Генератор для трасошукача. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

При проведенні будівельних і ремонтних робіт часто доводиться розшукувати приховані в будівельних конструкціях або прокладені під землею енергетичні, зв'язкові та інші кабелі, трубопроводи та інші інженерні комунікації. Знати точну трасу та глибину їх залягання необхідно не тільки для того, щоб дістатися об'єкта для ремонту або заміни, а й щоб уникнути його випадкового пошкодження під час виконання інших робіт. Для пошуку таких об'єктів існують прилади-трасошукачі, дія яких заснована на реєстрації електромагнітного поля, що створюється в середовищі з поганою провідністю об'єкта, що добре проводить, по якому тече змінний струм певної частоти, створений за допомогою спеціального генератора.

Автор пропонує порівняно дешевий, порівняно з промисловими зразками, саморобний багаторежимний генератор для трасошукача. Він здатний працювати в комплекті з різними пошуковими приймачами як промисловими, так і саморобними.

У різній радіоаматорській літературі неодноразово публікувалися описи найпростіших " шукачів проводки " , дозволяють виявляти дроти побутової електромережі 220 У, 50 Гц на глибині кілька сантиметрів у бетонної стіні. На жаль, підвищуючи чутливість приймача випромінювання, що створюється такими проводами, не вдається значно збільшити глибину виявлення і точність визначення їх траси. Починають даватися взнаки перешкоди від інших аналогічних кабелів, прокладених поблизу, і різних пристроїв, що живляться від мережі, а їх сьогодні чимало.

Щоб успішно розв'язати завдання пошуку кабелю, прокладеного на глибині кілька метрів, котрий іноді кілька десятків метрів, у нього необхідно подати потужний сигнал вищої, ніж мережева, частоти (від сотень герц до кількох десятків кілогерц) від спеціального генератора. Аналогічно створюють електромагнітне поле навколо інших об'єктів пошуку, наприклад, металевих водопровідних труб. Другий висновок генератора у разі заземлюють.

Частоту пошукового сигналу вибирають виходячи з мінімального згасання електромагнітного поля в навколишній кабель або іншу комунікацію в середовищі (ґрунті, бетоні), досить віддалену від частоти можливих перешкод. Крім того, застосовують різні види модуляції сигналу, надаючи йому "забарвлення", що сприяє кращому розпізнаванню на слух або за допомогою вбудованого в пошуковий приймач автоматичного виявника.

Комплект з генератора, що посилає пошуковий сигнал в об'єкт, що розшукується, і пошукового приймача називають трасошукачем або кабелешукачем. Сьогодні вітчизняна та зарубіжна промисловість випускає чимало різновидів трасошукачів. Вартість їх знаходиться в межах від 25 тис. до 350 тис. руб. Але ті, які дешевше 100 тис. руб., в більшості випадків не відповідають вимогам, що пред'являються до них в експлуатації. Вони здатні працювати лише на двох-трьох частотах, їх генератори мають недостатню потужність для пошуку об'єктів, що знаходяться на великій глибині.

Описуваний генератор не має недоліків, характерних для "дешевих" пристроїв аналогічного призначення. Він експлуатується понад 12 років, показав високу надійність та ефективність при пошуку трас кабелів та інженерних комунікацій, що залягають на глибині до 50 м, а також при локалізації місць пошкодження кабельних ліній. Загальна вартість комплекту радіодеталей та матеріалів, необхідних для його виготовлення, не перевищує кількох тисяч рублів.

Генератор сумісний із багатьма приймачами промислових трасо-шукачів вітчизняного та зарубіжного виробництва, призначеними для пошуку інженерних комунікацій, прокладених у стінах, землі, трубах, каналах, шахтах.

Висока потужність, широкі межі зміни робочої частоти, різні комбінації вихідної напруги та струму – все це дозволяє впевнено простежувати навіть в умовах сильних перешкод комунікації, прокладені на глибині до 50 м на відстані від генератора до 5 км.

Можуть бути створені як порівняно високочастотний сигнал, модульований низькочастотним (звукового діапазону), так і сигнали низької та високої частоти окремо. Слід зазначити, що при роботі з пропонованим генератором необхідно дотримуватись заходів електробезпеки, так як напруга на його виході може досягати небезпечних для життя значень.

Основні технічні характеристики

• Вихідна потужність, Вт при роботі від мережі ......6...250
• при роботі від акумуляторної батареї.......100
• Вихідна напруга, В * ....1, 5, 15, 30, 100, 500
• Частота пошукового сигналу, кГц.......50; 25; 12,5; 6,25; 3,125; 1,5625; 0,78125; 0,5...3 (плавно)
• Частота модуляції, Гц.....500...3000 (плавно)
• Частота переривання пошукового сигналу, Гц.......0,1...1 (плавно)
• Напруга живлення, В змінне 50 Гц (мережа) .......220
• постійна (акумуляторна батарея) .......12
• Споживаний струм, А від мережі (без навантаження/під навантаженням) .......0,5/1,4
• від акумуляторної батареї, не більше.......10
• Маса, кг .......12

*Примітка. Виміряно на кожному із шести виходів генератора при його роботі від акумуляторної батареї на частоті 1 кГц стрілочним авометром у режимі вимірювання змінної напруги.

Схема збудника генератора трасошукача показана на рис. 1. На мікросхемі DD1 виконаний генератор, що задає, частота якого стабілізована кварцовим резонатором ZQ1. Двійковий лічильник DD4 зменшує частоту повторення імпульсів генератора, що задає, в 2, 4, 8, 16, 32, 64 і 128 разів. Селектор-мультиплексор DD5 вибирає сигнал із одного з виходів лічильника для подальшої обробки. Керуючі коди на адресних входах селектора формує, залежно від положення перемикача SA2, шифратор на діодах VD1, VD2, VD4-VD10. У табл. 1 показано відповідність між положенням перемикача, логічними рівнями на адресних входах та частотою сигналу на виході селектора і, отже, на виході всього генератора.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Таблиця 1

При установці перемикача SA2 в положення 8 кварцовий генератор вимикається низьким рівнем на виведенні елемента 13 DD1.2, а на вихід селектора надходить сигнал зібраного на мікросхемі DD3 низькочастотного генератора імпульсів з плавною перебудовою частоти від 500 до 3000 Гц. Вимикачем SA1 цей генератор можна вимкнути. Мікросхема DD2 управляє роботою описаних вище генераторів під час виборів режимів і частоти.

Мікросхема DD6 виконує функції фазоінвертора та амплітудного модулятора. Шість її елементів - логічних інверторів - для збільшення здатності навантаження з'єднані по три паралельно. Модуляція проводиться періодичним із частотою імпульсів генератора на мікросхемі DD3 одночасним переведенням виходів всіх інверторів у високоімпедансний стан. Коли сигнал цього генератора обраний як пошуковий (перемикач SA2 в положенні 8), проходження його імпульсів на вхід EO мікросхеми DD6 забороняє високий рівень на виведенні елемента 13 DD2.4, що відключає модуляцію.

Взаємно протифазні сигнали з виходів першої (висновки 2, 5, 7) і другої (висновки 9, 11, 14) груп інверторів мікросхеми DD6 надходять через переривники на транзисторах VT4 і VT5 на входи плечей двотактного підсилювача потужності на транзисторах VT3, в колекторні ланцюги включена первинна обмотка трансформатора T6. Обидва переривники синхронно відкриваються і закриваються імпульсами мультивібратора на транзисторах VT8 і VT1, наступними частотою 1...2 Гц. В результаті вихідний сигнал генератора періодично вмикається і вимикається з цією частотою, що допомагає пізнати його при прийомі на слух серед перешкод. Частоту переривання сигналу можна регулювати змінним резистором R0,1. Співвідношення тривалості включеного та вимкненого станів змінюють змінним резистором R1.

Наявний у збуднику стабілізатор напруги на інтегральному стабілізаторі DA1 знижує напругу, що надходить від описаного нижче блоку живлення U_піт1 (12...14 В) до 11 В та стабілізує його. Ця напруга живить усі вузли збудника.

Сигнал з вторинної обмотки трансформатора T1 подано вихідний підсилювач потужності, схема якого зображена на рис. 2. Він також двотактний і складається з передконечного ступеня посилення на транзисторах VT9 і VT10 і кінцевого ступеня на транзисторах VT11-VT16. Вихідний трансформатор T2 має вторинну обмотку з відводами, що дозволяє працювати на навантаження різного опору, підключаючи їх до відповідних гнізд XS1 - XS7. Напруга, зазначена у цих гнізд, відноситься до роботи генератора від акумуляторної батареї на 12 В. При роботі від мережі 220 В напруга живлення, що подається на кінцевий підсилювач U_піт2 можна регулювати в межах від 5 до 30 В, відповідно змінюючи вихідну напругу генератора і максимальну потужність, що віддається їм в навантаження.

Рис. 2

Світлодіоди HL1 і HL2, підключені через обмежувальний резистор R48 до частини вторинної обмотки трансформатора T2, є індикаторами наявності напруги на виході генератора. За яскравістю їх свічення можна будувати висновки про його встановленому рівні. За бажання один із цих світлодіодів можна замінити будь-яким звичайним діодом.

Автор: С. Губачов

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Розумна подушка Xiaomi Mijia Smart Pillow 14.09.2022 Китайська корпорація Xiaomi представила на своєму майданчику для краудфандингу розумну подушку Mijia Smart Pillow, здатну відстежувати різні фізіологічні показники під час сну користувача та передавати їх у спеціальний додаток на смартфоні. Розташований в центрі подушки і датчик, що не заважає сну, може відстежувати пульс і дихання, хропіння, а також рухи людини, хоча деякі експерти піддають сумніву можливість гаджета точно відстежувати частоту серцевих скорочень без використання додаткових датчиків, наприклад нагрудних або оптичних наручних. Подушку можна класти на ліжко, диван або іншу поверхню для сну будь-якою стороною, що стосується живлення - за нього відповідають 4 батареї або акумулятори AAA. Якщо вірити виробнику, їх вистачатиме на 7-8 тижнів, а значить використовувати акумулятори може бути вигідніше. Обмінюватися зі смартфоном інформацією та спілкуватися з екосистемою Xiaomi подушка буде за допомогою Bluetooth. Також повідомляється про наявність антибактеріального покриття, що зберігає 90% ефективності після 20 прань. Придбати подушку за допомогою краудфандингу можна приблизно за 37 доларів США, надалі ціна новинки збільшиться до 43 доларів.

Інші цікаві новини:

▪ Смартфони руйнують психіку

▪ Вирощування грибів усередині вітрогенераторів

▪ Нейроімплант - підсилювач пам'яті

▪ Окуляри завжди будуть чистими

▪ Селекція пшениці призвела до зниження її стійкості

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Будівельнику, домашньому майстру. Добірка статей

▪ стаття Гасіння одягу, що горить. Охорона праці

▪ стаття Який велосипед найдовший у світі? Детальна відповідь

▪ стаття Призначення та порядок розробки інструкцій з охорони праці

▪ стаття Друкарські фарби. Прості рецепти та поради

▪ стаття Автоматика та телемеханіка. Автоматичне регулювання частоти та активної потужності (АРЧМ). Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024