Индикаторная отвёртка

Индикаторная отвёртка – это многофункциональный прибор, главным назначением которого является оценка наличия фазы напряжения на данном токонесущем участке. Согласно законам физики один из проводов в бытовой сети является нейтралью и не представляет опасности. Таким образом, электрику очень важно знать, где находится фаза, чтобы избежать несчастного случая.

Как работает индикаторная отвёртка

О том, как работает индикаторная отвёртка, ходит немало легенд. Самая распространённая из них в том, что при прикосновении щупа к токонесущей части оголённого провода образуется цепь, состоящая из следующих элементов:

  1. Фаза.
  2. Внутренние цепи отвёртки.
  3. Человек.
  4. Земля.
Отвёртка-индикатор

Отвёртка-индикатор

Любой, даже и несведущий в электротехнике человек, может легко убедиться в маразматичности такой трактовки принципа действия индикаторной отвёртки, происходящего от элементарного нежелания думать и анализировать. Начнём с того, что современные изделия не нуждаются в контакте с рукой, чтоб показать близость опасного напряжения. Но! Если притронуться, то светодиод светится ярче. То же самое можно наблюдать если прикоснуться обычной отвёрткой под крест к металлической кнопке на ручке. Можно одеть резиновую обувь, если ещё остались сомнения: изделие все равно будет работать.

Чудеса? Нет – обычные законы физики. Запишите, потому что больше об этом нигде не прочитаете. Индикаторная отвёртка работает всего лишь на одном принципе. И открыт он был ещё в XIX веке ни кем иным, как Генрихом Герцем. Многие уже догадались, что речь идёт о радио. И это так. Частота 50 Гц активно излучается в пространство, и если дотронуться до контактной кнопки шлицевой (да и любой) отвёрткой, то увеличивается размер передающей антенны, что и вызывает повышения яркости горения светодиода.

Поскольку напряжение переменное, то образуется ток. Даже если в качестве индикатора служит разрядная лампочка с разрывом между своими электродами. Между ними, как между обкладками конденсатора, возникает ток, что и служит причиной горения. Но поскольку сопротивление излучения контактной кнопки велико, то потока электронов не хватает на то, что ионизировать промежуток в лампочке. Но стоит лишь мастеру дотронуться туда пальцем, как носители заряда устремляются на его тело.

Многие из них гаснут в толще плоти и крови, кожи, вызывая этим едва заметный нагрев данных участков, но значительная часть излучается в пространство. Поверхность туловища значительна, а потому и отдача мощности в эфир повышенная. Данное явление вызывает увеличение тока через разрядную лампочку. Так, что в конце концов она загорается. За счёт чего?

Как известно (см. обзор по теме Газоразрядные лампы), начальный розжиг искрового промежутка происходит за счёт разности потенциалов. Можно предположить, что многих читателей хотя бы раз в жизни било током от антенны. Проводка также имеет некий потенциал, и его разницы с телом человека вполне хватает для розжига дуги. Что касается современных индикаторных отвёрток, то здесь взамен газоразрядных ламп применяются светодиоды. Что и устраняет необходимость браться рукой за контактную кнопку – энергия и так излучается через голую площадку.

Современное устройство

Современное устройство

Устройство индикаторной отвёртки

На многих форумах до сих пор идут споры о том, находится ли внутри индикаторной отвёртки светодиод, либо же стоит газоразрядная лампочка. Из сказанного выше это уже должно быть очевидно. Ранее в индикаторных отвёртках использовались газоразрядные лампочки по простой причине отсутствия светодиодов, которые получились развитие лишь в конце XX века (см. соответствующие обзор про Светодиодные лампы, Светодиодное освещение и пр.).

