วิธีการทำงานของปากกาทดสอบสำหรับไดโอดเปล่งแสง
บทความนี้แนะนำปากกาทดสอบแรงดันไฟต่ำแบบใหม่ ซึ่งมีฟังก์ชันและการใช้งานเหมือนกับปากกาทดสอบหลอดนีออนแบบดั้งเดิมทุกประการ ชิปเซรามิกจะส่งเสียงและแสดงว่าจุดทดสอบมีการชาร์จหรือไม่ในรูปแบบของไฟแสดงสถานะคู่แบบเสียงและแสง ซึ่งไม่เพียงทำให้การแสดงผลการทดสอบสะดุดตามากขึ้นเท่านั้น แต่ยังเอาชนะข้อบกพร่องของการรั่วไหลและความล้มเหลวของหลอดนีออนอีกด้วย และตระหนักถึงความแข็งแกร่งของอุปกรณ์แสดงผลการทดสอบแบบพาสซีฟ
อย่างที่เราทราบกันดีว่า กระแสทดสอบที่ดินสอทดสอบอนุญาตโดยทั่วไปจะอยู่ในระดับไมโครแอมแปร์ กระแสไฟขนาดเล็กเช่นนี้ไม่สามารถขับหลอดเรืองแสงโดยตรงให้เปล่งแสงและเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกเพื่อผลิตเสียง แต่จากมุมมองของพลังงาน แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นของหลอดนีออนคือประมาณ 100V และ กระแสไฟเริ่มต้นคำนวณเป็น 1μA ดังนั้นกำลังไฟส่องสว่างขั้นต่ำคือ 0.1mw และแรงดันเปิดของไดโอดเปล่งแสงคือ 1.6V-2V กระแสไฟส่องสว่างต่ำสุดสามารถเป็นได้ดังนี้ ต่ำเพียง 0.1mA และกำลังส่องสว่างต่ำสุดประมาณ 0.16mW ซึ่งเป็นลำดับความสำคัญเดียวกันกับกำลังส่องสว่างต่ำสุดของหลอดนีออน หากเพิ่มวงจรรวบรวมพลังงานเพื่อเพิ่มกำลังพัลส์ จะสามารถขับเคลื่อนไดโอดเปล่งแสงให้เปล่งแสงด้วยพลังงานไฟฟ้าของหลอดนีออน นอกจากนี้ กระแสที่จำเป็นสำหรับเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกในการทำงานนั้นน้อยมาก และไม่มีปัญหาที่จะพึ่งพาแรงดันทดสอบของหลอดนีออนเพื่อส่งเสริมเสียง
จากการวิเคราะห์ข้างต้น ผู้เขียนได้ออกแบบวงจรหลักการของปากกาไฟฟ้าดังรูปที่แนบมานี้ โครงสร้างของตัวต้านทานจำกัดกระแสแบ่งแรงดัน R, เทอร์มินัลทดสอบ CS และเทอร์มินัลสัมผัส CM คล้ายกับของปากกาวัดไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ไดโอด VD1-VD4 ก่อตัวเป็นวงจรเรียงกระแส และแผ่นเซรามิกเพียโซอิเล็กทริก YD ไม่เพียงใช้เป็นองค์ประกอบที่ทำให้เกิดเสียงเท่านั้น แต่ยังใช้ความจุโดยธรรมชาติของมันเองในการชาร์จและรวบรวมพลังงานและการปล่อยพัลส์ ไทริสเตอร์ VS และท่อทริกเกอร์ VS1~VS4 สร้างสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งควบคุมเวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุ YD และสามารถปรับแรงดันทริกเกอร์ได้โดยการเปลี่ยนจำนวนของทริกเกอร์เพื่อให้แรงดัน "เรืองแสง" ของปากกาทดสอบได้ ปรับ. ในระหว่างการทดสอบพลังงาน สะพานวงจรเรียงกระแสจะเปลี่ยนกระแสทดสอบ AC ที่อ่อนเป็น DC และชาร์จความจุของ YD เพื่อรวบรวมพลังงาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ปลายทั้งสองเพิ่มขึ้นถึงแรงดันทริกเกอร์ของ VS1~VS4, VS จะถูกกระตุ้นโดยมันและดำเนินการอย่างรวดเร็ว YD ปล่อยและปล่อยพลังงานไปยัง LED ผ่าน VS ในเวลาอันสั้น และ LED ได้รับกระแสพัลส์ซึ่งมีความเข้มเกินกว่ากระแสเปล่งแสงขั้นต่ำในทันที และกะพริบด้วยความสว่างสูง ในเวลาเดียวกัน YD ยังส่งเสียงที่หูมนุษย์ได้ยินอีกด้วย ด้วยการชาร์จและการคายประจุของตัวเก็บประจุ YD อย่างต่อเนื่อง ไฟ LED จะกะพริบอย่างต่อเนื่อง และ YD จะเก็บเสียงเป็นระยะ เพื่อให้ปากกาไฟฟ้ามีฟังก์ชั่นการแสดงเสียงและแสงคู่ แน่นอนคุณสามารถใช้ตัวเก็บประจุแทน YD ในขณะนี้ ปากกาทดสอบมีเฉพาะฟังก์ชั่นการแสดงแสงเท่านั้น แต่ความสว่างจะสูงขึ้น คุณยังสามารถถอดหลอดเปล่งแสงเพื่อสร้างปากกาทดสอบเสียงแบบฟังก์ชันเดียว
ความสว่างของปากกาทดสอบหลอดนีออนจะแปรผันอย่างมากตามสภาพแวดล้อมการใช้งาน แต่ความสว่างของแฟลชและระดับเสียงของปากกาทดสอบจะถูกกำหนดโดยวงจรเท่านั้น และไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมการใช้งาน และจะคงที่โดยทั่วไป เป็นเพียงว่าความเร็วของการกะพริบและเสียงเปลี่ยนไปตามขนาดของกระแสทดสอบ ยิ่งกระแสทดสอบมากเท่าใด ความเร็วของการกะพริบและเสียงก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น และในทางกลับกัน สิ่งนี้ทำให้ความเร็วการกะพริบและเสียงของปากกาทดสอบสะท้อนถึงความต้านทานต่อกราวด์หรือระดับแรงดันทดสอบของผู้ปฏิบัติงานอย่างคร่าว ๆ เนื่องจากปัจจัยทั้งสองนี้กำหนดขนาดของกระแสทดสอบ
เมื่อปากกาวัดไฟฟ้าทำงาน วงจรจะอยู่ในสถานะกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก ดังนั้นจึงมีอายุการใช้งานยาวนาน หลังจากการทดลองและทดสอบโดยผู้เขียนเป็นเวลากว่าหนึ่งปี ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของปากกาไฟฟ้าตรงตามข้อกำหนดของข้อบังคับทางเทคนิคด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ และประสิทธิภาพการทำงานนั้นเสถียรและเชื่อถือได้ สำหรับการออกแบบและการผลิตเปลือกนั้น สามารถควบคุมได้อย่างยืดหยุ่นภายใต้หลักการที่เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิค
