«Гильдия Мастеров». В гостях у дядюшки Ома. Нежданный звонок... (6 часть)
Иллюстрация @konti
Предыдущие части: 1 часть 2 часть 3 часть 4 часть 5 часть
Сегодня мы продолжаем познавательную рубрику "В гостях у дядюшки Ома". Наш автор Виктор Марков, @markvial в интересной увлекательной форме познакомит вас с миром электричества, его тонкостями и особенностями, а также поделится полезными советами, наблюдениями своими личными изобретениями и лайфхаками.
Автор: @markvial
Нежданный звонок, или Что бывает, когда начинаешь вспоминать
Часть шестая
ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Рассказывая об инструментах в «ядерном чемоданчике» я упомянул о самодельном приспособлении для поиска скрытой под штукатуркой электропроводки.
Есть много разных приспособлений для поиска скрытых электропроводов – от простейших: мультиметр с полевым транзистором, до сложных – на микросхемах.
Предлагаемый вниманию прибор прост, с хорошей чувствительностью и легко повторяется начинающими радиолюбителями.
Схема прибора на трёх транзисторах за время своего существования пережила много усовершенствований и повторялась многими радиолюбителями, но принцип её работы и назначение остались неизменными – найти провода, проложенные под отделочным слоем на стене.
У меня вся конструкция размещена в коробочке из-под конфет «Тик-так». Но она настолько миниатюрная, что вместе с элементами питания может поместиться даже в спичечной коробке.
В качестве батарейки использованы элементы от зажигалок с фонариком на светодиоде.
_Вот так выглядит монтажная плата. А это прибор в корпусе. _
Рассмотрим принципиальную схему.
На биполярных транзисторах разной проводимости (VT1 p-n-p, VT3 n-p-n) собран генератор импульсов, нагрузкой которого является светодиод с гасящим лишнее напряжение резистором R2.
Резистор R1 защищает затвор полевого транзистора VT2 от опасности пробоя высоким напряжением в случае случайного прямого контакта с проводом под напряжением 220 Вольт.
На работу прибора этот резистор не влияет и его можно не ставить, если индикатором пользоваться аккуратно.
Частота повторения импульсов (частота мигания светодиода) зависит от номиналов конденсатора С1 и резистора R3. Номиналы этих элементов можно изменять в широких пределах. К примеру, сопротивление резистора R3 можно увеличить до 100 кОм, ёмкость конденсатора С1 уменьшить до 1,0 мк.
Что такое биполярный транзистор?
Это полупроводниковый прибор с тремя выводами и с усилительными свойствами в активном режиме.
При воздействии маломощного сигнала на управляющий вход (его называютБ - базой), на выходе (К - коллектор) амплитуда сигнала увеличивается на определённую величину, которую называют коэффициентом передачи тока. Третий вывод – Э - эмиттер - в таком случае будет общим для входа и для выхода.
Коэффициент передачи тока у всех транзисторов разный и может колебаться от 10-15 до 400-1000 раз.
ТранзисторVT3 – КТ3102Е Транзистор VT1 – КТ3107И
или аналоги по списку ниже
Так выглядит полевой транзистор. Так выглядят биполярные транзисторы
Есть полевые и биполярные транзисторы, в металлических корпусах с четырьмя выводами. Этот «лишний» вывод от корпуса прибора всегда соединяют с общим проводом прибора на монтажной плате, чтобы исключить наводки помех на управляющий электрод.
Вернёмся к принципиальной схеме.
В исходном состоянии, даже при включённом выключателе светодиод не вспыхивает потому, что генератор VT1, VT3 закрыт низким сопротивлением канала сток – исток полевого транзистора VT2.
Когда антенна проходит близко от проводника с напряжением 220 Вольт, полевой транзистор закрывается и в какой-то момент начинает работать генератор импульсов и вспышки светодиода показывают близость провода под напряжением.
В данном случае полевой транзистор VT2 – это ключ, который управляется наведёнными электромагнитными колебаниями в домашней сети 220 Вольт и разрешает или запрещает работу генератора импульсов.
Таким образом, приблизив такой индикатор к месту предполагаемой прокладки провода под штукатуркой, можно с точностью до десяти сантиметров определить наличие или отсутствие скрытого напряжения.
Чувствительность прибора зависит от длины антенны и применяемых транзисторов.
На месте VT2 хорошо работают полевые транзисторы КП103Е или с буквенным индексом Г, Д с порогом отсечки около 8 Вольт.
Транзистор VT1 – КТ3107 с любой буквой или его зарубежный аналог BC558, BC559, BC560. Можно воспользоваться старыми транзисторами КТ361.
Транзистор VT3 – КТ3102 с любой буквой или аналог BC547, BC548, BC549 или старые КТ315.
При монтаже конденсатора надо обратить внимание на полярность его подключения. Плюс обозначен на схеме.
Резисторы и конденсатор – малогабаритные.
Светодиод использован красного цвета АЛ307Б. Можно заменить на любой с рабочим напряжением 3 Вольта.
Антенна – отрезок медного провода диаметром 1 мм, длиной 8 см. Чем меньше длина антенны, тем точнее можно определить провод под штукатуркой. Но сильно обрезать антенну не стоит, иначе прибор начинает хаотично реагировать на посторонние помехи.
Выключатель кнопочный с самовозвратом.
Если не задаваться проблемой миниатюрности, то в качестве батареи питания можно воспользоваться «Кроной» на 9 Вольт. Прибор хорошо работает при разном напряжении от 3,6 до 12 Вольт.
Только в первом случае (при 3-х Вольтах питания) резистор R2 нужно удалить, а во втором, при 12 Вольтах (элемент от системы автомобильного охранного устройства) увеличить до 1000 Ом (1 кОм).
Вместо светодиода и гасящего резистора R2 можно поставить высокоомный миниатюрный наушник типа ДЭМШ и подбором конденсатора С1 от 0,1 до 0,47 мк и номинала резистора R3 заставить генератор импульсов работать в звуковом диапазоне. Тогда прибор будет реагировать звуковым сигналом на приближение к проводу под напряжением.
В своей конструкции я использовал транзисторы КТ3102Е и КТ3107И с коэффициентом передачи тока до 1000. И даже при трёх вольтах прибор получился настолько чувствительным, что пришлось обрезать антенну до 5,5 см.
Поскольку прибор замышлялся в единичном исполнении, печатная плата к нему не разрабатывалась, а монтаж произведён на прямоугольнике из плотного картона, размерами в соответствии с выбранным корпусом. Монтажные соединения сделаны за счёт выводов деталей.
Продолжение следует...
От редакции:
Мы надеемся, что полезные знания из этого цикла статей станут предостерегающими и кому-то помогут. Берегите себя, своих родных и коллег, уважаемые читатели. Жизнь - это самое большое богатство, её нужно беречь.
Статья подготовлена сообществом "Гильдия Мастеров" (@vp-handmade), в рамках проекта Vox Populi.
Полезная информация
Ваше творчество стремится стать бизнесом, а бизнес рвётся в онлайн?
Ищете сервис для создания интернет-магазинов?
Прежде чем выбрать, задумайтесь, как бы вы поступили, если бы все интернет-магазины были стульями?
В этом посте @ivelon отвечает на самый главный вопрос о торговой платформе Pokupo.