Ранее за щупом ставилась лампочка, а перед выходом на контактную копку цепь защищало сопротивление из графита (или ему подобного материала). Назначение сопротивления очевидно: чтобы электрик не взялся голой рукой (через искровой промежуток) за 50 Гц. И учитывая тот факт, что сопротивление тела обычно составляет единицу кОм, то убийственных последствий не наступало даже в том случае, если другой рукой незадачливый мастер брался за заземлённый токопроводящий предмет.

Читайте также:  Импульсный источник питания

Как справедливо говорили экспериментаторы: напрямую занулении контактной площадки скорее всего приведёт к взрыву. Отвёртка немедленно выйдет из строя, поскольку ток будет очень велик. Самое уязвимое место – газоразрядная лампочка. Больше всего шансов, что она первой выйдет из строя. Впрочем, скептики на это не без оснований заявляли, что индикаторные отвёртки изготавливаются под разное напряжение.

Автомобильные пробники на 24 или 12 В снабжаются в районе ручки зажимом, который одевается на массу (корпус). Не сложно догадаться, что постоянное напряжение не способно излучается в эфир, поэтому здесь уже нужно создать путь току, описанный выше: аккумулятор, щуп, отвод с «крокодилом», земля. В противном случае индикатор не загорится. Что будет если включить автомобильный индикатор в сеть переменного тока 220 В? Ток превысит номинальный раз в 20. Фактически все зависит в том случае от предусмотрительности конструкторов.

Некоторые автомобильные щупы снабжаются съёмным зажимом (крокодилом). В таком случае прибор превращается в обычную отвёртку индикатор для 220 В. Заземлять зажим категорически не рекомендуется. Его нужно снять, как и предписывает инструкция по эксплуатации.

Бесконтактная модель

Бесконтактная модель

Бесконтактные отвёртки-индикаторы

Сегодня не редкость в магазине – увидеть бесконтактный индикатор напряжения. Фантастика? Нет. Внутри стоит каскодный усилитель на транзисторах, за счёт чего ток утечки (излучения в эфир) умножается во много раз. Пара батареек служит источником питания этой простейшей конструкции. В результате становится возможным режим, запускаемый особым положением выключателя, когда отвёртка не только показывает наличие напряжения на расстоянии, но даже может это делать через не толстую стену (перегородку).

Как это работает? Не сложно догадаться, что любой провод, находящийся под напряжением 220 В (50 Гц) излучает. Щупом улавливается эта слабенькая волна, причём система настроена в резонанс с ней. Поэтому индикаторная отвёртка едва ли сработает от обычного радио (или сети сотовой связи). Волна усиливается на транзисторах, а затем переизлучается через контактную кнопку. Эффект значительно увеличивается, если дотронуться туда пальцем. А почему это происходит, уже было рассказано подробно выше.

Результатом такого мощного взаимодействия науки и техники становится возможность отследить траекторию прохождению проводки в стене. Обычный шнур (ПВ и др.) не экранированный, поэтому перегородки в квартире активно излучают энергию. В некоторых случаях ретранслятором становится арматура железобетонной плиты. И тогда отвёртки-индикатор покажет место залегания именно металлической части стены, а не проводки.

Понятно, что электромагнитное излучение (в том числе частоты 50 Гц) является вредным для человека. Вызывает безмерную усталость, ощущение потери сил, нагревает органы и ткани, в некоторых случаях усиливает воспаления. Вредный эффект многократно усиливается, если рядом находится провод под током (розетка с включенными потребителями и пр.). Тогда волна излучения в эфир сильнее, и здесь не рекомендуется обустраивать места отдыха, спать, ставить кровать.

А найти безопасное место поможет… бесконтактная отвёртка-индикатора. Следует включить её на самую высокую чувствительность и отыскать надёжное место в доме. А если здесь, к тому же, любит ютиться кошка, то наверняка и человеку спать станет весьма уютно.

Что такое сопротивление излучения

Выше было указано, что современные индикаторные отвёртки могут работать и без прикосновения. Но если дотронуться чем-нибудь металлическими, либо рукой, то яркость усиливается. Это связано напрямую в таким понятием, как сопротивление излучения. В радиотехнике этим термином характеризуют границу раздела двух сред – проводников и эфира. Типичные антенны изготавливаются на сопротивления 75 и 50 Гц. Это потому, что диаграммы направленности и эффективность (КПД) именно таких вибраторов Герца (грубо говоря, излучателей) оптимальны при удовлетворительных размерах изделий.

Поэтому и волновое сопротивление экранированных кабелей соответствует этим значениям. Это стандартные значения для телевидения и радиоприёма, соответственно. На подобные шаги идут для того, чтобы назад (к передатчику) отражался минимум мощности. Аналогичным образом работает и отвёртка. Но здесь сопротивление излучения выбирается не по диаграмме направленности. Строго говоря, мастер вообще может мало повлиять на этот параметр. Но чем сопротивление излучения ниже, тем выше ток, и тем ярче горит светодиод.

Читайте также:  Автоматический выключатель

Бесполезно где-либо искать определение сопротивления излучения. Потому что в профессиональной среде задача знающих – запутать посторонних. Именно это является настоящей причиной того, что многие простые вещи мало кто может объяснить на пальцах. В нашем случае важно то, что сопротивление излучению снижается при росте поверхности антенны, что и приводит к усилению яркости горения индикатора простым прикосновением. Человек так же, как и металл, является проводником, что обусловливает столь специфические свойства тела. Одежда на излучение влияет очень мало, потому что волна легко проходит синтетические и натуральные ткани.

Как выбрать индикаторную отвёртку

Бесконтактные отвёртки очень чувствительны. Изготовитель обещает дать возможность при помощи них обнаружить наличие заземления, но это не всегда удаётся. Дело в том, что в дело вступают паразитные факторы. В первую очередь это наличие наводок в нейтрали от фазного провода. Индикаторная отвёртка настолько мощная, что в самом чувствительном режиме будет реагировать на тот и другой провод. Несмотря на то, что реально фазное напряжение имеется лишь в одном.

Следовательно, для нужд обычного электрика бесконтактная отвёртка, как правило, не требуется. Зато она окажет большую помощь в проверке качества экранирования кабелей, отсутствии излучения. Не следует забывать, однако, что изделие бурно реагирует лишь на частоту 50 Гц. Поэтому сеть сотовой связи отвёртка вряд ли сумеет обнаружить, как и переносимую операторами энергию. В этом деле больше сгодится обычный телефон. Например, не для кого не секрет, что в трюме стального корабля связь обычно не работает. Стены корпуса, переборки надёжно заземлены через водную гладь.

Проверить изделие при покупке можно весьма простым способом. Для активных моделей (с батарейкой): закоротить щуп через собственное тело, взявшись одной рукой за шлиц, а другой, прикоснувшись к контактной кнопке. Светодиод должен зажечься.

Бесконтактные отвёртки обычно проверяются близ токонесущих проводников. Как это сделать, обычно пишется в инструкции. В частности, есть некая предельная дистанция, на которой изделие ещё действует. У большинства отвёрток три положения переключателя. Два из них предназначены именно для дистанционного действия. Если в этих режимах дотронуться до токонесущей части провода, это может привести в выгоранию электронной части, состоящей из транзисторов и светодиода. То и другое негативно реагирует на любые флуктуации напряжения.

Профессионалам связистам (электрикам) не лишним будет отыскать в продаже трассоискатель. Это устройство работает немного по-иному. Оно в своём составе уже имеет передатчик, излучающий сигнал. Отражённый от экрана (или другой металлической части кабеля) отзвук ловится приёмником. В составе профессионального трассоискателя может идти много добавочных полезных опций:

  • Наушники для работы на шумных улицах города. Звук обнаружения сигнала будет отчётливо слышен.
  • Возможность определения состояния телефонной линии (занято, свободно и пр.).
  • Удобный чехол, защищающий изделие в процессе транспортировки и эксплуатации.