«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.