Spôsob, akým funguje testovacie pero pre svetelné diódy
Tento článok predstavuje nové nízkonapäťové testovacie pero, ktorého funkcia a použitie sú úplne rovnaké ako u tradičného testovacieho pera s neónovou trubicou. Keramický čip vydáva zvuk a zobrazuje, či je testovací bod nabitý alebo nie, vo forme zvukových a svetelných dvojitých indikátorov, vďaka čomu je testovací displej nielen pútavejší, ale tiež prekonáva nedostatky neónovej trubice a netesnosti, a realizuje tuhnutie pasívnych testovacích zobrazovacích zariadení.
Ako všetci vieme, testovací prúd povolený testovacou ceruzkou je vo všeobecnosti na úrovni mikroampérov. Takýto malý prúd nemôže priamo poháňať svetelnú trubicu na vyžarovanie svetla a piezoelektrickú keramiku na produkciu zvuku, ale z hľadiska energie je počiatočné napätie neónovej trubice približne 100V a štartovací prúd je vypočítaný ako 1μA, takže jeho minimálny svetelný výkon je 0,1mw a zapínacie napätie svetelnej diódy je 1,6V-2V, minimálny svetelný prúd môže byť napr. nízka ako 0,1 mA a jej minimálny svetelný výkon je približne 0,16 mW, čo je rádovo rovnaký ako minimálny svetelný výkon neónovej trubice. Ak sa na zvýšenie impulzného výkonu pridá obvod na zber energie, dióda vyžarujúca svetlo môže byť poháňaná tak, aby vyžarovala svetlo elektrickou energiou neónovej trubice. Prúd potrebný na fungovanie piezoelektrickej keramiky je navyše veľmi malý a pri podpore zvuku nie je problém spoľahnúť sa na testovacie napätie neónovej trubice.
Na základe vyššie uvedenej analýzy autor navrhol principiálny obvod elektrického pera, ako je znázornené na priloženom výkrese. Štruktúra napäťového deliaceho odporu R, testovacej svorky CS a dotykovej svorky CM je podobná štruktúre tradičného elektrického meracieho pera. Diódy VD{0}}VD4 tvoria usmerňovací mostík a piezoelektrický keramický plech YD sa používa nielen ako ozvučovací prvok, ale využíva aj vlastnú vlastnú kapacitu na nabíjanie a zhromažďovanie energie a pulzný výboj. Tyristor VS a spúšťacie elektrónky VS1~VS4 tvoria elektronický spínač, ktorý riadi čas nabíjania YD kondenzátora a jeho spúšťacie napätie je možné upraviť zmenou počtu spúšťacích elektrónok tak, aby bolo možné „žhaviace“ napätie testovacieho pera. upravená. Počas testu napájania premení usmerňovací mostík slabý testovací prúd striedavého prúdu na jednosmerný a nabíja kapacitu samotného YD, aby získal energiu. Keď napätie na oboch koncoch stúpne na spúšťacie napätie VS1~VS4, VS sa ním spustí a vedie rýchlo. YD vybíja a uvoľňuje energiu do LED cez VS vo veľmi krátkom čase a LED získava impulzný prúd, ktorého intenzita v okamihu ďaleko presahuje minimálny prúd vyžarujúci svetlo a bliká s vysokým jasom. Zároveň YD vydáva aj zvuk, ktorý môžu počuť ľudské uši. Pri nepretržitom nabíjaní a vybíjaní YD kondenzátora bude LED stále blikať a YD bude tiež prerušovaný zvuk, takže elektrické pero má funkciu zvukovej a svetelnej duálnej indikácie. Samozrejme, namiesto YD môžete použiť kondenzátor. Testovacie pero má v tomto čase iba funkciu svetelnej indikácie, ale jas bude vyšší; môžete tiež odstrániť trubicu vyžarujúcu svetlo a vytvoriť tak jednofunkčné zvukové testovacie pero.
Jas testovacieho pera s neónovou trubicou sa značne líši v závislosti od prostredia použitia, ale jas blesku a úroveň zvuku testovacieho pera sú určené iba obvodom a nemajú nič spoločné s prostredím použitia a sú v podstate konštantné. Ide len o to, že rýchlosť blikania a zvuku sa mení s veľkosťou testovacieho prúdu. Čím väčší je testovací prúd, tým vyššia je rýchlosť blikania a zvuku a naopak. Vďaka tomu rýchlosť blikania a zvuku testovacieho pera zhruba odráža odpor operátora voči zemi alebo úroveň testovacieho napätia, pretože tieto dva faktory určujú veľkosť testovacieho prúdu.
Pri prevádzke elektrického meracieho pera je obvod v mikroprúdovom stave, takže má dlhú životnosť. Po viac ako roku experimentov a testov autora bolo dokázané, že elektrické parametre elektrického pera plne zodpovedajú požiadavkám technických predpisov elektrickej bezpečnosti a pracovný výkon je stabilný a spoľahlivý. Čo sa týka konštrukcie a výroby jeho plášťa, je možné ho flexibilne ovládať za predpokladu splnenia technických špecifikácií.
