Простий шукач прихованої проводки без джерела живлення. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Простий шукач прихованої проводки без джерела живлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідник електрика

Іноді у побуті виникає необхідність визначити розташування електропроводки в стінах або стелях будівель. У журналі " Радіо " було опубліковано чимало статей з описом подібних пристроїв, як автономних [1-6], і у вигляді приставок до мультиметру [7, 8]. Проте всі вони вимагають джерело живлення або живляться від мультиметра, який також має своє джерело.

А чи не можна зробити шукач, який не вимагає джерела живлення? Зрозуміло, що такий пристрій повинен мати як мінімум індикатор. Також інтуїтивно зрозуміло, що цей індикатор має бути мікропотужним та бажано оптичним. З усього різноманіття можна вибрати газорозрядні лампи (неонові), світлодіоди та РКІ. У неонових ламп струм - десяті частки міліампера, але напруга запалювання дуже велика - десятки вольт. Серед світлодіодів можна знайти прилади зі струмом у десяті частки міліампера та напругою 1,5...2 В. Однак, на думку автора, найбільш економічні – РКІ. Вони споживають струм від одиниць до десятків (іноді сотень) мікроампер при напрузі одиниці вольт. Крім того, на відміну від світлодіодів, їм не потрібна постійна напруга, отже, відпадає необхідність у випрямлячі.

Отже, індикатор вибрано. Що ж далі? Як змусити його індикувати наявність змінного електричного поля з огляду на те, що шукач не повинен мати гальванічного зв'язку з проводкою?

Згадаймо, що зазвичай електрична проводка виконана кабелем із двома або трьома ізольованими проводами діаметром 1...2 мм у загальній ізоляції. Один із проводів - нульовий або нейтральний, другий - фазний з діючою (середньоквадратичною, ефективною) напругою 230 В щодо нульового, третій - заземлення (у двопровідному кабелі його немає). Іноді, дуже рідко, трапляються ситуації, коли напруга в мережі формується двома фазними проводами. У будь-якому випадку можна вважати, що на деякій відстані від проводів, що перевищує їх діаметр і відстань між ними, змінне електричне поле створене двома проводами з напругою 230 між ними.

Простий шукач прихованої проводки без джерела живлення
Рис. 1. Схема пристрою

Враховуючи, що РКІ, як елемент електричного ланцюга, подібний до конденсатора [9], розглянемо схему на рис. 1. На ній СЖКИ - ємність РКІ (одного елемента щодо загального виведення); 1 і 2 - мережні дроти; 3 і 4 - точки, до яких підключені висновки РКІ; С1-С4 - конденсатори, утворені мережними проводами та точками підключення висновків РКІ. З урахуванням того, що, у першому наближенні, на великому видаленні, що перевищує відстань між мережними проводами, ємність конденсаторів С1-С4 можна вважати однаковою, отримаємо

C = C_РКІ (U_РКІ/(U_c- У_РКІ)),

де С - ємність конденсаторів С1-С4; U_РКІ - напруга на РКІ; U_c - Мережева напруга.

Як індикатор був обраний однорозрядний семіелементний РКІ FP-056P. Вимірювання показали, що ємність його елемента g щодо загального виведення трохи менше 80 пФ, а напруга "запалювання" елемента не перевищує 3 В. Підставляючи ці значення формулу, отримаємо, що ємність конденсаторів С1-С4 повинна бути не менше 1 пФ. Таку ємність може забезпечити, наприклад, відрізок кабелю з двома жилами діаметром 1 мм загальної ізоляції довжиною приблизно 150...200 мм на відстані 20 мм від мережевих проводів. Однак слід враховувати, що такий кабель має власну погонну ємність, яку слід сумувати з ємністю РКІ, оскільки вони включені паралельно.

Наприклад, виміряна погонна ємність кабелю з двома жилами діаметром 1 мм, відстанню між ними 2 мм і ПВХ-ізоляції - близько 70 пФ/м. Отже, відрізок такого дроту довжиною 150 мм має ємність близько 10...15 пФ. Проведені експерименти показали, що в реальних ситуаціях для пошуку прихованого проведення довжина проводів шукача повинна бути не менше 350...400 мм. З таким шукачем украй незручно працювати, крім того, електропроводка повинна мати прямолінійні ділянки такої довжини, що на практиці виконується далеко не завжди. Можна, звичайно, дроти рознести один від одного на більшу відстань, тим самим зменшивши власну ємність, але, як показують експерименти, без зниження чутливості довжину дротів суттєво зменшити не вдається.

А чи не можна дроти замінити на щось інше? З курсу теоретичних основ електротехніки відомо, що ємність дроту над нескінченною провідною площиною вдвічі більша, ніж у двох дротів, рознесених на таку ж відстань. Можна припустити, що ємність дроту, що знаходиться над пластиною кінцевої ширини, матиме проміжне значення між цими крайніми випадками. Отже, дроти можна замінити на пластини, які повинні забезпечити необхідну ємність.

Завдання розрахунку ємності між двома пластинами однієї ширини, що лежать в одній площині, вирішено [10]. Там наведено графік залежності погонної ємності від відношення відстані між пластинами до ширини пластини (рис. 9.4 на с. 227). Врахуйте, щоб отримати погонну ємність у пікофарада на метр, необхідно значення ємності з цього графіка помножити на 8,86. Попередні розрахунки показали, що для індикації наявності змінного електричного поля на відстані близько 20 мм від проводів достатньо пластин шириною 15...20 мм (у разі ширших пластин підвищується чутливість, але збільшуються власна ємність, габарити та погіршується точність визначення "залягання" мережевого) кабелю) із зазором 2...3 мм між ними та довжиною 200...250 мм. Збільшення довжини пластин також призводить до підвищення чутливості приладу.

Простий шукач прихованої проводки без джерела живлення
Рис. 2. Креслення друкованої плати шукача

Виходячи з цього було прийнято рішення зібрати шукач на друкованій платі. Її креслення показано на рис. 2, виготовлена вона з фольгованого з одного боку склотекстоліту завтовшки 1,5 мм. Посередині плати паралельно широким сторонам фольга видалена шириною 2 мм. Два майданчики, що утворилися - це точки 3 і 4 на рис. 1. Вимірювання показали, що ємність між двома майданчиками довжиною 205 і шириною 16,5 мм - близько 6 пФ, відповідно, погонна ємність - близько 30 пФ/м, що більш ніж удвічі менше за погонну ємність двох проводів у загальній ізоляції, про які йшла мова вища. До одного майданчика на платі припаяний загальний висновок РКІ, до іншого - виведення елемента g. Це зроблено з тією метою, щоб елемент g індикував напрямок розташування проводів електромережі. Такий шукач впевнено "розпізнає" наявність електропроводки на відстані 15...20 мм, що цілком достатньо для практики.

Якщо комусь недостатньо одного "запаленого" елемента, можна підключити два, розташовані по краях, - елементи а і d (висновки 7 і 2 РКІ FP-056P), залишивши загальний висновок непідключеним. В цьому випадку вдвічі збільшиться напруга "запалювання", зате вдвічі зменшиться сумарна ємність РКІ, оскільки його елементи будуть послідовно включеними. Експерименти з таким включенням двох елементів показали, що дійсно чутливість шукача помітно не змінилася, але з'явився "неприємний" ефект, пов'язаний з хаотичним та непередбачуваним включенням непідключених елементів, хоча його можна вважати позитивним, оскільки відбувається додаткова індикація наявності змінного електричного поля.

Шукачем користуватися дуже просто: необхідно прикласти плату до стіни і рухати, повертаючи на невеликі кути в протилежні сторони. По максимуму "світлення" елемента чи елементів визначають місце "залягання" електропроводки (рис. 3).

Простий шукач прихованої проводки без джерела живлення
Рис. 3. Використання шукача

Підвищити чутливість (збільшити відстань, на якій шукач "відчуває" електропроводку) можна, доторкнувшись пальцем руки до одного із майданчиків плати. При цьому один із висновків РКІ через ємність людини з'єднується із землею.

Оскільки в більшості випадків нейтральний провід електропроводки також з'єднаний із землею, теоретично ємність конденсаторів С1 і С3 (або С2 і С4, залежно від того, якого висновку РКІ доторкнутися) для нормальної роботи шукача може бути менше. Правда, таке можливе тільки в тому випадку, коли ємність людини більша за ємність С1 і С3 (або С2 і С4), що виконується далеко не завжди. Насамперед, це залежить від навколишнього оточення, від розташування людини щодо заземлених конструкцій, в основному труб опалення та водопровідних або арматури залізобетонних конструкцій, а також від розташування самої електропроводки. У будь-якому випадку варто спробувати!

література

Гордєєв В., Павлов Л. Як виявити приховану проводку? – Радіо, 1981, № 4, с. 54, 55.
Огнев В. Простий шукач прихованої проводки. – Радіо, 1991, № 8, с. 85.
Вороненков В. Простий шукач прихованої проводки. – Радіо, 2002, № 1, с. 56.
Макєєв Д. Малогабаритний шукач прихованої проводки. – Радіо, 2004, № 3, с. 56, 57.
Потапчук М. Мікроконтролерний шукач проводки. – Радіо, 2006, № 2, с. 44, 45.
Нечаєв І. Шукач прихованої електропроводки на основі газонного світильника. – Радіо, 2014, № 4, с. 48, 49.
Нечаєв І. Шукач прихованої проводки з урахуванням цифрового мультиметра. - Радіо, 1998 № 5, с. 41, 42.
Подушкин І. Простий шукач прихованої проводки – приставка до мультиметра. – Радіо, 2013, № 6, с. 33, 34.
Юшин А. Рідкокристалічні цифрознакові індикатори. – Радіо, 1985, № 6, с. 59, 60.
Бінс К., Лауренсон П. Аналіз та розрахунок електричних та магнітних полів. Пров. з англ. - М: Енергія, 1970.

Автор: І. Подушкин

Дивіться інші статті розділу Довідник електрика.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Друк їжі з цвіркунів та моркви 07.10.2022

3D-друк допоможе споживачам подолати відразу у споживанні комах. Такого висновку дійшли дослідники університету Сінгапурського технологій та дизайну (SUTD).

Старіння населення призведе до зростання попиту продукти, багаті білком. Потужним джерелом білка можуть стати комахи та водорості. Виробництво цих продуктів менше впливає на клімат і потребує не так багато додаткових ресурсів, кажуть дослідники.

Але прогодувати планету комахами – непросте завдання. Природно, у людей виникає огида, як тільки вони бачать на тарілках жука, або навіть подумки уявляють подібну їжу.

"Зовнішній вигляд та смак таких альтернативних білків бентежить багатьох", - каже професор SUTD Чуа Чі Кай.

Професор Чуа є співавтором нового дослідження "Системний інженерний підхід для оптимізації багатокомпонентних альтернативних харчових чорнил для 3D-друку, збагаченого білками. Він вважає, що 3D-друк може виявитися життєздатним рішенням, яке допоможе підвищити привабливість комах як альтернативної їжі.

Як експеримент дослідники запропонували поєднувати цвіркунів зі звичайними продуктами, щоб отримати більш знайомий смак. Зокрема, вони створили оптимізоване чорнило, що містить лише три інгредієнти: морквяний порошок, білий комаші та ксантанову камедь.

Морквяний порошок забезпечує механічну міцність, смак, поживні речовини та колір готового чорнила. Результат вийшов досить привабливим.

Інші цікаві новини:

▪ Супутник надрукує собі сонячні батареї прямо у космосі.

▪ Міжконтинентальна подорож бактерій

▪ Скірміони збільшать ємність жорсткого диска у 20 разів

▪ Нова версія транкінгової системи ASTRO 25

▪ Датчики Sony Mocopi для анімації руху аватарів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Детектори напруги поля. Добірка статей

▪ стаття Лукавий царедворець. Крилатий вислів

▪ стаття Скільки у Сонячній системі великих планет? Детальна відповідь

▪ стаття Лікар-хірург. Посадова інструкція

▪ стаття Управління освітленням з будь-якого пульта дистанційного керування. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Ще два досвіди з вилками. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт