|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ
Простой искатель скрытой проводки без источника питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Elektrikçinin El Kitabı Иногда в быту возникает необходимость определить местоположение электропроводки в стенах или потолках зданий. В журнале "Радио" было опубликовано немало статей с описанием подобных устройств, как автономных [1-6], так и в виде приставок к мультиметру [7, 8]. Однако все они требуют источник питания либо питаются от мультиметра, который, впрочем, также имеет свой источник. А нельзя ли сделать искатель, не требующий источника питания? Понятно, что такое устройство как минимум должно иметь индикатор. Также интуитивно понятно, что этот индикатор должен быть микромощным и желательно оптическим. Из всего многообразия можно выбрать газоразрядные лампы (неоновые), светодиоды и ЖКИ. У неоновых ламп ток - десятые доли миллиампера, но напряжение зажигания весьма велико - десятки вольт. Среди светодиодов можно найти приборы с током в десятые доли миллиампера и напряжением 1,5...2 В. Однако, по мнению автора, наиболее экономичные - ЖКИ. Они потребляют ток от единиц до десятков (иногда сотен) микроампер при напряжении единицы вольт. Кроме того, в отличие от светодиодов, им не нужно постоянное напряжение, значит, отпадает необходимость в выпрямителе. Итак, индикатор выбран. Что же дальше? Как заставить его индицировать наличие переменного электрического поля, учитывая, что искатель не должен иметь гальванической связи с проводкой? Вспомним, что обычно электрическая проводка выполнена кабелем с двумя или тремя изолированными проводами диаметром 1...2 мм в общей изоляции. Один из проводов - нулевой или нейтральный, второй - фазный с действующим (среднеквадратическим, эффективным) напряжением 230 В относительно нулевого, третий - заземление (в двухпроводном кабеле его нет). Иногда, крайне редко, встречаются ситуации, когда напряжение в сети формируется двумя фазными проводами. В любом случае можно считать, что на некотором расстоянии от проводов, превышающем их диаметр и расстояние между ними, переменное электрическое поле создано двумя проводами с напряжением 230 В между ними.
Учитывая, что ЖКИ, как элемент электрической цепи, подобен конденсатору [9], рассмотрим схему на рис. 1. На ней СЖКИ - емкость ЖКИ (одного элемента относительно общего вывода); 1 и 2 - сетевые провода; 3 и 4 - точки, к которым подключены выводы ЖКИ; С1-С4 - конденсаторы, образованные сетевыми проводами и точками подключения выводов ЖКИ. С учетом того, что, в первом приближении, на большом удалении, превышающем расстояние между сетевыми проводами, емкость конденсаторов С1-С4 можно считать одинаковой, получим C = CЖКИ (UЖКИ/(Uc -UЖКИ)), где С - емкость конденсаторов С1 -С4; UЖКИ - напряжение на ЖКИ; Uc - сетевое напряжение. В качестве индикатора был выбран одноразрядный семиэлементный ЖКИ FP-056P. Измерения показали, что емкость его элемента g относительно общего вывода немного меньше 80 пФ, а напряжение "зажигания" элемента не превышает 3 В. Подставляя эти значения в формулу, получим, что емкость конденсаторов С1-С4 должна быть не менее 1 пФ. Такую емкость может обеспечить, например, отрезок кабеля с двумя жилами диаметром 1 мм в общей изоляции длиной приблизительно 150...200 мм на расстоянии 20 мм от сетевых проводов. Однако следует учитывать, что такой кабель имеет собственную погонную емкость, которую следует суммировать с емкостью ЖКИ, поскольку они включены параллельно. Например, измеренная погонная емкость кабеля с двумя жилами диаметром 1 мм, расстоянием между ними 2 мм и в ПВХ-изоляции - около 70 пФ/м. Значит, отрезок такого провода длиной 150 мм имеет емкость около 10...15 пФ. Проведенные эксперименты показали, что в реальных ситуациях для поиска скрытой проводки длина проводов искателя должна быть не менее 350...400 мм. С таким искателем крайне неудобно работать, кроме того, электропроводка должна иметь прямолинейные участки такой длины, что на практике выполняется далеко не всегда. Можно, конечно, провода разнести друг от друга на большее расстояние, тем самым уменьшив собственную емкость, но как показывают эксперименты, без снижения чувствительности длину проводов существенно уменьшить не удается. А нельзя ли провода заменить чем-то другим? Из курса теоретических основ электротехники известно, что емкость провода над бесконечной проводящей плоскостью вдвое больше, чем у двух проводов, разнесенных на такое же расстояние. Можно предположить, что емкость провода, находящегося над пластиной конечной ширины, будет иметь какое-то промежуточное значение между этими крайними случаями. Следовательно, провода можно заменить пластинами, которые должны обеспечить необходимую емкость. Задача расчета емкости между двумя пластинами одной ширины, лежащими в одной плоскости, решена в [10]. Там же приведен график зависимости погонной емкости от отношения расстояния между пластинами к ширине пластины (рис. 9.4 на с. 227). Учтите, чтобы получить погонную емкость в пикофарадах на метр, необходимо значение емкости из этого графика умножить на 8,86. Предварительные расчеты показали, что для индикации наличия переменного электрического поля на расстоянии около 20 мм от проводов достаточно пластин шириной 15...20 мм (в случае более широких пластин повышается чувствительность, но увеличиваются собственная емкость, габариты и ухудшается точность определения "залегания" сетевого кабеля) с зазором 2...3 мм между ними и длиной 200...250 мм. Увеличение длины пластин также приводит к повышению чувствительности прибора.
Исходя из этого, было принято решение собрать искатель на печатной плате. Ее чертеж показан на рис. 2, изготовлена она из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. По середине платы параллельно широким сторонам фольга удалена на ширину 2 мм. Образовавшиеся две площадки - это точки 3 и 4 на рис. 1. Измерения показали, что емкость между двумя площадками длиной 205 и шириной 16,5 мм - около 6 пФ, соответственно, погонная емкость - около 30 пФ/м, что более чем вдвое меньше погонной емкости двух проводов в общей изоляции, о которых шла речь выше. К одной площадке на плате припаян общий вывод ЖКИ, к другой - вывод элемента g. Это сделано с той целью, чтобы элемент g индицировал направление расположения проводов электросети. Такой искатель уверенно "распознает" наличие электропроводки на расстоянии 15...20 мм, что вполне достаточно для практики. Если кому-то недостаточно одного "зажженного" элемента, можно подключить два, расположенных по краям, - элементы а и d (выводы 7 и 2 ЖКИ FP-056P), оставив общий вывод неподключенным. В этом случае вдвое увеличится напряжение "зажигания", зато вдвое уменьшится суммарная емкость ЖКИ, поскольку его элементы окажутся включенными последовательно. Эксперименты с таким включением двух элементов показали, что действительно чувствительность искателя заметно не изменилась, но появился "неприятный" эффект, связанный с хаотичным и непредсказуемым включением неподключенных элементов, хотя его можно считать и положительным, поскольку происходит дополнительная индикация наличия переменного электрического поля. Искателем пользоваться очень просто: необходимо плату приложить к стене и двигать, поворачивая на небольшие углы в противоположные стороны. По максимуму "свечения" элемента или элементов определяют место "залегания" электропроводки (рис. 3).
Повысить чувствительность (увеличить расстояние, на котором искатель "чувствует" электропроводку) можно, прикоснувшись пальцем руки к одной из площадок платы. При этом один из выводов ЖКИ через емкость человека соединяется с землей. Поскольку в большинстве случаев нейтральный провод электропроводки также соединен с землей, теоретически емкость конденсаторов С1 и С3 (или С2 и С4, в зависимости от того, к какому выводу ЖКИ прикоснуться) для нормальной работы искателя может быть меньше. Правда, такое возможно только в том случае, когда емкость человека больше емкости С1 и С3 (или С2 и С4), что выполняется далеко не всегда. В первую очередь, это зависит от окружающей обстановки, от расположения человека относительно заземленных конструкций, в основном труб отопления и водопроводных или арматуры железобетонных конструкций, а также от расположения самой электропроводки. В любом случае стоит попробовать! Edebiyat
Автор: И. Подушкин
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Realme Smart TV Stick FHD TV Anahtarlık ▪ NCP4620 Geniş Menzilli LDO Regülatörü ▪ İnsan vücudunda yeni bir hücre tipi ▪ Kelebek kanatlardaki göz desenini kurtarmaz ▪ WD My Passport Ultra Sabit Sürücüler
▪ sitenin bölümü Radyo bileşenlerinin parametreleri. Makale seçimi ▪ makale Pişman değilim, aramıyorum, ağlamıyorum. Popüler ifade ▪ makale İlk devletler ne zaman ortaya çıktı? ayrıntılı cevap ▪ makale Kadife bob. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Üç parçalı güç regülatörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri