有聲驗電器的制作

這個有聲驗電器是一種檢驗220V交流電火線的小儀器。傳統的試電筆內裝有氖泡和電阻器,利用氖泡的發光可檢測和顯示電路中哪根是帶電的火線。氖泡的發光很弱,白天在室外的一般光照下很難看清氖泡是否發光,若做一個有聲驗電器,可利用聲音的提示來告訴我們線路中哪根是帶電的火線。

一、元器件的準備

所用的元器件如下所示。

序號
元器件規格

R1
2.7MΩ、1/8W碳膜電阻器

C1
1000pF瓷介質電容器

VT1、VT2
9014等NPN型三極管

HA
蜂鳴器

3V電池夾

30mm×20mm電路板

帶絕緣皮的單股導線5-10cm

這里使用的蜂鳴器實質是一個內裝集成電路的小揚聲器。它的體積小,使用方便。使用時必須注意蜂鳴器引線的極性,不能接錯。它的正極接電源的正極,負極接電源的負極。蜂鳴器的種類很多,蜂鳴器的工作電壓也有幾種,如3V、6V、9V等。這里使用的是一種小型連續聲蜂鳴器,它的工作電壓為3V,工作電流約為20mA。還有一種蜂鳴器的發聲是斷續的,聲音好聽,但價格稍貴。

二、電路的制作與調試

首先進行元器件的檢查,按圖所示將蜂鳴器的正、負極接3V電源的正、負極，蜂鳴器應正常發聲。

三極管的種類很多,樣子各異,上圖所示的是最常見的三極管的符號與本電路中所用的塑封管的實物圖。安裝前要會識別三極管的各個管腳。當管腳向下有字的平面面向自己時,管腳從左到右依次為發射極(e)、基極(b)及集電極(c)。

所用元器件的引線在安裝焊接前都應進行鍍錫處理。如果元器件的引線已經氧化發烏,還需要用小刀將元器件的引線刮干凈,再進行鍍錫處理,這樣處理后的引線才能保證焊接質量的可靠性。對于初學者來說一定要養成良好的習慣,認真做好安裝焊接前的準備工作。準備工作完成后,對照有聲驗電器的電原理圖，電路板安裝圖元件圖如下圖,依次將電阻器、電容器、三極管和蜂鳴器裝到電路板上并焊牢固。把一根帶絕緣皮的導線的兩端各剝去5mm,其一端焊在有聲驗電器的輸入端(即電阻器一端)。最后將電池夾的引線焊到電路板上,注意電池夾的引線的正負極一定要正確。

驗時把帶絕緣皮的長導線一頭觸到交流電源插座中的火線上(要絕對注意安全,事先可用氖泡試電筆區分好火線和零線)手摸電池的正極或負極,蜂鳴器應發出鳴叫。因為驗電器檢驗的是220V交流電,所以必須十分注意安全。
圖是一塊43mm×10mm的小型有聲驗電器的電路板圖,供參考。這樣可以把這個電路做得很小。電路板上使用的是兩個紐扣電池,圖中已預留了位置,但需要自制電池夾片,注意紐扣電池的外殼是電池的正極。

三、電路工作原理

參看上圖,電路中電阻器R是一個限流保護電阻器,避免測試人員受到傷害。由于這個電阻器的阻值很太,三極管VT1的基極電流極小,一只三極管不能帶動蜂鳴器,所以用了兩只三極管。這樣當電阻器的左端接觸到220V交流電時,交流信號通過電阻器注入三極管基極,又經人體回到大地。兩只三極管對信號進行了放大,帶動蜂鳴器工作。電容器C1是為了消除各種干擾而設置的。蜂鳴器不工作時,電路不耗電。

驗電器中的2.7MΩ電阻器的阻值不能過小,否則使用時不安全。

有聲驗電器雖然簡單,但也可以利用這個電路來做其他的用途。圖是一個觸摸門鈴的示意電路圖,圖的左邊是一對觸摸片。利用人體的自身電阻來觸發電路。想想看這個電路還有什么其他的妙用?