¿Cómo funciona un comprobador de voltaje sin contacto?

funcionan por detección capacitiva de la tensión de CA en el conductor vivo. Solo trabajan con AC.

Obviamente, responde a alguna señal variable en el cable USB, (posiblemente un "rebote a tierra" debido a la variación del consumo de corriente del regulador de conmutación en el teléfono. (Los cables USB generalmente están bien protegidos, por lo que es casi todo lo que probablemente sea allí.

Como la captación es capacitiva, cuanto más alta es la frecuencia, más sensible es (hasta el límite de frecuencia si el amplificador que utiliza), por lo que 100 V a 60 Hz produce la misma amplitud de señal de salida que 10 mV a 600 Khz.

si el cargador tiene un cable cautivo (no usa un cable USB desmontable) entonces es probable que no esté blindado y que la señal pueda provenir del propio suministro de energía.

Las pinzas de corriente sirven para medir la cantidad de corriente eléctrica que fluye a través de un solo conductor (por ejemplo, para obtener una indicación de que el circuito no solo está vivo sino que también está en uso), ya que necesita separar los conductores individuales de En el cable, normalmente los usas en una caja de conexiones o en algún otro lugar donde se abra el cable. el uso de una pinza de corriente en un cable incluido generalmente le dará una lectura de cero (a menos que haya algún tipo de falla eléctrica)

Debes darte cuenta de que hay dos cosas diferentes: voltaje y corriente. El voltaje está presente en una toma de corriente, incluso si no hay nada conectado a él (por lo tanto, puede tener un voltaje y ninguna corriente). Alternativamente, el cable neutro está a un potencial de tierra de 0 V, pero puede tener una gran corriente fluyendo a través de él.

Un voltaje crea un campo eléctrico, mientras que una corriente crea un campo magnético. Por lo tanto, dependiendo de su construcción, puede tener dispositivos sensibles a campos eléctricos estáticos (por lo tanto, un detector de CC) y dispositivos que solo son sensibles a campos eléctricos alternativos (un detector de CA). Lo mismo se aplica a los detectores de campo magnético, como los que se encuentran en un sensor de pinza de corriente.

Por lo tanto, si solo necesita medir la presencia de un voltaje dañino, usaría un detector de voltaje y no una pinza de corriente (esto indicará 0 A si ningún equipo está extrayendo corriente de la red en este momento). En realidad, si tuviera que cortar un cable, por ejemplo, primero debe medir ambos: que no tiene voltaje dañino con respecto a la tierra y que no fluye corriente a través de él.

  

¿Cómo un lápiz analizador de voltaje sin contacto detecta voltajes y / o corrientes? ¿Están limitados a voltajes de cierto rango o tipo (CA o CC)?

Se basan en un acoplamiento capacitivo que los limita a CA y generalmente están diseñados para voltajes de red. Tu cuerpo siendo un objeto grande tiene cierta capacidad para aterrizar. Esto genera un circuito (muy débil) del elemento con voltaje de CA, a través del comprobador, a través de su cuerpo y de la capacitancia a tierra.

  

También noté que, si bien el detector puede detectar los 5V de un cable del cargador del teléfono, no puede detectar el voltaje en un cable de teclado USB. La única diferencia entre estos dos escenarios es el nivel actual y quizás algunas diferencias de señalización menores.

¡Incorrecto!

Para eliminar las interferencias electromagnéticas de las fuentes de alimentación de modo conmutado, la capacitancia debe colocarse entre los lados de entrada y salida.

En una fuente de alimentación de clase 1 (con conexión a tierra), la tierra se utiliza como una barrera entre la entrada y la salida ya sea conectando la salida a la tierra de la red o dividiendo la capacitancia en dos partes en serie, una parte entre la salida y la tierra de la red y una parte entre la tierra principal y la red viva / neutral.

En una fuente de alimentación de clase 2 (sin conexión a tierra), la conexión a tierra de la red no está disponible, por lo que no se puede usar como barrera. El resultado es que la salida a menudo tiene un voltaje significativo en relación con la tierra (la mitad del voltaje de la red es común). Esto no debería ser un peligro para la seguridad si la fuente de alimentación está diseñada correctamente, ya que los condensadores tienen una alta impedancia (baja capacitancia) y, por lo tanto, la "corriente de contacto" es baja a pesar del alto voltaje del circuito abierto. Los condensadores serán de tipos de seguridad especiales, por lo que la falla de cortocircuito de los condensadores es extremadamente improbable.

Como regla general, las fuentes de alimentación de las PC son de clase 1, mientras que las unidades de energía de los teléfonos inteligentes son de clase 2. Por esta razón, su probador se iluminó con el cable para cargar el teléfono, pero no con el cable de su teclado.

  

Una pregunta final: ¿En qué escenario de voltaje / corriente tendría que usar un sensor de pinza de corriente y no un detector de voltaje sin contacto para simplemente detectar la presencia de energía de manera no intrusiva?

No hay una manera segura de detectar la electricidad de forma no intrusiva. Especialmente cuando se trata de cables multinúcleo en lugar de cables individuales.

Con respecto a la pregunta final por razones sobre cuándo usar los sensores de pinza actuales:
Las pinzas de corriente permiten medir la corriente en un conductor mínimamente invasivo. No los usa para verificar si un cable está activo, sino para ver el consumo actual de una carga, por ejemplo.
Si una pinza utiliza el principio del transformador, solo puede medir la CA.
Una pinza basada en un efecto hall permite medir AC y DC. Hay pinzas, con una frecuencia máxima habitual de alrededor de 500 kHz, que están diseñadas para conectarse a un osciloscopio. Esto permite analizar en detalle el comportamiento de una carga o fuente.

Tenga en cuenta que un detector de voltaje sin contacto no es una forma confiable de buscar cables activos. No mide el voltaje real ni le permitirá distinguir diferentes fases.