Ebben a cikkben egy láthatatlan törött huzalérzékelőt fogunk készíteni, amelyet a falakon belül eltört vagy leválasztott vezetékek ellenőrzésére használunk. Az érzékeli a megszakadt vezetéket azáltal, hogy érzékeli a vezetékben lévő feszültség jelenlétét. Amikor a közelében van váltóáramú feszültség, akkor sípolni kezd, és a LED magasra megy, amikor pedig nem lesz váltakozó feszültség, vagy ha elszakadt a vezeték, akkor a hangjelző csendes marad, és a LED lemerül. Ez az áramkör EMF detektorként is szolgálhat, és képes felismerni a váltakozó áram (AC) által generált elektromos mezőt.
A váltóárammal működő eszközök, például elektromos vasalók, köszörűk, légkondicionálók, árnyékolólámpák hosszú, 2 vagy 3 eres kábeleket táplálnak a váltakozó áramú hálózatra. Ezeknek a készülékeknek a nagy áram áramlása vagy a mechanikai igénybevételek miatt történő hosszú ideig történő használata miatt ezek a vezetékek elszakadhatnak valahonnan.
Nagyon nehéz megtalálni a megszakadt vezeték pontos helyét, mert napjainkban a PVC-csövek segítségével elektromos vezetékeket helyeznek el a falakon. Emiatt az emberek általában inkább a törötteket cserélik ki, ahelyett, hogy javítanák. Tehát, hogy megtalálja a megszakadt vezeték pontos helyzetét, ez a törött huzalérzékelő nagyon hasznos, amely érzékeli a megtört vezetéket azáltal, hogy érzékeli a vezetékben a váltakozó áram által létrehozott EMF-et. Abban a pillanatban megáll, hogy sípol, ahol megtalálja a megtört vezetéket, és az áramkör LED-je is kialszik.
Szükséges alkatrészek:
- IC CD 4069
- BC 547 tranzisztor
- Berregő
- 9V-os akkumulátor
- LED-ek
- 10M, 4,7k, 470k, 220k, 470 és 1,8k ohmos ellenállások
- 47k változó ellenállás
- 1N4148 dióda
- 470pF, 100nF kondenzátor
Áramkör és magyarázat:
A projekt fő része az IC 4096. Ez egy hat inverteres CMOS IC, amely hat inverter áramkörből áll. Ez segít nekünk az elektromágneses tér felismerésében. Lineárisan kapcsolódik, visszacsatoló ellenállást helyezve az 1. és 2. érintkező közé. A visszacsatoló ellenállás ellenállását magasan tartják, így az elektromágneses tér változása nem befolyásolja az IC 4096-ot.
Ha nincs elektromágneses tér, akkor az IC 4096 4. érintkezője magas marad, és ha az elektromágneses mező jelen van a detektor áramkör közelében, akkor a 4. tű alacsony lesz és a 12. tű magas lesz, ami a BC547 NPN tranzisztort megvilágítja. fel a RED LED.
Ugyanakkor a 6 érintkezõ is magasra fog menni, és a 6 érintkezõ kimenete a diódát a fordított előfeszítetté teszi, ami az R7 és C2 által létrehozott RC oszcillátor mûködését eredményezi. Ennek az oszcillátornak a frekvenciája 1 KHz körül lesz, és ennek az oszcillátornak a kimenete vezérli a hangjelzőt.
Munka magyarázat:
Ennek a törött vezeték-detektornak a működtetése nagyon egyszerű, és ennek az áramkörnek a fő része, amint azt már nagyon említettük, egy IC CD4069 hexadecimális inverter. Ez az IC 6 inverterből áll, amelyek alapvetően „NEM” kapuk. A hat inverter N3 és N4 kapuja impulzusgenerátorként működik, amely 1 KHz körüli audio tartományon belül leng.
Ebben az áramkörben az R4 (470k) és az R5 (220k) ellenállások, valamint a C1 (100nF) kondenzátorok az időzítő elemek, amelyek meghatározzák a frekvenciát. Az N1 és az N2 kapuk észlelik az áramfeszültség jelenlétét a feszültség alatt lévő vezeték körül és a gyenge váltakozó feszültséget a tesztszondából. Az oszcillátor áramkört az N2 kapu kimeneti csapja engedélyezi vagy tiltja, amely a 10. kimeneti tű.
Ha a feszültség alatt álló vezeték közelében nem lesz váltakozó feszültség, akkor a 10 kimeneti csap alacsony marad, és ennek eredményeként a D3 dióda előre irányított előfeszített üzemmódban vezet, és visszatartja az oszcillátor részét a rezgéstől. Hasonlóképpen, a 6 tű alacsony kimenete visszatartja a tranzisztort a vezetéstől. Ennek eredményeként a hangjelző nem sípol és a LED alacsony szinten marad.
Amikor az áramkör észleli a közeli váltakozó feszültség jelenlétét, akkor a 10 kimeneti tű magasra megy. Ez lehetővé teszi, hogy az oszcillátor 1 KHz körüli frekvencián ingadozzon. Amikor az oszcillátor oszcillál, akkor a LED nagyon nagy sebességgel villogni kezd, és a hangjelző sípolni kezd. Míg a LED és a hangjelző valóban rezeg, de úgy tűnik, hogy folyamatosan világítanak, mivel a villogás sebessége nagyon magas.