and the conductor insulation is the dielectric. If the neutral is open at the panel, and therefore not grounded, the neutral conductor will float up to nearly the same voltage as the hot. That's why the voltage sensor indicates live voltage on the neutral.
试试这个自己一双two-prong延长线。把一线插到墙上的插座和插头第二线到第一只连接热侧留下中立的开放。去松散年底第二线,两边的电压传感器。他们都应该显示电压。
在某些情况下我们可以用电压传感器检测坏的接地金属外壳或部分管道。事实上,这是一个好习惯之前联系或从事任何电器外壳。前面描述的灯测试框架。传感器显示生活在框架上电压的原因是因为无稽的金属框架有寄生电压耦合的热导体。在接地金属外壳的情况下,电压传感器不会告诉你如果外壳从电容耦合电压是“热”,或者很热的,比方说,接触通电的电线(磨损绝缘相导体)。可以生死的区别。这是值得一试。