DIY detektori i indikatori mikrovalnog polja. Krugovi indikatora električnog polja (13 krugova)

Ovaj referentni vodič pruža informacije o korištenju različitih vrsta predmemorija. Knjiga govori o mogućim opcijama za skrovišta, metodama za njihovo stvaranje i potrebnim alatima, opisuje uređaje i materijale za njihovu izgradnju. Daju se preporuke za uređenje skrovišta kod kuće, u automobilima, na privatnoj parceli itd.

Posebna pozornost posvećena je metodama i metodama kontrole i zaštite informacija. Dat je opis specijalne industrijske opreme korištene u ovom slučaju, kao i uređaji dostupni za ponavljanje obučenim radioamaterima.

U knjizi je detaljno opisan način rada i preporuke za ugradnju i konfiguraciju više od 50 uređaja i uređaja potrebnih za izradu spremnika, kao i onih namijenjenih njihovoj detekciji i sigurnosti.

Knjiga je namijenjena širokom krugu čitatelja, svima koji se žele upoznati s ovim specifičnim područjem stvaralaštva ljudskih ruku.

Industrijski uređaji za otkrivanje radio oznaka, o kojima smo ukratko govorili u prethodnom odjeljku, prilično su skupi (800-1500 USD) i možda vam neće biti pristupačni. U načelu, uporaba posebnih sredstava opravdana je samo kada specifičnosti vaše djelatnosti mogu privući pozornost konkurenata ili kriminalnih skupina, a curenje informacija može dovesti do kobnih posljedica za vaše poslovanje, pa čak i zdravlje. U svim ostalim slučajevima nema potrebe bojati se stručnjaka za industrijsku špijunažu i nema potrebe trošiti ogromne količine novca na posebnu opremu. Većina situacija može se svesti na banalno prisluškivanje razgovora šefa, nevjernog supružnika ili susjeda na dači.

U ovom slučaju, u pravilu se koriste ručno izrađeni radio markeri, koji se mogu detektirati jednostavnijim sredstvima - indikatorima radio emisije. Ove uređaje možete lako napraviti sami. Za razliku od skenera, indikatori radijskih emisija bilježe snagu elektromagnetskog polja u određenom rasponu valnih duljina. Njihova je osjetljivost niska, tako da mogu detektirati izvor radijskog zračenja samo u njegovoj neposrednoj blizini. Niska osjetljivost indikatora jakosti polja također ima svoje pozitivne strane - utjecaj snažnih radiodifuznih i drugih industrijskih signala na kvalitetu detekcije značajno je smanjen. U nastavku ćemo pogledati nekoliko jednostavnih pokazatelja jakosti elektromagnetskog polja HF, VHF i mikrovalnog područja.

Najjednostavniji pokazatelji jakosti elektromagnetskog polja

Razmotrimo najjednostavniji pokazatelj jakosti elektromagnetskog polja u rasponu od 27 MHz. Shematski dijagram uređaja prikazan je na sl. 5.17.

Riža. 5.17. Najjednostavniji indikator jakosti polja za raspon od 27 MHz

Sastoji se od antene, titrajnog kruga L1C1, diode VD1, kondenzatora C2 i mjernog uređaja.

Uređaj radi na sljedeći način. HF oscilacije ulaze u titrajni krug kroz antenu. Krug filtrira oscilacije od 27 MHz iz mješavine frekvencija. Odabrane HF oscilacije detektira dioda VD1, zbog čega samo pozitivni poluvalovi primljenih frekvencija prolaze na izlaz diode. Omotnica ovih frekvencija predstavlja niskofrekventne vibracije. Preostale HF oscilacije filtriraju kondenzator C2. U tom slučaju struja će teći kroz mjerni uređaj koji sadrži izmjenične i istosmjerne komponente. Istosmjerna struja koju mjeri uređaj približno je proporcionalna jakosti polja koje djeluje na prijemnom mjestu. Ovaj detektor se može napraviti kao dodatak bilo kojem ispitivaču.

Zavojnica L1 promjera 7 mm s jezgrom za ugađanje ima 10 zavoja žice PEV-1 0,5 mm. Antena je izrađena od čelične žice duljine 50 cm.

Osjetljivost uređaja može se značajno povećati ako se ispred detektora ugradi RF pojačalo. Shematski dijagram takvog uređaja prikazan je na sl. 5.18.

Riža. 5.18. Indikator s RF pojačalom

Ova shema, u usporedbi s prethodnom, ima veću osjetljivost odašiljača. Sada se zračenje može detektirati na udaljenosti od nekoliko metara.

Visokofrekventni tranzistor VT1 spojen je prema krugu zajedničke baze i radi kao selektivno pojačalo. Oscilatorni krug L1C2 uključen je u njegov kolektorski krug. Krug je spojen na detektor preko odvojka iz svitka L1. Kondenzator SZ filtrira visokofrekventne komponente. Otpornik R3 i kondenzator C4 služe kao niskopropusni filtar.

Zavojnica L1 namotana je na okvir s jezgrom za ugađanje promjera 7 mm pomoću žice PEV-1 0,5 mm. Antena je izrađena od čelične žice dužine oko 1 m.

Za visokofrekventni raspon od 430 MHz također se može sastaviti vrlo jednostavan dizajn indikatora jakosti polja. Shematski dijagram takvog uređaja prikazan je na sl. 5.19, a. Indikator, čiji je dijagram prikazan na Sl. 5.19b, omogućuje određivanje smjera prema izvoru zračenja.

Riža. 5.19. Indikatori pojasa od 430 MHz

Raspon indikatora jakosti polja 1..200 MHz

Možete provjeriti prisutnost prislušnih uređaja u prostoriji s radio odašiljačem pomoću jednostavnog širokopojasnog indikatora jakosti polja s generatorom zvuka. Činjenica je da neke složene "bube" s radio odašiljačem počinju emitirati samo kada se zvučni signali čuju u sobi. Takve je uređaje teško otkriti pomoću konvencionalnog indikatora napona, potrebno je stalno razgovarati ili uključiti magnetofon. Predmetni detektor ima vlastiti izvor zvučnog signala.

Shematski dijagram indikatora prikazan je na sl. 5.20.

Riža. 5.20. Indikator jakosti polja 1…200 MHz raspon

Kao element za pretraživanje korištena je volumetrijska zavojnica L1. Njegova je prednost, u usporedbi s konvencionalnom bič antenom, točnija indikacija lokacije odašiljača. Signal induciran u ovoj zavojnici pojačava se dvostupanjskim visokofrekventnim pojačalom pomoću tranzistora VT1, VT2 i ispravlja diodama VD1, VD2. Prisutnošću konstantnog napona i njegove vrijednosti na kondenzatoru C4 (mikroampermetar M476-P1 radi u milivoltmetarskom načinu) možete odrediti prisutnost odašiljača i njegovu lokaciju.

Skup uklonjivih L1 zavojnica omogućuje vam pronalaženje odašiljača različitih snaga i frekvencija u rasponu od 1 do 200 MHz.

Generator zvuka sastoji se od dva multivibratora. Prvi, podešen na 10 Hz, kontrolira drugi, podešen na 600 Hz. Kao rezultat toga, formiraju se nizovi impulsa, koji slijede s frekvencijom od 10 Hz. Ovi paketi impulsa dovode se do tranzistorske sklopke VT3, u čiji je kolektorski krug uključena dinamička glava B1, smještena u usmjerenoj kutiji (plastična cijev duljine 200 mm i promjera 60 mm).

Za uspješnije pretrage preporučljivo je imati nekoliko L1 zavojnica. Za opseg do 10 MHz zavojnica L1 mora biti namotana s 0,31 mm PEV žicom na šuplji trn od plastike ili kartona promjera 60 mm, ukupno 10 zavoja; za raspon od 10-100 MHz okvir nije potreban, zavojnica je namotana PEV žicom 0,6 ... 1 mm, promjer volumetrijskog namota je oko 100 mm; broj zavoja - 3...5; za raspon od 100–200 MHz, dizajn zavojnice je isti, ali ima samo jedan zavoj.

Za rad sa snažnim odašiljačima mogu se koristiti zavojnice manjeg promjera.

Zamjenom tranzistora VT1, VT2 s onima više frekvencije, na primjer KT368 ili KT3101, možete podići gornju granicu frekvencijskog raspona detektora na 500 MHz.

Indikator jakosti polja za raspon 0,95…1,7 GHz

U posljednje vrijeme sve se više koriste odašiljači ultravisokog frekvencijskog (mikrovalnog) područja kao dio radio-lansera. To je zbog činjenice da valovi u ovom rasponu dobro prolaze kroz zidove od opeke i betona, a antena odašiljačkog uređaja je male veličine, ali vrlo učinkovita u upotrebi. Za otkrivanje mikrovalnog zračenja iz radio odašiljača instaliranog u vašem stanu, možete koristiti uređaj čija je shema prikazana na sl. 5.21.

Riža. 5.21. Indikator jakosti polja za raspon 0,95…1,7 GHz

Glavne karakteristike indikatora:

Radni frekvencijski raspon, GHz…………….0,95-1,7

Razina ulaznog signala, mV…………….0,1–0,5

Pojačanje mikrovalnog signala, dB…30 - 36

Ulazna impedancija, Ohm………………75

Trenutna potrošnja ne više od, mL………….50

Napon napajanja, V………………….+9 - 20 V

Izlazni mikrovalni signal iz antene dovodi se na ulazni konektor XW1 detektora i pojačava ga mikrovalno pojačalo pomoću tranzistora VT1 - VT4 do razine od 3...7 mV. Pojačalo se sastoji od četiri istovjetna stupnja od tranzistora spojenih po zajedničkom emiterskom krugu s rezonantnim vezama. Linije L1 - L4 služe kao kolektorska opterećenja tranzistora i imaju induktivnu reaktanciju od 75 Ohma na frekvenciji od 1,25 GHz. Spojni kondenzatori SZ, C7, C11 imaju kapacitet od 75 Ohma na frekvenciji od 1,25 GHz.

Ovaj dizajn pojačala omogućuje postizanje maksimalnog pojačanja kaskada, međutim, neravnomjernost pojačanja u radnom frekvencijskom pojasu doseže 12 dB. Detektor amplitude na temelju VD5 diode s filtrom R18C17 spojen je na kolektor tranzistora VT4. Detektirani signal se pojačava DC pojačalom na op-amp DA1. Njegovo pojačanje napona je 100. Indikator s brojčanikom spojen je na izlaz operativnog pojačala, pokazujući razinu izlaznog signala. Podešeni otpornik R26 koristi se za balansiranje operacijskog pojačala kako bi se kompenzirao početni prednapon samog operacijskog pojačala i inherentni šum mikrovalnog pojačala.

Pretvarač napona za napajanje op-ampa sastavljen je na DD1 čipu, tranzistorima VT5, VT6 i diodama VD3, VD4. Glavni oscilator izrađen je na elementima DD1.1, DD1.2, proizvodeći pravokutne impulse s frekvencijom ponavljanja od oko 4 kHz. Tranzistori VT5 i VT6 daju pojačanje snage ovih impulsa. Množitelj napona se sastavlja pomoću dioda VD3, VD4 i kondenzatora C13, C14. Kao rezultat, negativni napon od 12 V formiran je na kondenzatoru C14 pri naponu napajanja mikrovalnog pojačala od +15 V. Naponi napajanja operacijskog pojačala stabilizirani su na 6,8 V pomoću zener dioda VD2 i VD6.

Elementi indikatora postavljeni su na tiskanu pločicu izrađenu od dvostrane folije od stakloplastike debljine 1,5 mm. Ploča je zatvorena u mjedeni zaslon, na koji je zalemljena duž perimetra. Elementi se nalaze na strani tiskanih vodiča, druga, folijska strana ploče služi kao zajednička žica.

Linije L1 - L4 su komadići posrebrene bakrene žice dužine 13 mm i promjera 0,6 mm. koji su zalemljeni u bočnu stijenku mesinganog ekrana na visini od 2,5 mm iznad ploče. Sve prigušnice su bez okvira s unutarnjim promjerom od 2 mm, omotane 0,2 mm PEL žicom. Komadi žice za motanje su dugi 80 mm. Ulazni konektor XW1 je konektor C GS kabela (75 ohma).

Uređaj koristi fiksne otpornike MLT i otpornike s polužicom SP5-1VA, kondenzatore KD1 (C4, C5, C8-C10, C12, C15, C16) promjera 5 mm sa zatvorenim izvodima i KM, KT (ostalo). Oksidni kondenzatori - K53. Elektromagnetski indikator s ukupnom strujom odstupanja od 0,5 ... 1 mA - od bilo kojeg magnetofona.

Mikro krug K561LA7 može se zamijeniti s K176LA7, K1561LA7, K553UD2 - s K153UD2 ili KR140UD6, KR140UD7. Zener diode - bilo koji silicij sa stabilizacijskim naponom od 5,6 ... 6,8 V (KS156G, KS168A). Dioda VD5 2A201A može se zamijeniti s DK-4V, 2A202A ili GI401A, GI401B.

Postavljanje uređaja počinje provjerom strujnih krugova. Otpornici R9 i R21 su privremeno odlemljeni. Nakon primjene pozitivnog napona napajanja od +12 V, izmjerite napon na kondenzatoru C14, koji mora biti najmanje -10 V. U suprotnom, koristite osciloskop da provjerite prisutnost izmjeničnog napona na pinovima 4 i 10 (11) DD1 mikrosklop.

Ako nema napona, provjerite je li mikro krug u ispravnom stanju i ispravno instaliran. Ako je prisutan izmjenični napon, provjerite ispravnost tranzistora VT5, VT6, dioda VD3, VD4 i kondenzatora C13, C14.

Nakon postavljanja pretvarača napona, zalemite otpornike R9, R21 i provjerite napon na izlazu op-amp i postavite nultu razinu podešavanjem otpora otpornika R26.

Nakon toga se na ulaz uređaja dovodi signal s naponom od 100 μV i frekvencijom od 1,25 GHz iz mikrovalnog generatora. Otpornik R24 ​​postiže potpuni otklon strelice indikatora PA1.

Indikator mikrovalnog zračenja

Uređaj je dizajniran za traženje mikrovalnog zračenja i otkrivanje mikrovalnih odašiljača male snage izrađenih, na primjer, pomoću Gunnovih dioda. Pokriva raspon 8...12 GHz.

Razmotrimo princip rada indikatora. Najjednostavniji prijemnik, kao što je poznato, je detektor. I takvi mikrovalni prijamnici, koji se sastoje od prijemne antene i diode, nalaze svoju primjenu za mjerenje mikrovalne snage. Najznačajniji nedostatak je niska osjetljivost takvih prijemnika. Da bi se dramatično povećala osjetljivost detektora bez kompliciranja mikrovalne glave, koristi se prijemni krug mikrovalnog detektora s moduliranom stražnjom stijenkom valovoda (slika 5.22).

Riža. 5.22. Mikrovalni prijemnik sa stražnjom stijenkom moduliranog valovoda

U isto vrijeme, mikrovalna glava gotovo nije bila komplicirana; dodana je samo modulacijska dioda VD2, a VD1 je ostala detektorska.

Razmotrimo postupak otkrivanja. Mikrovalni signal koji prima sirena (ili bilo koja druga, u našem slučaju, dielektrična) antena ulazi u valovod. Budući da je stražnja stijenka valovoda kratko spojena, u valovodu se uspostavlja stojeći način rada. Štoviše, ako se detektorska dioda nalazi na udaljenosti od pola vala od stražnjeg zida, bit će u čvoru (tj. minimumu) polja, a ako je na udaljenosti od četvrtine vala, tada na antinod (maksimum). To jest, ako električnim putem pomaknemo stražnju stijenku valovoda za četvrtinu vala (primjenom modulirajućeg napona s frekvencijom od 3 kHz na VD2), tada na VD1, zbog njegovog kretanja s frekvencijom od 3 kHz od čvora do antinode mikrovalnog polja, niskofrekventni signal s frekvencijom od 3 kHz će se osloboditi, koji se može pojačati i istaknuti konvencionalnim niskofrekventnim pojačalom.

