Работата на тестова писалка с диод, излъчващ светлина
Тази статия представя нова тестова писалка за ниско напрежение, чиято функция и употреба са абсолютно същите като тези на традиционната тестова писалка с неонова тръба. Керамичният чип излъчва звук и показва дали тестовата точка е заредена или не под формата на двойни акусто-оптични индикатори, което не само прави тестовия дисплей по-привлекателен, но също така преодолява недостатъците на изтичане и повреда на неонова тръба, и реализира втвърдяването на пасивни тестови устройства за показване.
Както всички знаем, тестовият ток, разрешен от тестовия молив, обикновено е на ниво микроампер. Невъзможно е толкова малък ток директно да задвижи светещата тръба да излъчва светлина и пиезоелектричната керамика да произвежда звук, но от гледна точка на енергията началното напрежение на неонова тръба е около 10{{9} }V, а началният ток се изчислява като 1μA, така че минималната му светлинна мощност е 0.1mw и напрежението на включване на светодиода е 1,6V-2V, минималната светлинна мощност токът може да бъде само 0,1 mA, а минималната му светлинна мощност е около 0,16 mW, което е от същия порядък като минималната светлинна мощност на неонова тръба. Ако се добави верига за събиране на енергия, за да се увеличи мощността на импулса, светодиодът може да бъде накаран да излъчва светлина с електрическата енергия на неонова тръба. В допълнение, токът, необходим за работа на пиезоелектричната керамика, е много малък и не е проблем да разчитате на тестовото напрежение на неонова тръба, за да насърчите нейния звук.
Въз основа на горния анализ, авторът проектира принципната верига на електрическата писалка, както е показано на приложения чертеж. Структурата на резистора за ограничаване на тока на разделяне на напрежението R, тестовата клема CS и сензорната клема CM е подобна на тази на традиционната електрическа измервателна писалка. Диодите VD1-VD4 образуват токоизправителен мост. Пиезоелектричният керамичен лист YD не се използва само като звуков елемент, но също така използва собствения си присъщ капацитет за зареждане и събиране на енергия и импулсен разряд. Тиристор VS и задействащи тръби VS1~VS4 образуват електронен превключвател, който контролира времето за зареждане на YD кондензатора и неговото задействащо напрежение може да се регулира чрез промяна на броя на задействащите тръби, така че напрежението на "светене" на тестовата писалка да може да бъде коригирани. По време на теста на мощността токоизправителният мост превръща слабия променлив ток в постоянен и зарежда капацитета на самия YD, за да събере енергия. Когато напрежението в двата края се повиши до напрежението на задействане на VS1~VS4, VS се задейства от него и провежда бързо. YD разрежда и освобождава енергия към светодиода чрез VS за много кратко време и светодиодът получава импулсен ток, чийто интензитет далеч надвишава неговия минимален ток на излъчване на светлина в един момент и мига с висока яркост. В същото време YD издава и звук, който може да бъде чут от човешките уши. С непрекъснатото зареждане и разреждане на кондензатора YD, светодиодът ще продължи да мига и YD също ще продължи периодично да издава звук, така че електрическата писалка да има функцията на двойна звукова и светлинна индикация. Разбира се, можете да използвате кондензатор вместо YD. В този момент тестовата писалка има само функцията на светлинна индикация, но яркостта ще бъде по-висока; можете също да премахнете тръбата, излъчваща светлина, за да образувате еднофункционална аудио тестова писалка.
Яркостта на тестовата писалка с неонова тръба варира значително в зависимост от средата на използване, но яркостта на светкавицата и нивото на звука на тестовата писалка се определят само от веригата и нямат нищо общо със средата на използване и са по принцип постоянни. Просто скоростта на трептене и звучене се променя с големината на тестовия ток. Колкото по-голям е тестовият ток, толкова по-бърза е скоростта на трептене и звучене и обратно. Това кара скоростта на мигане и звучене на тестовата писалка приблизително да отразява съпротивлението на оператора спрямо земята или нивото на тестовото напрежение, тъй като тези два фактора определят размера на тестовия ток.
Когато електрическата измервателна писалка работи, веригата е в състояние на микроток, така че има дълъг експлоатационен живот. След повече от година експерименти и тестове от автора е доказано, че електрическите параметри на електрическата писалка напълно отговарят на изискванията на техническите разпоредби за електрическа безопасност, а работата е стабилна и надеждна. Що се отнася до дизайна и производството на неговата обвивка, тя може да бъде гъвкаво контролирана при предпоставката за спазване на техническите спецификации.
Веригата е тествана с 1kv мегаомметър и еквивалентното съпротивление е 3-4MΩ; когато резисторът от 20 MΩ е свързан последователно и към теста е приложено напрежение 120 V DC, честотата на трептене на звука и светлината е 3-5Hz; в сравнение с тестовата писалка с неонова тръба, при същото напрежение, когато блясъкът на неонова тръба е много слаб, тестовата писалка все още работи на 3Hz
