Detektory skryté kabeláže

Než otevřete podlahu nebo zatloukáte do zdi, bylo by dobré se ujistit, že na vámi zvoleném místě není žádné skryté elektrické vedení, napájecí kabel nebo armatury. Koneckonců, pokud omylem poškodíte elektrické vedení, můžete připravit sebe, celý dům nebo dokonce celý blok o elektřinu. Navíc, pokud pracujete s kovovým nástrojem, může být váš život v ohrožení. Abyste se těmto problémům vyhnuli, používají se zařízení zvaná vyhledávače nebo detektory skrytého vedení. Tato jednoduchá zařízení vám pomohou chránit se před úrazem elektrickým proudem nebo detekovat přerušení drátu. Níže je uvedeno několik základních schémat takových zařízení, jejichž opakování je podle mého názoru přístupné i školákovi.

Jednoduchý vyhledávač skryté kabeláže

Pro detekci skrytého zapojení je ve většině případů dostačující jednoduché zařízení sestávající z polního tranzistoru, sluchátek a jednoho až tří výkonových prvků (obr. 1). Princip činnosti zařízení je založen na vlastnosti polního tranzistoru měnit svůj odpor vlivem rušení na hradlovém vývodu. Tranzistor VT1 je typu KP103, KP303 s libovolným písmenným indexem (u druhého jmenovaného je vývod pouzdra připojen k hradlovému vývodu). Telefon BF1 je vysokoohmový s odporem 1600-2200 Ohmů. Polarita připojení napájecí baterie GB1 nehraje roli.

Při hledání skrytého vedení pohybujte tělesem tranzistoru podél zdi a určete umístění vodičů podle maximální hlasitosti zvuku o frekvenci 50 Hz (pokud se jedná o elektrické vedení) nebo rádiového přenosu (rozhlasová síť). Jako indikátor mohou sloužit nejen sluchátka, ale také ohmmetr (znázorněn přerušovanými čarami) nebo avometr, který je součástí tohoto provozního režimu. V tomto případě není potřeba zdroj napájení GB1 a telefon BF1.

Detektory skrytého zapojení na tranzistorech

Relativně jednoduché zařízení vyrobené ze tří tranzistorů (obr. 2) pomůže určit umístění skrytého elektrického vedení ve stěnách místnosti. Multivibrátor je sestaven na dvou bipolárních tranzistorech (VT1, VT3) a elektronický klíč je sestaven na tranzistoru s polním efektem (VT2).

Princip hledáčku je založen na tom, že kolem elektrického vodiče se vytvoří elektrické pole – je zachyceno hledáčkem. Pokud je stisknuto tlačítko spínače SB1, ale v oblasti anténní sondy WA1 není žádné elektrické pole nebo je hledáček daleko od síťových vodičů, je tranzistor VT2 otevřený, multivibrátor nefunguje, LED dioda HL1 nesvítí.

Stačí přiblížit anténní sondu připojenou k hradlovému obvodu tranzistoru s efektem pole blízko vodiče s proudem nebo jednoduše k síťovému vodiči, tranzistor VT2 se uzavře, posunování základního obvodu tranzistoru VT3 se zastaví a multivibrátor začne pracovat. LED dioda začne blikat. Pohybem anténní sondy blízko zdi je snadné sledovat v ní síťové vodiče.

Tranzistor s polním efektem může být jakýkoli jiný z řady uvedené na schématu a bipolární – jakýkoli z řady KT312, KT315. Všechny rezistory jsou MLT-0,125, oxidové kondenzátory jsou K50-16 nebo jiné malé, LED je libovolná z řady AL307, zdrojem energie je baterie „Korund“ nebo baterie 6 V, tlačítkový spínač SB9 je KM-1 nebo podobný.

Tělo hledače může být plastové pouzdro pro uložení školních počítacích tyčinek. Deska je připevněna k její horní přihrádce a baterie je umístěna ve spodní. Na boční stěně horní přihrádky je připevněn spínač a LED dioda a na horní stěně je připevněna anténní sonda. Jedná se o kuželovitý plastový kryt s kovovou tyčí se závitem uvnitř. Tyč je k tělesu připevněna maticemi a na tyč je zevnitř tělesa nasazen kovový plátek, který je ohebným montážním vodičem připojen k rezistoru R1 na desce.