Stoga, ako se pravokutni modulirajući napon primijeni na VD2, tada kada uđe u mikrovalno polje, detektirani signal iste frekvencije bit će uklonjen iz VD1. Ovaj signal će biti izvan faze s modulirajućim (ovo svojstvo će se u budućnosti uspješno koristiti za izolaciju korisnog signala od smetnji) i imati vrlo malu amplitudu.

To jest, sva obrada signala provodit će se na niskim frekvencijama, bez oskudnih mikrovalnih dijelova.

Shema obrade prikazana je na sl. 5.23. Krug se napaja iz izvora od 12 V i troši struju od oko 10 mA.

Riža. 5.23. Krug za obradu mikrovalnog signala

Otpornik R3 osigurava početnu pristranost detektorske diode VD1.

Signal koji prima dioda VD1 pojačava se trostupanjskim pojačalom pomoću tranzistora VT1 - VT3. Kako bi se uklonile smetnje, ulazni krugovi se napajaju kroz stabilizator napona na tranzistoru VT4.

Ali zapamtite da korisni signal (iz mikrovalnog polja) iz diode VD1 i modulirajući napon na diodi VD2 nisu u fazi. Zbog toga se motor R11 može ugraditi u položaj u kojem će smetnje biti potisnute.

Spojite osciloskop na izlaz op-amp DA2 i okretanjem klizača otpornika R11 vidjet ćete kako dolazi do kompenzacije.

Iz izlaza predpojačala VT1-VT3, signal ide u izlazno pojačalo na DA2 čipu. Imajte na umu da se između VT3 kolektora i DA2 ulaza nalazi RC sklopka R17C3 (ili C4 ovisno o stanju tipki DD1) s propusnošću od samo 20 Hz (!). Ovo je takozvani digitalni korelacijski filtar. Znamo da moramo primiti kvadratni valni signal s frekvencijom od 3 kHz, točno jednak modulirajućem signalu, i izvan faze s modulirajućim signalom. Digitalni filtar koristi to znanje upravo - kada se želi primiti visoka razina korisnog signala, spaja se kondenzator C3, a kada je niska - C4. Dakle, na SZ i C4, gornja i donja vrijednost korisnog signala akumuliraju se tijekom nekoliko razdoblja, dok se šum s slučajnom fazom filtrira. Digitalni filtar nekoliko puta poboljšava omjer signala i šuma, odgovarajuće povećavajući ukupnu osjetljivost detektora. Postaje moguće pouzdano detektirati signale ispod razine šuma (ovo je opće svojstvo korelacijskih tehnika).

Iz izlaza DA2, signal kroz drugi digitalni filtar R5C6 (ili C8 ovisno o stanju ključeva DD1) dovodi se do integratora-komparatora DA1, čiji izlazni napon, u prisustvu korisnog signala na ulazu ( VD1), postaje približno jednak naponu napajanja. Ovaj signal uključuje HL2 "Alarm" LED i glavu BA1. Isprekidani tonski zvuk glave BA1 i treptanje LED diode HL2 osiguran je radom dvaju multivibratora s frekvencijama od oko 1 i 2 kHz, izrađenih na DD2 čipu, i tranzistorom VT5, koji spaja bazu VT6 s radna frekvencija multivibratora.

Strukturno, uređaj se sastoji od mikrovalne glave i ploče za obradu, koja se može postaviti ili pored glave ili zasebno.

Visokofrekventna polja (HF polja) su elektromagnetske oscilacije u rasponu od 100 000 – 30 000 000 Hz. Tradicionalno, ovaj raspon uključuje kratke, srednje i duge valove. Postoje i valovi ultra- i ultra-visoke frekvencije.

Drugim riječima, VF polja su ona elektromagnetska zračenja s kojima radi velika većina uređaja oko nas.

Indikator HF polja omogućuje određivanje prisutnosti upravo tih zračenja i smetnji.

Njegov princip rada je vrlo jednostavan:

1. Potrebna je antena koja može primati visokofrekventni signal;

2. Primljene magnetske oscilacije antena pretvara u električne impulse;

3. Korisnik se obavještava na njemu prikladan način (jednostavnim paljenjem LED dioda, skalom koja odgovara bilo kojoj očekivanoj razini snage signala, ili čak digitalnim ili zaslonima s tekućim kristalima, kao i zvukom).

Za koje slučajeve može biti potreban RF EM indikator polja:

1. Utvrđivanje prisutnosti ili odsutnosti neželjenog zračenja na radnom mjestu (izloženost radio valovima može štetno djelovati na svaki živi organizam);

2. Potražite ožičenje ili čak uređaje za praćenje ("bube");

3.Obavijest o razmjeni podataka s mobilnom mrežom na mobilnim telefonima;

4.I drugi ciljevi.

Dakle, sve je više-manje jasno s ciljevima i principima rada. Ali kako sastaviti takav uređaj vlastitim rukama? Ispod su neki jednostavni dijagrami.

Najjednostavniji

Riža. 1. Indikatorski dijagram

Na slici se vidi da zapravo postoje samo dva kondenzatora, diode, jedna antena (dovoljan je i metalni ili bakreni vodič duljine 15-20 cm) i miliampermetar (najjeftiniji je s bilo kojim mjerilom).

Da bi se utvrdilo postojanje polja dovoljne snage, potrebno je približiti antenu izvoru RF zračenja.

Ampermetar se može zamijeniti LED diodom.

Osjetljivost ovog sklopa jako ovisi o parametrima dioda, pa ih je potrebno odabrati tako da zadovolje specificirane zahtjeve za detektirano zračenje.
Ako trebate detektirati RF polje na izlazu uređaja, tada umjesto antene trebate koristiti jednostavnu sondu koja se može galvanski spojiti na priključke opreme. Ali u ovom slučaju, potrebno je unaprijed voditi brigu o sigurnosti kruga, jer izlazna struja može probiti diode i oštetiti komponente indikatora.

Ako tražite mali, prijenosni uređaj koji može vrlo jasno pokazati prisutnost i relativnu snagu RF signala, onda će vas svakako zanimati sljedeći sklop.

Riža. 2. Krug s indikacijom razine RF polja na LED diodama

Ova će opcija biti osjetno osjetljivija od svog pandana iz prvog razmatranog slučaja zbog ugrađenog tranzistorskog pojačala.

Krug se napaja redovnom "krunom" (ili bilo kojom drugom baterijom od 9 V), ljestvica svijetli kako se signal povećava (LED HL8 označava da je uređaj uključen). To se može postići tranzistorima VT4-VT10, koji rade poput ključeva.
Krug se može montirati čak i na matičnu ploču. I u ovom slučaju, njegove dimenzije mogu stati u 5*7 cm (čak i zajedno s antenom, sklop ove veličine, čak iu tvrdom kućištu i s baterijom, lako će stati u vaš džep).

Krajnji rezultat, na primjer, izgledat će ovako.

Riža. 3. Montaža uređaja

Glavni tranzistor VT1 mora biti dovoljno osjetljiv na HF oscilacije i stoga je za njegovu ulogu prikladan bipolarni KT3102EM ili sličan.

Svi elementi u shemi nalaze se u tablici.

Stol

Vrsta artikla	Oznaka na dijagramu	Kodiranje/vrijednost	Kol
Schottky dioda
Ispravljačka dioda
Bipolarni tranzistor
Bipolarni tranzistor
Otpornost
Otpornost
Otpornost
Otpornost
Otpornost
Keramički kondenzator
Elektrolitički kondenzator
Dioda koja emitira svjetlo		2...3 V, 15...20 mA

Indikator sa zvučnim alarmom na operacijskim pojačalima

Ako vam je potreban jednostavan, kompaktan, a istovremeno učinkovit uređaj za detekciju RF valova, koji će vas lako obavijestiti o prisutnosti polja ne svjetlom ili iglom ampermetra, već zvukom, onda je donji dijagram za vas.

Riža. 4. Indikatorski sklop sa zvučnim alarmom na operacijskim pojačalima

Osnova kruga je operativno pojačalo srednje preciznosti KR140UD2B (ili analogno, na primjer, CA3047T).

Dizajni opisani u članku indikatori električnog polja može se koristiti za određivanje prisutnosti elektrostatskih potencijala. Ovi potencijali su opasni za mnoge poluvodičke uređaje (čipove, tranzistori s efektom polja); njihova prisutnost može izazvati eksploziju oblaka prašine ili aerosola. Indikatori se također mogu koristiti za daljinsko utvrđivanje prisutnosti visokonaponskih električnih polja (iz visokonaponskih i visokofrekventnih instalacija, visokonaponske elektroenergetske opreme).

Kao osjetljivi element svih konstrukcija koriste se tranzistori s efektom polja, čiji električni otpor ovisi o naponu na njihovoj upravljačkoj elektrodi - vratima. Kada se električni signal primijeni na upravljačku elektrodu tranzistora s efektom polja, električni otpor odvod-izvor potonjeg se značajno mijenja. Sukladno tome, mijenja se i količina električne struje koja teče kroz tranzistor s efektom polja. LED se koriste za označavanje promjena struje. Indikator (slika 1) sadrži tri dijela: tranzistor s efektom polja VT1 - senzor električnog polja, HL1 - indikator struje, zener dioda VD1 - zaštitni element tranzistora s efektom polja. Kao antena korišten je komad debele izolirane žice duljine 10...15 cm Što je antena duža, to je veća osjetljivost uređaja.

Indikator na slici 2 razlikuje se od prethodnog u prisutnosti podesivog izvora prednaprezanja na kontrolnoj elektrodi tranzistora s efektom polja. Ovaj dodatak se objašnjava činjenicom da struja kroz tranzistor s efektom polja ovisi o početnom prednaponu na njegovim vratima. Čak i za tranzistore iste proizvodne serije, a još više za tranzistore različitih tipova, vrijednost početnog prednapona za osiguranje jednake struje kroz opterećenje značajno se razlikuje. Stoga, podešavanjem početnog prednapona na vratima tranzistora, možete postaviti i početnu struju kroz otpor opterećenja (LED) i kontrolirati osjetljivost uređaja.

Početna struja kroz LED razmatranih krugova je 2...3 mA. Sljedeći indikator (slika 3) koristi tri LED diode za indikaciju. U početnom stanju (u odsutnosti električnog polja), otpor izvora-odvodnog kanala tranzistora s efektom polja je mali. Struja teče pretežno kroz indikator uključenosti uređaja - zelenu LED HL1.

Ova LED dioda zaobilazi lanac serijski povezanih LED dioda HL2 i HL3. U prisutnosti vanjskog električnog polja iznad praga, povećava se otpor izvora-odvodnog kanala tranzistora s efektom polja. HL1 LED se gasi glatko ili trenutno. Struja iz izvora napajanja kroz granični otpornik R1 počinje teći kroz serijski spojene crvene LED diode HL2 i HL3. Ove LED diode mogu se postaviti lijevo ili desno od HL1. Visokoosjetljivi indikatori električnog polja koji koriste kompozitne tranzistore prikazani su na slikama 4 i 5. Princip njihovog rada odgovara prethodno opisanim izvedbama. Maksimalna struja kroz LED diode ne smije prelaziti 20 mA.

Umjesto tranzistori s efektom polja naznačenih na dijagramima, mogu se koristiti drugi tranzistori s efektom polja (osobito u krugovima s podešavanjem početnog prednaprezanja vrata). Zener zaštitna dioda može se koristiti drugog tipa s maksimalnim stabilizacijskim naponom od 10 V, po mogućnosti simetrična. U nizu krugova (sl. 1, 3, 4), zener dioda, na štetu pouzdanosti, može se isključiti iz kruga. U tom slučaju, kako bi se izbjeglo oštećenje tranzistora s efektom polja, antena ne smije dodirivati ​​nabijeni predmet; sama antena mora biti dobro izolirana. Istodobno se osjetljivost indikatora značajno povećava. Zener dioda u svim krugovima također se može zamijeniti s otporom od 10 ... 30 MOhm.

Predlažem da razmotrimo jednostavan i lak za izradu krug za "detektor grešaka" (bilo koji izvor elektromagnetskog polja). Što sam prikupio, vjerujem da nije komplicirano i da je dostupno čak i početniku radio amateru. Jednostavno i lako.

DPM-1 na 200 μH korišten je kao induktor L1 i L2. Kondenzator C1 68 nF, može se zamijeniti kondenzatorom za podešavanje. GD507A je visokofrekventna dioda maksimalne frekvencije do 900 MHz. Za mjerenje viših frekvencija potrebno je koristiti mikrovalne diode

Indikator je ploča od foliranog PCB-a dimenzija 24x5cm. Sklop ne zahtijeva samo takvo dizajnersko rješenje - moguće je koristiti antene "BRKOVI" itd. Veličina antene ovisi o duljini mjerenog vala.

Mjerenja su provedena multimetrom M300 u milivoltmetarskom modu. Glavna prednost je širok raspon mjerenja. Počevši od 0 do 5V.

U osnovi, mjerenja ne prelaze 200-300 mV. Na fotografiji su prikazana mjerenja napajanja (s Wi-Fi pristupne točke) - napon 1,1 V. Maksimalna zabilježena vrijednost je vrlo velika - 4,5 V, magnetsko polje je dosta visoko, ali zbog niske frekvencije polja 15-20 cm od uređaja vrijednost je blizu 0.

Traženje uređaja koji emitiraju visokofrekventno zračenje, poput uređaja za slušanje (bube, mikrofoni), vrlo je jednostavno. Indikator lako i pouzdano određuje smjer iz kojeg dolazi zračenje. Izvor se detektira s udaljenosti od 3-5m, čak i ako se radi o običnom mobitelu. Povećanje očitanja instrumenta pokazuje da je smjer traženja točan. Češće, na gornjim katovima kuće u stanu postoji elektromagnetska "pozadina". Ova jakost elektromagnetskog polja očito je uzrokovana snažnim izvorima zračenja u radijusu od nekoliko stotina metara: bazama mobilnih operatera.

Indikator nema vlastito pojačalo, tako da rezultat ovisi o odabranom dizajnu antene. Kondenzator C1 je reaktancija koja "reže" frekvencije i omogućuje vam da konfigurirate indikator na određeni raspon. Fino ugađanje nije provedeno zbog nedostatka generatora referentne frekvencije ili dobrog mjerača frekvencije.

Izvršeno je kalajisanje lemljenja. Ovo uopće nije potrebno. U principu, nakon jetkanja ploče potrebno je temeljito pranje i sušenje.

Kao analog koji se može koristiti umjesto D1 diode GD507A, preporučujem korištenje KD922B s maksimalnom frekvencijom od 1 GHz. Što se tiče karakteristika na srednjim frekvencijama do 400 MHz, KD922B je dvostruko bolji od svog germanijskog kolege. Također, tijekom testnih mjerenja od 150 MHz radio stanice snage 5 W, dobiven je vršni napon od 4,5 V s GD507A, a uz pomoć KD922B dobivena je 3 puta veća snaga.

Pri mjerenju nižih frekvencija (27 MHz) ne uočavaju se značajne razlike među diodama. Indikator je pogodan za postavljanje prijenosne opreme i visokofrekventnih generatora. Indikator vam ne dopušta određivanje frekvencije, izobličenja ili harmonika odašiljača, ali mislim da vas ništa ne sprječava da modificirate krug, pojačate signal - spojite prijemnik i osciloskop.

Indikatori električnog polja mogu se koristiti za individualnu zaštitu električara pri traženju kvarova u električnim mrežama. Uz njihovu pomoć utvrđuje se prisutnost elektrostatičkih naboja u proizvodnji poluvodiča, tekstila i skladištenju zapaljivih tekućina. Pri traženju izvora magnetskih polja, određivanju njihove konfiguracije i proučavanju polja lutanja transformatora, prigušnica i elektromotora, ne može se bez indikatora magnetskog polja.

Krug indikatora visokofrekventnog zračenja prikazan je na sl. 20.1. Signal s antene dolazi do detektora izrađenog od germanijeve diode. Zatim, kroz LC filtar u obliku slova L, signal ulazi u bazu tranzistora, u kolektorskom krugu na koji je priključen mikroampermetar. