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2025年10月25日 星期六

示波器當驗電器_耦合的應用

實驗的時候偶然發現我抓著示波器時竟然有一個正弦波的訊號出現
而且還是漂亮的60Hz

                                        
原本不以為意,就當作是波器本身的雜訊吧?
但又時有時無,直到開關電源時發現訊號突變
這就絕對不是雜訊了
明顯就是市電的影響

人體本身就是一個大電容
當附近有交變電場時,電容會耦合產生位移電流
因為示波器本身就是一個靈敏的伏特計
因此當手抓著探針時,周圍又有交變電場(60Hz市電)
示波器就會感應出一個電壓
理論如此,就實驗看看

1.探針夾著一條導線靠近未通電的電線
示波器沒有反應


2.靠近通電的電線
60Hz正弦波


而且越靠近電線訊號越強


3.突然開啟電源
明顯產生一個高電壓突波


4.用訊號產生器模擬交變電場,5k Hz
示波器感應出5k Hz正弦波




5.訊號產生器模擬交變電場,9k Hz
示波器感應出9k Hz正弦波


6.訊號產生器模擬交變電場,60 Hz
示波器沒有反應


從以上實驗可以明顯證實是波器確實可以透過耦合的方式感應出附近的交變電場
而且非常靈敏
但若用訊號產生器,因為電壓最高只有3.3V
因此頻率至少要到150Hz左右
示波器才會感應到訊號


這樣就可以直接用示波器來當作感應式驗電筆了
而且調整示波器的顯示電壓範圍就可以調整靈敏度
有發現新大陸的感覺啊~~


2025年8月24日 星期日

提高勾表靈敏度

勾表用耦合的方式,不需要打開電路串聯
因此可以偵測極大的電流,隨便都有幾百安培!!
但同樣的,對微小電流就不靈敏了
通常辨識率約10mA
相較於安培計(三用電表)到微安等級,實在差很多
還是有方法可以提高準確度的~~
從原理下手就對了...
拉高磁通量就可以

用實心線繞十圈串聯在電路中



這十圈可以增加十倍的磁通量
理論上就提高了十倍的準確度
實測如下
直接勾電線


勾十倍線圈

但也不可能無限制拉高分辨率
實心線繞100圈!!
不實際吧~~

2025年8月23日 星期六

電感耦合的應用_自製CT環

再來隨便寫
之前花了許多篇幅說明數位電錶測量電壓的原理
當然,利用串聯測量電流的方式也說過了
也利用這些原理和大家分享如何分辨一般電表與TRUE RMS電表
加上前幾天說的耦合概念
勾表就誕生了~~
原理和實驗也可以參考這篇

大功率的功率計也是相同的方法測量電流
那顆電感就叫做CT環(比流器 ,Current Transformer)



CT環的構造很像一般的環型電感


只不過內部線圈的圈數更多,至少都是上千
基本上不可能有辦法自己繞
用變壓器來改裝吧!!

一般工型變壓器有一級線圈和二級線圈
低功率降壓型的工型變壓器一級線圈通常線圈數都很多
拆掉二級線圈只留一級線圈就可以充當比流器了






直接在CT環接上LED燈就可以比較通過的電流大小




完全非接觸
這就是耦合厲害的地方

2025年7月29日 星期二

type c 轉USB 2.0 轉接頭

人家送了一個健康手環
結果充電頭是type c
家裡type c 的充電頭都被公主的iphone霸佔了
USB2.0的充電頭倒是很多
基本上健康手環的這種線只負責充電,沒有資料傳輸的功能
那就簡單了
買個type c母座和USB2.0公頭,兩個連接起來就可以
type c很有趣,沒有正反的差別
因此母座基本上可以隨便接
焊接前把USB2.0中間數據線貼起來
以免焊接時碰到,雖然理論上碰到也沒關係
但誰知道就會莫名其妙發生一些鬼故事
焊好後用熱溶膠固定再包上熱縮套就搞定了





試試看,保證能用!!



2025年7月21日 星期一

自製USB排插電源

下學年可能會進行一個全新的課程
整個暑假幾乎都在思考準備這堂課(其實每週只有一節...,但有10個班)
不要再說老師有暑假很爽了~~
對一個把教育當成志業的老師來說
上班時間根本不是只有在學校
工作10小時以上是日常啊!!

新課程我希望讓每個學生都能有一個5V的DC電源
電池當然是最簡單的
但我實在不喜歡沒事用這個麼多一次性的材料
18650太貴也太危險
插座也不夠讓所有人直接用一個獨立電源
最好電源我統一控制,這樣才能避免屁孩做出讓我無法退休的事
找了一個5V,30A的明緯電供
再作了六組USB的排插,5孔*5 + 7孔*1
這樣共32個,分成六桌用
每個排插上有一個2A的保險絲
基本上5V的電源短路還是無法燒斷保險絲
但可以發揮限流的功能,至少可以避免屁孩給我故意短路



電源加上電表,可以隨時確認目前的電流狀況




基本上電子學實驗通常不會超過0.5A
即使30組同時操作,最多也只有15A,電源功率夠用
而且實際上也不太可能剛好大家都在同一時間上電測試
若真的跑不動
我再分成兩組電源來提供就一定沒問題了

作好像這樣




先用小燈泡跑看看,7個約2.23A
再來就等開學後上戰場了!!