Как самостоятельно создать детектор для обнаружения скрытой проводки
Зачастую даже «косметические» ремонтные работы в доме или квартире сопровождаются разрушением перегородок и других стен, перемещением розеток или выключателей. Одно дело, если данные процедуры выполняются в новостройке, другое — на объекте, сданном в эксплуатацию.
В последнем случае опасность демонтажа связана с тем, что под слоем штукатурки в стенах находятся электрические провода. Неправильная последовательность действий можно привести к смертельному удару током. Чтобы избежать подобных неприятностей, принято использовать специальные приборы. Ниже приведена основная информация, позволяющая создать детектор скрытой проводки своими руками.
Примечание. Если установкой электрической проводки занимались не вы, нельзя полностью быть уверенным в правдивости имеющихся схем. Возможно, впоследствии вносились какие-то изменения, но они не были зафиксированы в документах.
Предназначение сигнализаторов скрытой электрической проводки
Сигнализатор скрытой проводки иначе называется детектором переменного напряжения. Такое устройство используется для определения наличия тока в диапазоне действия. Главная особенность — отсутствие необходимости в подключении прибора к сети. Простое оборудование позволит обнаружить опасное напряжение, узнать, где расположены провода в бетонных и кирпичных стенах.
Это действие, которое важно выполнять перед штроблением или сверлением стен. В противном случае высока вероятность того, что сверло заденет проводку в стене. Это может привести ко многим негативным последствиям: неисправность всей системы, выход из строя инструмента, которым вы работали, получение увечий и другое.
Покупные приборы в специализированных магазинах электротехники и инструментов хороши и точны, но стоят очень дорого. А тратить большие деньги на то, что может пригодиться раз в пятилетку, не хочется. Альтернативный способ — сконструировать самодельный детектор скрытой проводки своими руками. На его создание уйдет минимум времени и сил. Вы сохраните деньги, получив аналогичный результат.
Типы индикаторов
Детекторы делятся на несколько разных типов. Их классифицируют по принципу действия, механизму, применяемому для оповещения пользователя при обнаружении проводов, и так далее. У каждого приспособления есть свои преимущества и недостатки.
Рассмотрим их ниже:
- Электростатический индикатор скрытой проводки используется для поиска электрического поля, формируемого напряжением на проводах. Из достоинств выделим простоту схемы и возможность обнаружения тока на больших расстояниях. Минусы — возможность работы только в сухой среде, а также наличие напряжения в сети, чтобы зарегистрировать проводку.
- Электромагнитный прибор фиксирует электромагнитное поле, создаваемое током, движущимся по проводам. Схема детектора максимально проста, позволяет добиться высокой точности. Недостаток аналогичен электростатическому аналогу: проводка должна быть под напряжением, при этом подключенная нагрузка — не ниже 1 кВт.
- Индуктивный индикатор — по сути, обычный металлоискатель. Такое устройство самостоятельно создает электромагнитное поле, а затем фиксирует его изменения. Главное преимущество — нет необходимости в напряжении. Из недостатков — сложная схема и возможность ложных срабатываний, поскольку детектор будет фиксировать любые металлические изделия.
- Комбинированный индикатор — заводские модели, в которых заложены разные принципы работы. На фоне высокой точности, чувствительности и эффективности единственным недостатком является большая стоимость.
Схемы индикаторов своими руками
Что касается методов оповещения об обнаружении проводки, детекторы делятся на несколько типов:
- акустические (звуковой сигнал);
- визуальные (информация на экране или мигающая лампочка);
- комбинированные (и звуковые, и видеосигналы).
Ниже мы коротко расскажем о нескольких схемах построения самодельных сигнализаторов проводки. Независимо от выбранного варианта, после создания индикатора обязательно убедитесь в его работоспособности. Если будет нужно, то выполните калибровку.
Схема 1: искатель с акустической индикацией
Такой прибор для поиска скрытой проводки защищен от наведенного напряжения при помощи дополнительного сопротивления. Сам резистор устанавливается так, чтобы его можно было свободно исключить из системы, а устройство продолжило работать.
Антенна изготавливается из медного проводника длиной от 50 до 150 мм. При обнаружении электрического провода под напряжением прибор начнет издавать треск, издаваемый пьезоэлементом. Чтобы повысить громкость оборудования, можно подключить такой элемент через мост.
Схема 2: детектор с акустической и визуальной индикацией
Еще одна несложная схема самодельного детектора. Его можно построить на простом микрочипе. Основной особенностью данного решения является наличие сопротивления 50 МОм и выше, защищающего устройство от наведенного напряжения. Устанавливать ограничительный резистор для светодиода необязательно: эту задачу решает используемый микрочип.
Схема 3: искатель на полевом транзисторе
Нетрудно будет сделать сигнализатор проводки, используя полевой транзистор. Для этого необязательно хорошо знать принципы электротехники.
Прежде чем начинать процесс сборки, нужно обзавестись следующими инструментами и компонентами:
- паяльник с канифолью и припоем;
- нож, пинцет и кусачки;
- транзистор модели КП303 или КП103;
- динамик 1500-2100 Ом (такие раньше использовались в старых домашних телефонах);
- батарейки на 1,5-9 В;
- выключатель;
- провода.
Особенностью работы с полевыми транзисторами является их уязвимость к электростатическому пробою. Поэтому важно выполнить заземление для металлических инструментов. Пинцет необходим для того, чтобы избежать соприкосновения с выводами данного элемента. Пальцами их трогать категорически запрещено!
Данный прибор будет работать по принципу улавливания электрического поля. Воздействуя на схему, электрическое поле меняет толщину n-p перехода, что уменьшает исток-сток или повышает проводимость сигнализатора. Все изменения соответствуют частоте сети, к которой подключены провода, формирующие поле. Поэтому сигнализатор будет издавать шум мощностью 50 Гц. Он будет возрастать по мере приближения к проводке.
Будьте осторожны при выполнении сборки, поскольку легко перепутать выводы на транзисторе. Управляющим выводом может быть затвор. Он фиксирует уменьшение или увеличение значения электрического поля. По этой причине транзистор стоит устанавливать в стальной корпус, коммутируемый с затвором. Он выполняет функцию антенны, принимая импульсы с проводки.
Чтобы визуально оповестить пользователя об обнаружении скрытых проводов, параллельно цепи исток-сток устанавливают стрелочный прибор с балластным сопротивлением (можно взять из магнитофона) либо монтируют миллиамперметр 1-10 кОм. Для подключения задействуют упругие одножильные провода. Чем ближе прибор к спрятанным проводам под напряжением, формирующим электрическое поле, тем сильнее будет сигнал.
Схема 4: с использованием Ардуино
Данная схема включена в статью просто для наглядного примера. Она является очень сложной, поэтому объяснять ее не имеет смысла. Те, кто разбираются в платах Ардуино, и без того знают, как построить на них детектор скрытой проводки.
Схема 5: сигнализатор обрыва провода
Это небольшое устройство может быть собрано и установлено внутри пустого корпуса от маркера. Антенна в данном случае выпускается через нижнее отверстие. Ее длина подбирается в соответствии с потенциальной глубиной залегания электропроводки. Обычно достаточно использовать антенну до 100 мм. Если провода спрятаны неглубоко, то можно обойтись длиной ножки на полевом транзисторе.
Функции тестера выполняет униполярный транзистор VT1. Как только затвор устройства будет расположен вблизи с проводами, понизится сопротивление на цепи сток-исток. В итоге будут открываться остальные транзисторы, включится светодиод, оповещающий об обнаружении проводки.
Полевой транзистор КП103 и светодиод АЛ307 могут быть заменены аналогичными изделиями. При выборе биполярных транзисторов особо не заморачивайтесь: используйте те, которые есть под рукой. Главное, найти устройство нужных мощности и проводимости. С другой стороны, должен быть высоким коэффициент передачи. Вместо КТ203 можно взять КТ361. Устанавливая КП103, проследите за тем, чтобы он был расположен горизонтально. Затвор компонента нужно загнуть так, чтобы он находился выше корпуса элемента.
Схема 6: на базе микросхемы К561ЛА7
Чтобы построить детектор обнаружения проводки данного типа, воспользуйтесь микросхемой К561Ла7, в которую следует добавить светодиод АЛ 307 или АЛ 336, а также батарейку на 3-15 В.
Стоимость схемы К561Ла7 составляет порядка 15-25 рублей. Антенна на входе подает сигнал, а светодиод, выполняющий функцию индикатора, будет оповещать вас о наличии напряжения. Логические компоненты следует вводить последовательно, поскольку на схеме К561Ла7 используются инверсивные выходы (когда есть сигнал на входе, его нет на выходе, и наоборот).
Универсальный детектор проводки
Для создания универсального сигнализатора скрытой проводки понадобятся знания в области радиостроения. Прибор конструируется на двух независимых блоках. Первый — искатель проводки под напряжением, второй — металлодетектор. Таким образом, вы сможете отыскать проводку, спрятанную в стальной металлоконструкции, или кабель, на который не подано напряжение сети. Устройство выполняет дополнительные задачи, связанные с поиском обесточенных проводов, арматуры, гвоздей и прочих металлических вещей.
Основная часть прибора состоит из двух усилителей КР140УД1208. В данном случае не используется звуковой сигнализатор. Транзистор КТ315 применяется для создания генератора высоких частот, а переменное сопротивление R6 помогает ему перейти к режиму возбуждения. Сигнал на выходе генератора выпрямляется за счет диода КД522. Компаратор, созданный на базе усилителя КР140УД1208ОУ, при помощи этого сигнала переводит генератор звуковых сигналов (К561ЛЕ5) в режим ожидания. При этом светодиод гаснет.
Вращая переменное сопротивление R6, транзистор КТ315 переходит в другой режим работы, близкий к порогу генерации. Состояние контролируется световым индикатором и звуковым генератором. Они будут выключены. Чтобы найти проводку, переместите прибор ближе к стене. Когда антенна из индуктивных катушек L1 и L2 окажется вблизи металла, изменится магнитное поле. Это приведет к срыву генерации, запуску компаратора и зажиганию светодиода. Пьезоизлучатель сформирует звук, частота которого соответствует 1000 Гц.
Малогабаритный металлодетектор
Главной особенностью сигнализатора данного типа является отсутствие необходимости в намотке катушки индуктивности, поскольку элемент заменен обмоткой реле. Изделие функционирует по принципу подсчета разностной частоты на двух генераторах. Один из генераторов будет менять частоту колебаний при сближении с объектом, внутри которого есть скрытый металлический предмет.
Основными компонентами являются генераторы LC и RC. К ним добавляют смеситель, компаратор и два каскада — выходной и буферный. Частота работы обоих генераторов приблизительно одинаковая. После прохождения через смеситель на выходе появляются три частоты. Последняя представляет собой разность двух предыдущих. Специальный фильтр высчитывает эту разность и подает сигнал на компаратор, который создает меандр с той же частотой. Формируются импульсы, которые человек слышит в виде потрескиваний. Частота звука такого потрескивания позволяет обнаружить проводку.
Нестандартные способы поиска скрытой проводки
Обнаружить скрытую проводку можно не только при помощи специализированного детектора. Можно воспользоваться и другими средствами. Мало у кого есть дома компас, однако при наличии данного инструмента можно самостоятельно найти провода в стене. Дайте нагрузку на электрическую линию, следите за отклонением стрелки, которая укажет на кабель.
Второй вариант намного эффективнее, но основан на приблизительно том же действии — силе магнита. К отрезку нити привяжите магнит, изготовленный из неодима. Ведите его вдоль перегородки или стены. Магнит будет отклоняться каждый раз вблизи арматуры или провода. Электрический ток генерирует магнитное поле, на которое реагирует самодельный инструмент.
Таким образом, для поиска скрытой проводки необязательно покупать дорогостоящие профессиональные приборы. Детекторы и сигнализаторы можно создать из подручных средств и недорогих компонентов из магазина электроники. Существуют более простые методы, однако помните, что поиск проводки при помощи магнита с ниткой позволяет получить не самые достоверные результаты.
Схемы простых индикаторов электрических и магнитных полей
Индикаторы электрических полей могут быть использованы для индивидуальной защиты электромонтеров, при поиске мест повреждений электрических сетей.
С их помощью определяется наличие электростатических зарядов в полупроводниковом, текстильном производствах, хранилищах легковоспламеняющихся жидкостей.
При поиске источников магнитных полей, определении их конфигурации и исследовании полей рассеяния трансформаторов, дросселей и электродвигателей не обойтись без индикаторов магнитных полей.
Индикатор высокочастотных излучений
Схема индикатора высокочастотных излучений показана на рис. 1. Сигнал с антенны попадает на детектор, выполненный на германиевом диоде. Далее через Г-образный LC-фильтр сигнал поступает на базу транзистора, в коллекторную цепь которого включен микроамперметр. По нему и определяется мощность высокочастотных излучений.
Рис. 1. Схема индикатора высокочастотных излучений.
Индикатор низкочастотных электрических полей
Для индикации низкочастотных электрических полей используют индикаторы с входным каскадом на полевом транзисторе (рис. 2 — 7). Первый из них (рис. 20.2) выполнен на основе мультивибратора [ВРЛ 80-28, Р 8/91-76].
Рис. 2. Схема индикатора низкочастотных электрических полей на основе мультивибратора.
Канал полевого транзистора является управляемым элементом, сопротивление которого зависит от величины контролируемого электрического поля.
К затвору транзистора подключена антенна. При внесении индикатора в электрическое поле, сопротивление исток — сток полевого транзистора возрастает, и мультивибратор включается.
В телефонном капсюле раздается звуковой сигнал, частота которого зависит от напряженности электрического поля.
Индикаторы для поиска неисправностей в новогодних электрических гирляндах
Следующие две конструкции по схемам Д. Болотника и Д. Приймака (рис. 3 и 4) предназначены для поиска неисправностей в новогодних электрических гирляндах [Р 11/88-56].
Рис. 3. Схема индикатора для поиска неисправностей в новогодних электрических гирляндах.
Индикатор (рис. 3) в целом представляет собой резистор с управляемым сопротивлением. Роль такого сопротивления опять же играет канал сток — исток полевого транзистора, дополненного двухкаскадным усилителем постоянного тока.
Индикатор (рис. 4) выполнен по схеме управляемого низкочастотного генератора. Он содержит пороговое устройство, усилитель и детектор сигнала, наведенного в антенне переменным электрическим полем.
Рис. 4. Индикатор НЧ электрических полей по схеме управляемого низкочастотного генератора.
Все эти функции выполняет один транзистор — VT1. На транзисторах VT2 и VT3 собран генератор низкой частоты, работающий в ждущем режиме. Как только антенну устройства приближают к источнику электрического поля, транзистор VT1 включает звуковой генератор.
Индикатор для поиска скрытой проводки
Индикатор электрического поля (рис. 5) предназначен для поиска скрытой проводки, электрических цепей, находящихся под напряжением, индикации приближения к зоне высоковольтных проводов, наличия переменных или постоянных электрических полей [РаЭ 8/00-15].
Рис. 5. Схема простого индикатора для поиска скрытой проводки.
В устройстве использован заторможенный генератор светозвуковых импульсов, выполненный на аналоге инжекционно-по-левого транзистора (VT2, VT3).
При отсутствии электрического поля высокой напряженности сопротивление сток — исток полевого транзистора VT1 невелико, транзистор VT3 закрыт, генерация отсутствует.
Ток, потребляемый устройством, составляет единицы, десятки мкА. При наличии постоянного или переменного электрического поля высокой напряженности сопротивление сток — исток полевого транзистора VT1 возрастает, и устройство начинает вырабатывать светозвуковые сигналы.
Так, если в качестве антенны использован вывод затвора транзистора VT1, индикатор реагирует на приближение сетевого провода на расстояние около 25 мм.
Потенциометром R3 регулируется чувствительность, резистор R1 задает длительность светозвуковой посылки, конденсатор С1 — частоту их следования, а С2 определяет тембр звукового сигнала.
Для повышения чувствительности в качестве антенны может быть использован отрезок изолированного провода или телескопическая антенна. Для защиты транзистора VT1 от пробоя параллельно переходу затвор — исток стоит подключить стабилитрон или высокоомный резистор.
Индикатор электрических и магнитных полей
Индикатор электрических и магнитных полей (рис. 6) содержит релаксационный генератор импульсов. Он выполнен на биполярном лавинном транзисторе (транзистор микросхемы К101КТ1А, управляемый электронным ключом на полевом транзисторе типа КП103Г), к затвору которого подключена антенна.
Рис. 6. Схема индикатора электрических и магнитных полей.
Для задания рабочей точки генератора (срыв генерации в отсутствии индицируемых электрических полей) используют резисторы R1 и R2. Генератор импульсов через конденсатор С1 нагружен на высокоомные головные телефоны.
При наличии переменного электрического поля (или перемещении предметов, несущих электростатические заряды) на антенне и, соответственно, затворе полевого транзистора появляется сигнал переменного тока, что приводит к изменению электрического сопротивления перехода сток — исток с частотой модуляции.
В соответствии с этим релаксационный генератор начинает генерировать пачки модулированных импульсов, а в головных телефонах будет прослушиваться звуковой сигнал.
Чувствительность прибора (дальность обнаружения токонесущего провода сети 220 В 50 Гц) составляет 15. 20 см. В качестве антенны использован стальной штырь 300×3 мм. При напряжении питания 9 В ток, потребляемый индикатором в режиме молчания, составляет 100 мкА, в рабочем режиме — 20 мкА.
Индикатор магнитных полей (рис. 6) выполнен на втором транзисторе микросхемы. Нагрузкой второго генератора является высокоомный головной телефон.
Сигнал переменного тока, снимаемый с индуктивного датчика магнитного поля L1, через переходной конденсатор С1 подается на базу лавинного транзистора, не связанную по постоянному току с другими элементами схемы («плавающая» рабочая точка).
В режиме индикации переменного магнитного поля напряжение на управляющем электроде (базе) лавинного транзистора периодически изменяется, изменяется также и напряжение лавинного пробоя коллекторного перехода и, в связи с этим, частота и продолжительность генерации.
Индикатор на основе делителя напряжения
Индикатор (рис. 7) изготовлен на основе делителя напряжения, одним из элементов которого является полевой транзистор VT1, сопротивление перехода сток — исток которого определяется потенциалом управляющего электрода (затвора) с подключенной к нему антенной [Рк 6/00-19].
Рис. 7. Индикатор электрополей на основе делителя напряжения.
К резистивному делителю напряжения подключен релаксационный генератор импульсов на лавинном транзисторе VT2, работающий в ждущем режиме. Уровень начального напряжения (порог срабатывания), подаваемого на релаксационный генератор импульсов, устанавливается потенциометром R1.
Для предотвращения пробоя управляющего перехода полевого транзистора в схему введена защита (при отключении источника питания цепь затвор — исток закорочена).
Повышение уровня громкости звукового сигнала достигается введением усилителя на биполярном транзисторе VT3. В качестве нагрузки выходного транзистора VT3 можно использовать низкоомный телефонный капсюль.
Для упрощения схемы высокоомный телефонный капсюль, например, ТОН-1, ТОН-2 (либо «среднеомный» — ТК-67, ТМ-2) может быть включен вместо резистора R3.
В этом случае надобность в использовании элементов VT3, R4, С2 отпадает. Разъем, в который включается телефон, для снижения габаритов устройства, может одновременно служить выключателем питания.
При отсутствии входного сигнала сопротивление перехода сток — исток полевого транзистора составляет несколько сотен Ом, и напряжение, снимаемое с движка потенциометра на питание релаксационного генератора импульсов, мало.
При появлении сигнала на управляющем электроде полевого транзистора сопротивление перехода сток — исток последнего возрастает пропорционально уровню входного сигнала до единиц, сотен кОм.
Это приводит к увеличению напряжения, подаваемого на релаксационный генератор импульсов до величины, достаточной для возникновения колебаний, частота которых определяется произведением R4C1.
Потребляемый устройством ток при отсутствии сигнала — 0,6 мА, в режиме индикации — 0,2. 0,3 мА. Дальность обнаружения токонесущего провода сети 220 В 50 Гц при длине штыревой антенны 10 см составляет 10. 100 см.
Индикатор высокочастотного электрического поля
Индикатор высокочастотного электрического поля (рис. 20.8) [МК 2/86-13] отличается от аналога (рис. 1) тем, что его выходная часть выполнена по мостовой схеме, имеющей повышенную чувствительность.
Рис. 8. Схема индикатора высокочастотного электрического поля.
Резистор R1 предназначен для балансировки схемы (установки стрелки прибора на ноль).
Индикатор сетевого напряжения на ждущем мультивибраторе
Ждущий мультивибратор (рис. 9) использован для индикации сетевого напряжения [МК 7/88-12]. Индикатор работает при приближении его антенны к сетевому проводу (220 В) на расстояние 2. 3 см. Частота генерации для приведенных на схеме номиналов близка к 1 Гц.
Рис. 9. Схема индикатора сетевого напряжения на ждущем мультивибраторе.
Индикаторы магнитных полей с индуктивными датчиками
Индикаторы магнитных полей по схемам, представленным на рис. 10 — 13, имеют индуктивные датчики, в качестве которых может быть использован телефонный капсюль без мембраны, либо многовитковая катушка индуктивности с железным сердечником.
Рис. 10. Схема индикатора магнитных полей с индуктивным датчиком.
Индикатор (рис. 10) выполнен по схеме радиоприемника 2-V-0. Он содержит датчик, двухкаскадный усилитель, детектор с удвоением напряжения и показывающий прибор.
Индикаторы (рис. 11, 12) имеют светодиодную индикацию и предназначены для качественной индикации магнитных полей [Р 8/91-83; Р 3/85-49].
Рис. 11. Схема индикатора магнитных полей со светодиодной индикацией и телефоном в качестве датчика (катушки).
Рис. 12. Схема простого индикатора магнитных полей со светодиодной индикацией.
Более сложную конструкцию имеет индикатор по схеме И.П. Шелестова, изображенный на рис. 13.
Рис. 13. Схема индикатора магнитных полей с применением компаратора.
Датчик магнитного поля подключен к управляющему переходу полевого транзистора, в цепь истока которого включено сопротивление нагрузки R1.
Сигнал с этого сопротивления усиливается каскадом на транзисторе VT2. Далее в схеме использован компаратор на микросхеме DA1 типа К554САЗ.
Компаратор сравнивает уровни двух сигналов: напряжения, снимаемого с регулируемого резистивного делителя R4, R5 (регулятора чувствительности) и напряжения, снимаемого с коллектора транзистора VT2. На выходе компаратора включен светодиодный индикатор.
Литература: Шустов М.А. — Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.
- PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
- Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
- Проекты с открытым исходным кодом — доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!
- Светодиодный мигающий индикатор на двухцветных светодиодах
- Вода — самое необыкновенное вещество на Земле
- Схема индикатора настройки антенн
- Светодиод, как индикатор сетевого напряжения
Индикатор напряжения на светодиодах: схема, как сделать своими руками самодельный указатель напряжения в сети
Даже при простейших работах в электрических цепях в хозяйстве пригодится индикатор напряжения – устройство показывающее наличие или отсутствие электрического тока и напряжения в сетях от 220 до 1000в (в зависимости от прибора). Целесообразность его использования продиктована в первую очередь тем, что электрический ток не получится увидеть глазами – о его наличии можно судить только по тому, работает включенное в розетку устройство или нет.
Назначение элементов и принцип работы схемы
У многих читателей в доме установлены выключатели света со светодиодной подсветкой. Схема светодиодной подсветки выглядит следующим образом:
- Параллельно контакту выключателя включается цепочка, состоящая из гасящего резистора, светодиода и простого кремниевого диода.
- При разомкнутом выключателе электрический ток протекает через гасящий (токоограничивающий) резистор, включенные встречно-параллельно светодиоды и лампу накаливания.
- Во время одной из полуволн, когда положительное напряжение приложено к аноду LED, светоизлучающий диод светится. Тем самым не только обеспечивается подсветка выключателя, но и осуществляется светодиодная индикация напряжения.
Если убрать из схемы выключатель, лампочку и провода, у нас останется цепочка, состоящая из резистора и двух диодов. Эта цепочка представляет собой простейший индикатор (указатель) переменного тока 220 В.
Остановимся подробнее на назначении элементов схемы. Выше мы указывали, что рабочий ток сигнального LED составляет около 10-15 мА. Понятно, что при непосредственном подключении светоизлучающего диода к сети 220 В через него будет протекать ток, во много раз превышающий предельно допустимое значение. Для того чтобы ограничить ток LED, последовательно с ним включают гасящий резистор. Рассчитать номинал резистора можно по формуле:
Читайте также: Микроволновка работает но не греет еду: что делать?
R = (U max – U led) / I led
- U max – максимальное измеряемое напряжение;
- U led – падение напряжения на светодиоде;
- I led – рабочий ток светоизлучающего диода.
Выполнив простейший расчет, для сети 240 В мы получим номинал резистора R1 равный 15-18 кОм. Для сети 380 В нужно применить резистор, имеющий сопротивление 27 кОм.
Кремниевый диод выполняет функцию защиты от перенапряжения. Если он отсутствует, при отрицательной полуволне U на запертом светодиоде будет падать 220 В или 380 В. Большинство светоизлучающих диодов не рассчитано на такое обратное напряжение. Из-за этого может произойти пробой p-n перехода LED. При встречно-параллельном подключении кремниевого диода, во время отрицательной полуволны он будет открыт и U на светодиоде не превысит 0,7 В. LED будет надежно защищен от высокого обратного напряжения.
На основе рассмотренной схемы можно сделать индикатор напряжения 220/380 В. Достаточно дополнить радиоэлементы двумя щупами и поместить их в подходящий корпус. Для изготовления корпуса индикатора подойдет большой маркер или толстый фломастер. Можно разместить радиодетали на самодельной печатной плате или выполнить соединения навесным способом.
В маркере проделывают отверстие, в которое вставляют светодиод. На одном конце корпуса закрепляют металлический щуп. Через второй конец корпуса пропускают провод, идущий ко второму щупу или изолированному зажиму «крокодил».
Несмотря на простоту конструкции, устройство позволит проверять наличие напряжения на выходе автоматического выключателя или в розетке, найти сгоревший предохранитель в распределительном щите. Заметим, что приведенная схема индикатора применяется и в промышленных изделиях.
Цифровой индикаторный указатель с расширенными функциями
В указателях этого типа отсутствуют какие-либо источники питания. Примерно по середине корпуса расположен жидкокристаллический дисплей в форме прямоугольного окошка. На этом экране высвечивается установленный цифровой ряд значений напряжения – 12, 36, 55, 110 и 220 В.
Цифровой индикатор напряжения оборудован двумя полюсными кнопками. Одна из них используется при бесконтактных измерениях, другая – при контактных. Рабочая часть выполнена в стандартном варианте и представляет собой плоскую отвертку.
Результаты тестирование цифрового индикатора проводимые на отключенном автоматическом выключателе
По результатам проверки работоспособности было выявлено следующее:
- Вначале рабочая часть соприкоснулась с нулевым контактом. На экране высветился незначительный показатель напряжения, хотя такое возможно только при включенной нагрузке. В данном случае дисплей должен был оставаться чистым.
- При контакте с фазным проводом тестер выдал два значения. Первое в количестве 110 вольт отобразилось четко, а второе – 220 В было едва различимо на экране, хотя оно как раз и является реальным показателем.
- Заявленный бесконтактный режим не сработал, хотя без нажатия соответствующей кнопки на экране отобразился плохо видимый значок в виде молнии. Таким образом, напряжение все-таки удалось определить бесконтактным способом, не отраженным в паспорте изделия.
Несмотря на большое количество заявленных функций, в целом указатель проявил себя, как не вполне надежный в эксплуатации. Полученные значения отображаются лишь приблизительно, а бесконтактный способ практически не работает. Возможно все дело в отсутствии собственных источников питания, которые могли бы поддерживать на должном уровне работоспособность устройства. К недостаткам также можно отнести ограниченный температурный диапазон и верхний предел измеряемого напряжения, составляющего 250 В.
Индикатор переменного напряжения 220 В
Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:
Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.
Читайте также: Устройство, схема и подключение промежуточного реле
Схема примитивного индикатора тока будет выглядеть аналогичным образом, только необходимо использовать емкостное сопротивление.
От неоновой лампочки к светодиоду
Решение состояло в изменении самого режима свечения с непрерывного на импульсный. Если попробовать оценить мощность, потребляемую неоновой лампой, то при напряжении 100 В и емкостном токе 20 мкА она составит 100 х 20 мкА = 2 мВт. Если подводить такую мощность к светодиоду в течение интервала времени, например, 10 мс, а не целую секунду, то он на этом интервале вполне хорошо засветится. Ведь при напряжении 100 В ток через него составит 0,002 Вт х 100/100 В = 0,002 А = 2 мА.
Если обеспечить накопление энергии в некоторой схеме (например, в релаксационном генераторе) в течение долей секунды, а затем – резкий ее сброс на светодиод за 10 мс, то последний будет периодически ярко вспыхивать. Получится светодиодный индикатор напряжения без встроенной батарейки.
Проверка постоянного напряжения
Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.
В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.
Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В
Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.
Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.
Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В. Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока.
Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В. Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.
Настройка УИР
Собранный без ошибок и из исправных деталей УИР работоспособен при первом включении. При необходимости, паразитную подсветку светодиодов HL2 и HL3 устраняют изменением (уменьшением) сопротивлений резисторов R6 и R8 (соответственно). Все перепайки делаются при вынутой сетевой вилке УИР из розетки «230 Вольт». А полевые транзисторы VT1 и VT2 на время пайки рекомендуется вынимать из сокет (если не приняты другие меры по защите полевых структур от статического электричества).
Индикатор для микросхем – логический пробник
Научившись создавать простейший пробник электрика своими руками, на основе LED также можно сделать простой логический пробник, который поможет отыскать неисправности в цифровых устройствах.
Логические пробники появились на заре вычислительной техники. При помощи них специалисты анализировали логические уровни на входах и выходах цифровых микросхем. Высокому уровню (напряжению) на выходе логического элемента присваивается значение логической «единицы», а низкому уровню – логического «нуля». Сопоставляя уровни на входе и выходе цифровой микросхемы, можно судить о ее исправности.
Пользование контрольными устройствами
Перед каждым применением указатель осматривают, нет ли повреждений корпуса, изоляции, после чего проверяют работоспособность индикатора, прикоснувшись к фазе, заведомо находящейся под напряжением. Дефектный прибор приведёт к ошибке, влекущей короткое замыкание, или травме человека. При выполнении замеров надо быть внимательным и соблюдать основные правила:
Читайте также: Реле приоритета. Автоматическое управление нагрузкой
- индикатор должен соответствовать параметрам сети — будет нелишним убедиться в этом, взглянув на маркировку, нанесённую на корпусе устройства;
- во время проверки принять устойчивую позу, исключая неожиданное падение и касание с заземлёнными проводниками;
- один из способов избежать нежелательного контакта — держать свободную руку в кармане, чтобы случайно не создать замкнутого контура для электрического заряда.
При работе однополюсным указателем запрещается пользоваться диэлектрическими перчатками: должен быть обеспечен контакт пластины на ручке индикатора с пальцем оператора. Надо помнить, что электричество опасно — от ошибок гибнут не только новички, но и опытные монтёры.
Вам это будет интересно Клеммные колодки Wago для электрических соединений
Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?
У некоторых запасливых любителей в «арсенале» можно найти множество полезных вещей, в том числе и наушник (капсюль) для телефона ТК-67-НТ.
Подойдет и другое аналогичное устройство, снабженное металлической мембраной, внутри которого расположена пара последовательно соединенных катушек.
На базе такой детали может быть собран несложный звуковой пробник.
В первую очередь нужно разобрать телефонный капсюль и отсоединить катушки друг от друга. Это нужно для того, чтобы освободить их выводы. Элементы размещаются в наушнике под звуковой мембраной, около катушек. После сборки электрической цепи мы получим вполне рабочий определитель со звуковой индикацией, который возможно применять, к примеру, в целях проверки дорожек печатных схем на взаимное перемыкание.
База такого пробника – электрогенератор с индуктивной противоположной взаимосвязью, основными деталями которого является телефон и транзистор малой мощности (лучше всего германиевый). Если такого транзистора у вас нет, то можно воспользоваться другим, обладающим проводимостью N-P-N, однако в этом случае полярность включения источника электропитания следует поменять. Если включить генератор не получается, выводы одной (любой) катушки нужно поменять между собой местами.
Увеличить громкость звука можно, выбрав частоту электрогенератора таким образом, чтобы она была максимально приближена к резонансной частоте наушника. Для этого мембрану и сердечник нужно расположить на соответствующем расстоянии, изменяя интервал между ними до получения нужного результата. Теперь вы знаете, как сделать индикатор напряжения на базе телефонного наушника.
Наглядно изготовление и использование простейшего пробника напряжения на видео:
Терминология
В многочисленных статьях, размещенных в Сети, можно встретить термины «указатель напряжения», «указатель низкого напряжения», «индикатор напряжения». При этом зачастую никакого разграничения между областями их использования не приводится, а иногда они даже отождествляются. Попробуем разобраться в этом вопросе.
Многочисленные правила применения электрозащитных средств, которые постоянно изменяются и переиздаются, всегда оперируют термином «указатель напряжения». При этом все подобные приборы разделяются на двухполюсные, состоящие из двух корпусов, соединенных гибким изолированным проводником; и однополюсные, содержащие один корпус. Первые работают на активном токе, протекающем через оба корпуса, а вторые – на емкостном, протекающем через тело пользователя.
Широко используемый в обиходе термин «индикатор напряжения» относится именно ко второму типу указателей. Их ранние модели выпускались в виде отвертки с индикатором-лампочкой в рукоятке. Современные устройства больше похожи на строительный маркер (правда, с металлической контактной частью на конце).
Вариант для автомобиля
Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Стабилитрон ограничивает ток аккумулятора до 5В для питания микросхемой логики.
Переменные резисторы позволяют выставить уровень напряжения для срабатывания светодиодов. Настройку лучше проводить от сетевого стабилизированного источника питания.
Детектора наличия опасного для жизни напряжения, изготовление
Выполнен прибор на трех транзисторах, без платы навесным монтажом.
Обратите внимание, что в схеме используются транзисторы разной структуры. Требований к ним особых нет, подойдут практически любые. В качестве элементов сигнализации используются светодиод и зуммер. Роль антенны играет кусок провода, длиной 5 см.
Питается детектор от двух мизинчиковых элементов.
Корпусом служит прозрачная пластиковая трубка.
После сборки, если все элементы схемы исправны, детектор начинает работать сразу и в настройке не нуждается.
Разновидности
Чаще всего на полках магазинов лежат однополосные индикаторы нескольких видов. Встречаются самые простые отвертки с индикатором внутри, которым выступает простая неоновая лампочка, отвертки с дополнительными элементами питания (обычно это батарейки), и отвертки-пробники, которые имеют несколько полезных функций.
Читайте также: Установка и настройка автомобильных антенн си-би диапазона
О простых отвертках мы уже немного говорили. Теперь разберем чуть детальнее их конструкцию. На конце находится металлическая часть, которая называется щупом. Внутри находится резистор, как ранее уже говорилось, дальше идет неоновый индикатор, и всё это завернуто в простой пластиковый корпус.
Как пользоваться индикатором напряжения такого типа вы уже знаете. Спектр их использования весьма ограничен, но его с лихвой хватает для простых повседневных задач. Они максимально просты, не имеют дополнительных батареек внутри, и отличаются особой надежностью.
Дальше идут отвертки с индикаторами, внутри которых есть батарейки и дополнительные светодиоды. В плане внешнего вида, они очень похожи на первого клиента. Разница только в том, что контактную пластину трогать не обязательно.
Хороша такая отвертка тем, что умеет находить разрывы в проводке. Делается это очень просто – берете индикатор, прикладываете жало к одному концу проводки, другой конец берете рукой, после чего касаетесь датчика на отвертке. Лично меня не так давно такая отвертка очень выручила. Нужно было заменить проводку, которая идет от розетки к настенному светильнику. Раздолбав стену, я вытащил старый провод и уже собирался устанавливать новый, но решил его еще раз проверить. Оказалось, что внутри есть пробоины, и провод замыкает.
- Подробно о наконечниках ТМЛ
- В каких отраслях используется паяльник
- Фрезеровка ЧПУ: особенности
Согласитесь, было бы не очень приятно обнаружить проблемы после того, как все уже снова зашпаклевано. Это уже не говоря о возможных проблемах, которые мог вызвать такой провод. Какой индикатор напряжения выбрать решать вам, но я уверен в том, что такой не будет лишним в вашем чемоданчике с инструментами. Они немного дороже простых отверток, но их цена всё равно достаточно низка.
Следующими идут современные отвертки с индикаторами. Отличаются они определенным изобилием возможностей и более навороченными внутренностями. По принципу работы они ничем не отличаются от первых двух. Они имеют достаточно высокий уровень чувствительности, что позволяет им бесконтактно обнаруживать проводку, находить фазу через обертку провода небольшой толщины и определять напряжение в проводе.
Иногда, не всегда, но иногда это очень полезная функция. Ценники у таких отверток совсем не кусачие, работают точно, а в плане применения настолько же просты, как и первые два варианта.
Где такой применять? Опять приведу пример из личного опыта. В прошлом году ремонтная бригада повредила кабель питания для телевизора и периферии, который кинут от розетки и закрыт слоем штукатурки. Квартира в доме старой постройки, так что проводка не очень продумана, но полностью прокладывать ее заново я не хотел. Потому сделал ветку, которая идет от розетки, и доходит до нужного места, и там организовывается точка питания. Вот она то и перестала работать после косметического ремонта.
Розетка, от которой идет ветка, была в норме, вот я и подумал на проводку. Начал сверлить небольшие дыры в стене и проверять кабель, взял для этого бесконтактный индикатор напряжения. Был уже готов вскрывать стену и доставать все два метра кабеля. Через две дырки я увидел напряжение. Оказалось, что в 20-ти сантиметрах от новой розетки, во время установки полки, горе-строители немного не там начали делать дырку, и повредили провод. Мне почему-то решили об этом не говорить, и просто заделали отверстие и выше повесили полку. Если бы не эта отвертка, через неделю после ремонта, я бы снова начинал новый.
Нюансы в работе индикатора напряжения
Собранный своими руками светодиодный индикатор, так же как и промышленные приборы данного типа, может применяться для проверки наличия напряжения. Измерительным прибором он не является, а лишь указывает на наличие или отсутствие напряжения. Приобретя некоторый опыт работы с указателем, можно по яркости свечения светоизлучающего диода определить величину напряжения между двумя проводниками. Однако для точных измерений нужно применять стрелочные или цифровые вольтметры.
В отличие от указателей с газоразрядными лампами светодиодный индикатор нельзя применять для поиска «фазы», прикасаясь к одному из щупов пальцем. Прибор имеет малое внутреннее сопротивление, и такой способ поиска фазного проводника грозит поражением электрическим током.
Несколько слов об окружающих нас емкостях
Как работает емкостный индикатор напряжения? Чтобы понять это, давайте вернемся на мгновение к электрической теории цепей и вспомним, как функционирует конденсатор. Он имеет два проводника, или пластины, разделенные диэлектриком. Многие думают, что конденсаторы – это отдельные элементы электронных схем, но в действительности мир заполнен конденсаторами, присутствия которых мы обычно просто не замечаем. Вот пример. Предположим, что вы стоите на ковре, покрывающем бетонный пол прямо под горящим светильником с напряжением 220 В. Хотя вы этого и не ощущаете, но ваше тело проводит очень небольшой (порядка микроампера) переменный ток, так как оно является частью цепи, состоящей из двух последовательно включенных конденсаторов. Двумя пластинами первого конденсатора являются нить накала в электролампочке и ваше тело. Диэлектриком – воздух (и, возможно, ваша шляпа) между ними. Пластинами второго конденсатора являются ваше тело и бетонный пол (он достаточно хороший проводник).
Диэлектрик второго конденсатора – это ковер плюс ваши ботинки и носки. Поскольку бетонный пол хорошо заземлен, как и нулевой провод питающей сети, к цепи из двух этих последовательных конденсаторов приложено напряжение в 220 В.