Anténní sonda může mít různou konstrukci, například ve tvaru smyčky z kusu silného (5 mm) vysokonapěťového drátu používaného v televizoru. Délka kusu je 80-100 mm, jeho konce jsou provlečeny otvory v horní části pouzdra a připájeny k odpovídajícímu bodu desky.

Požadovanou frekvenci kmitů multivibrátoru, a tedy i frekvenci blikání LED diod, lze nastavit výběrem rezistorů R3, R5 nebo kondenzátorů Cl, C2. Za tímto účelem dočasně odpojte zdrojový výstup tranzistoru s efektem pole od rezistorů R3 a R4 a sepněte kontakty spínače.

Vyhledávač lze také sestavit pomocí mírně odlišného schématu (obr. 3) s použitím bipolárních tranzistorů různých struktur – generátor je vyroben na nich. Tranzistor s efektem pole (VT2) stále řídí provoz generátoru, když anténní sonda WA1 vstoupí do elektrického pole síťového kabelu.

Použité díly:
C1-5…10 μF
VT1-KT209 nebo KT361 s libovolnými indexy
VT2-KП103 libovolný index
VT3-KT315, KT503, KT3102 s libovolnými indexy
150 tisíc randů – 1,2 milionu randů
R2150-560 ohmů
Anténa z drátu 80. 100 mm

Skryté indikátory zapojení na mikroobvodech

Schéma zapojení zařízení je znázorněno na obr. 4. Skládá se ze dvou jednotek – zesilovače střídavého napětí, jehož základem je mikrovýkonový operační zesilovač DA1, a generátoru audiofrekvenčních oscilací sestaveného na invertujícím Schmittově spouštěči DD1.1 mikroobvodu K561TL1, obvodu pro nastavení frekvence R7C2 a piezoelektrickém emitoru BF1.

Když je anténa WA1 umístěna blízko vodiče elektrické sítě, kterým prochází proud, je mikroobvod DA50 zesílen snímací elektromotorický signál průmyslové frekvence 1 Hz, v důsledku čehož se rozsvítí LED dioda HL1. Stejné výstupní napětí operačního zesilovače, pulzující s frekvencí 50 Hz, spustí generátor audio frekvence.

Proud spotřebovaný mikroobvody zařízení při napájení ze zdroje 9 V nepřesahuje 2 mA a při rozsvícení LED HL1 nepřesahuje 7 mA. Zdrojem energie může být baterie 7 D-0,125, „Korund“ nebo podobné baterie zahraniční výroby.

Někdy, zejména pokud je dané zapojení umístěno vysoko, je obtížné pozorovat záblesk indikátoru HL1 a zvukový signál je zcela dostačující. V tomto případě lze LED diodu vypnout, což zvýší účinnost zařízení. Všechny pevné rezistory jsou MLT-0,125, nastavitelný rezistor R2 je typu SPZ-38B a kondenzátor C1 je K50-6. Anténa WA1 je fóliová podložka na desce o rozměrech přibližně 55×12 mm.

Montážní deska je umístěna v pouzdře z dielektrického materiálu tak, aby anténa byla v hlavové části a co nejdále od ruky obsluhy. Na přední straně pouzdra se nachází vypínač SA1, LED dioda HL1 a zvukový zdroj BF1. Počáteční citlivost zařízení se nastavuje trimrovým rezistorem R2. Správně namontované zařízení není potřeba nastavovat.

Jednoduchý indikátor střídavého elektrického pole

Jednoduchý indikátor střídavého elektrického pole skrytého vedení lze sestavit pomocí děliče napětí řízeného externím elektrickým polem – rezistorem R1 a kanálem tranzistoru s efektem pole (obr. 5). Jako řízený generátor impulsů se používá generátor na mikroobvodu K122TL1. Zatížením generátoru pro indikaci jsou vysokoimpedanční sluchátka typu TON-1 (TON-2).

V přítomnosti vnějšího střídavého elektrického pole je signál indukovaný na anténě přiváděn na řídicí elektrodu tranzistoru s efektem pole (hradla), což způsobuje modulaci odporu kanálu tranzistoru s efektem pole. V důsledku toho se mění úbytek napětí na děliči, což následně způsobuje generování s měnící se frekvencí.

Indikátor magnetického pole

Kolem vodičů, kterými protéká střídavý proud, se vytváří nejen střídavé elektrické pole, ale i magnetické pole. Proto je pro detekci skrytého vedení možné zaregistrovat střídavé magnetické pole.

Indikátor magnetického pole, který vám nabízíme (obr. 6), obsahuje senzor magnetického pole B1, střídavý zesilovač sestavený na operačním zesilovači DA1 a komparátor napětí na operačním zesilovači DA2. Střídavé magnetické pole budí střídavé napětí v cívce senzoru, které je po zesílení přivedeno na jeden ze vstupů komparátoru a na jeho druhý vstup je přivedeno konstantní nastavitelné napětí z proměnného rezistoru R3.

Pokud je senzor umístěn mimo magnetické pole, je amplituda napětí na výstupu operačního zesilovače DA2 malá (šum a rušení) a výstup komparátoru bude mít konstantní napětí 1 V. LED HL1,5 se proto buď nerozsvítí, nebo svítí slabě – to závisí na vlastnostech konkrétního případu operačního zesilovače DA1 a LED HL2. Když je senzor přiblížen k vodiči s proudem, na výstupu zesilovače DA1 se objeví střídavé napětí, dostatečné k přepnutí komparátoru.

Na výstupu komparátoru se objevují napěťové impulsy a rozsvítí se LED HL1, což signalizuje, že testovaným vodičem protéká proud. Pro zvýšení citlivosti senzoru a odolnosti zařízení proti šumu je kondenzátor C1 zapojen paralelně k vinutí senzoru B2. Spolu s vinutím tvoří tento kondenzátor obvod naladěný na frekvenci rovnou frekvenci sítě. Práh odezvy komparátoru, a tedy i citlivost indikátoru, lze nastavit proměnným rezistorem R3.

Téměř všechny části zařízení jsou umístěny na desce plošných spojů vyrobené z jednostranně fóliovaného skelného vlákna o tloušťce 1 mm. Deska je umístěna v samostatném kovovém stínícím pouzdře. Velikost desky je zvolena tak, aby ji bylo možné upevnit do obdélníkových svorek z vybitých baterií Krona nebo Korund. K pouzdru indikátoru je připevněna sonda, na jejímž konci je namontován senzor magnetického pole.

Jako senzor B1 lze použít hotovou univerzální hlavu z kazetového magnetofonu nebo přehrávače. Senzor si také snadno vyrobíte svépomocí. Hlava je založena na prstencovém magnetofonu o průměru 7 mm vyrobeném z feritu 1500NM. Kroužek se opatrně rozlomí napůl a znovu slepí epoxidovým lepidlem, přičemž se do jedné z mezer předem vloží nemagnetické těsnění (například z papíru nebo textolitu) o tloušťce přibližně 0,5 mm. Tato mezera je pracovní mezera, bude sloužit jako citlivá zóna hlavy. Na kroužek se poté navine 400 závitů drátu PEV-2 o průměru 0,1 mm. Okraje kroužku by měly být otupené. Drát se navine tak, aby celé vinutí bylo umístěno na polovině kroužku naproti pracovní mezeře. Vinutí se napustí stejným lepidlem, senzor se upevní na sondě a pokryje se tenkou vrstvou lepidla, aby byl chráněn před mechanickým poškozením. Kondenzátor C2 se umístí do sondy vedle senzoru. Senzor je k desce připojen stíněným vodičem.

Kromě těch, které jsou uvedeny na schématu, může zařízení použít operační zesilovače K140UD6B, K140UD7A. K140UD7B; LED – AL102A-AL102D, AL307A-AL307N, AL316A, AL316B, AL341A-AL341E, AL360A, AL360B. Rezistor R2 – SPO nebo SP4-1, zbytek – VS, MLT; kondenzátory C1, C5 – K50-6, K53-1, K52-1, zbytek – KM, KLS. Nastavení spočívá v ladění obvodu R1C2 na frekvenci generátoru. Kondenzátor může být tvořen několika kondenzátory zapojenými paralelně. Obecně řečeno, obvod není třeba nastavovat a můžete dokonce zcela opustit kondenzátor C2, ale v tomto případě bude citlivost indikátoru dvakrát až třikrát menší. Zařízení musí být napájeno ze stabilizovaného zdroje napětí s výstupním proudem 60 mA. Možné je však i autonomní napájení z baterií Korund nebo dobíjecích baterií – 70D-7.

Univerzální indikační zařízení

Toto univerzální indikační zařízení je pro vás skutečným nálezem, protože v celé své jednoduchosti kombinuje dva indikátory. Zařízení vám umožňuje nejen identifikovat skryté vedení, ale také detekovat jakýkoli kovový předmět nacházející se ve zdi nebo podlaze (výztuž, staré dráty atd.), a tím výrazně usnadní hledání místa pro vybavení úkrytu.

Zařízení se skládá ze dvou nezávislých jednotek: detektoru kovů a indikátoru skrytého zapojení (obr. 7). Tranzistor VT1 slouží k sestavení vysokofrekvenčního generátoru, který se uvádí do budicího režimu úpravou napětí na bázi VT1 pomocí potenciometru R6. Vysokofrekvenční napětí je usměrněno diodou VD1 a přepíná komparátor, sestavený na operačním zesilovači DA1, do polohy, ve které LED HL1 zhasne a generátor periodického zvukového signálu, sestavený na mikroobvodu DA1, je ve vypnutém stavu. Otáčením regulátoru citlivosti R6 se provozní režim VT1 nastaví na prahovou hodnotu generování, která je řízena vypnutím LED HL1 a generátoru periodického signálu. Když kovový předmět vstoupí do indukčního pole L1/L2, generace se přeruší, komparátor se přepne do polohy, ve které se LED HL1 rozsvítí a na piezoelektrický emitor je dodáváno periodické napětí s frekvencí asi 1000 Hz a periodou asi 0,2 s.

Rezistor R2 je určen k nastavení prahového režimu generování ve střední poloze potenciometru R6. Indikátor skrytého zapojení je sestaven na bázi mikrovýkonového operačního zesilovače DA2. Když se vodič připojený ke vstupu zesilovače nachází v blízkosti elektrického vedení, anténa WA50 vnímá rušení průmyslové frekvence 2 Hz, zesiluje ho citlivý zesilovač sestavený na DA2 a spíná LED HL2 s touto frekvencí.

Zařízení je konstrukčně vyrobeno v pouzdře pájeném z fólií potaženého sklolaminátu a natřeném nitrosmaltem. Přijímací antény WA1 a WA2 by měly být co nejdále od ruky a umístěny v hlavě zařízení. Je třeba poznamenat, že část pouzdra, ve které jsou antény umístěny, by neměla mít vnitřní fóliový povlak. SB1 přepíná provozní režimy, vypínač SB2 je kombinován s R6. Jako zdroj napájení se používá baterie „Corund“. Spotřeba proudu v různých provozních režimech:

Pohotovostní režim detektoru kovů 2 mA LED svítí a zvukový signál 10 mA Pohotovostní režim detektoru skrytého zapojení 0,2 mA LED svítí 2 mA
 

Zařízení pro detekci poškození skrytého elektrického vedení

Zařízení je napájeno autonomním zdrojem 9 V a je uzavřeno v hliníkovém pouzdře o rozměrech 80x38x27 mm. Princip činnosti zařízení je následující. Na jeden z vodičů skrytého elektrického vedení je přivedeno střídavé napětí 12 V ze snižujícího transformátoru. Zbývající vodiče jsou uzemněny. Zařízení se zapne a pohybuje se rovnoběžně s povrchem stěny ve vzdálenosti 5-40 mm. V místě přerušení nebo konce vodiče indikátor zařízení zhasne. Zařízení lze také použít k detekci poškození žil v flexibilních přenosných a hadicových kabelech.
Zdroj: shems.h1.ru