Comment fonctionne un testeur de tension sans contact?

Comment un stylo testeur de tension sans contact détecte-t-il les tensions et / ou les courants? Sont-ils limités à des tensions d'une certaine gamme ou d'un certain type (AC ou DC)?

Voici quelques expériences que j'ai menées qui ont conduit à cette question: en utilisant un stylo bon marché que j'ai acheté pour quelques dollars, je peux détecter le courant alternatif de 120 V dans une prise américaine, mais j'ai également pu détecter la tension dans un câble USB connectant un basculer l'alimentation électrique vers un smartphone (cette configuration est généralement appelée charger son téléphone). Ici, bien sûr, la tension en question est DC avec une ondulation négligeable. J'ai également remarqué que bien que le détecteur puisse détecter le 5V d'un câble de chargeur de téléphone, il ne peut pas détecter la tension dans un câble de clavier USB. La seule différence entre ces deux scénarios est le niveau actuel et peut-être quelques différences de signalisation mineures.

Une dernière question: dans quel scénario tension / courant auriez-vous besoin d'utiliser un capteur de pince de courant et non un détecteur de tension sans contact pour détecter simplement la présence de puissance de manière non intrusive?

ils fonctionnent par détection capacitive de la tension alternative sur le conducteur sous tension. ils ne fonctionnent qu'avec AC.

Il répond évidemment à un signal variable sur le câble USB (peut-être un "rebond de masse" en raison de la consommation de courant variable du régulateur de commutation dans le téléphone. (Les câbles USB sont généralement bien blindés, c'est à peu près tout ce qui est susceptible d'être là).

Comme le capteur est capacitif, plus la fréquence est élevée, plus il est sensible (jusqu'à la limite de fréquence si l'amplificateur qu'il utilise), donc 100V à 60Hz produit la même amplitude de signal de sortie que 10mV à 600Khz

si le chargeur a un câble captif (n'utilise pas de câble USB détachable), il n'est probablement pas blindé et le signal peut provenir de l'alimentation elle-même.

Les pinces de courant servent à mesurer la quantité de courant électrique qui traverse un seul conducteur (par exemple, pour obtenir une indication que le circuit est non seulement sous tension mais également utilisé), car vous devez séparer les conducteurs individuels du câble, vous les utilisez généralement dans une boîte de jonction ou à un autre endroit où le câble est ouvert. l'utilisation d'une pince de courant sur un câble groupé vous donnera généralement une lecture nulle (sauf en cas de panne électrique)

Vous devez réaliser qu'il y a deux choses différentes: la tension et le courant. La tension est présente dans une prise même si rien n'y est connecté (vous pouvez donc avoir une tension et pas de courant). Alternativement, le fil neutre est à un potentiel de terre de 0 V, mais vous pouvez avoir un gros courant qui le traverse.

Une tension crée un champ électrique, tandis qu'un courant crée un champ magnétique. Par conséquent, selon sa construction, vous pouvez avoir des appareils sensibles aux champs électriques statiques (donc un détecteur DC) et des appareils qui ne sont sensibles qu'aux champs électriques alternatifs (un détecteur AC). Il en va de même pour les détecteurs de champ magnétique, tels que ceux d'un capteur à pince de courant.

Par conséquent, si vous avez seulement besoin de mesurer la présence d'une tension dangereuse, vous utiliserez un détecteur de tension, et non une pince de courant (cela indiquera 0 A si aucun équipement ne tire actuellement du courant du secteur). En fait, si vous coupez un fil, par exemple, vous devez d'abord mesurer les deux: qu'il n'a pas de tension nuisible par rapport à la terre et qu'il n'y a pas de courant qui le traverse.

Comment un stylo testeur de tension sans contact détecte-t-il les tensions et / ou les courants? Sont-ils limités à des tensions d'une certaine gamme ou d'un certain type (AC ou DC)?

Ils s'appuient sur un couplage capacitif qui les limite à l'AC et ils sont généralement conçus pour des tensions de réseau. Votre corps étant un grand objet a une certaine capacité à la terre. Cela crée un circuit (très faible) à partir de l'élément avec une tension alternative, à travers le testeur, à travers votre corps et à travers la capacité à la terre.

J'ai également remarqué que bien que le détecteur puisse détecter les 5 V d'un câble de chargeur de téléphone, il ne peut pas détecter la tension dans un câble de clavier USB. La seule différence entre ces deux scénarios est le niveau actuel et peut-être quelques différences de signalisation mineures.

Faux!

Afin de supprimer les interférences électromagnétiques des alimentations à découpage, une capacité doit être placée entre les côtés entrée et sortie.

Dans une alimentation de classe 1 (mise à la terre), la terre est utilisée comme barrière entre l'entrée et la sortie soit en connectant la sortie à la terre du réseau, soit en divisant la capacité en deux parties en série, une partie entre la sortie et la terre du réseau et une partie entre mise à la terre et alimentation secteur / neutre.

Dans une alimentation de classe 2 (non mise à la terre), la terre du réseau n'est pas disponible et ne peut donc pas être utilisée comme barrière. Le résultat est que la sortie est souvent à une tension importante par rapport à la terre (la moitié de la tension secteur est commune). Cela ne devrait pas être un danger pour la sécurité si l'alimentation est correctement conçue car les condensateurs ont une impédance élevée (faible capacité) et donc le "courant de contact" est faible malgré la tension de circuit ouvert élevée. Les condensateurs seront des types de sécurité spéciaux de sorte qu'une défaillance de court-circuit des condensateurs est extrêmement improbable.

En règle générale, les alimentations pour PC sont de classe 1 tandis que les briques d'alimentation pour smartphone sont de classe 2. C'est pourquoi votre testeur s'est allumé sur le câble de charge de votre téléphone mais pas sur le câble de votre clavier.

Une dernière question: dans quel scénario tension / courant auriez-vous besoin d'utiliser un capteur de pince de courant et non un détecteur de tension sans contact pour détecter simplement la présence de puissance de manière non intrusive?

Il n'y a aucun moyen infaillible de détecter l'électricité de manière non intrusive. Surtout lorsqu'il s'agit de câbles multiconducteurs plutôt que de fils individuels.

En ce qui concerne la dernière question pour savoir pourquoi utiliser des capteurs de pince de courant:
Les pinces de courant permettent de mesurer le courant dans un conducteur de manière mini-invasive. Vous ne les utilisez pas pour vérifier si un câble est sous tension, mais plutôt pour voir la consommation actuelle d'une charge par exemple.
Si une pince utilise le principe du transformateur, vous ne pouvez mesurer que le courant alternatif.
Une pince basée sur un effet Hall permet de mesurer AC et DC. Il existe des pinces, avec une fréquence maximale habituelle d'environ 500 kHz, qui sont conçues pour se connecter à un oscilloscope. Cela permet d'analyser en détail le comportement d'une charge ou d'une source.

Sachez qu'un détecteur de tension sans contact est un moyen peu fiable de rechercher des fils sous tension. Il ne mesure pas la tension réelle et ne vous permettra pas de distinguer les différentes phases.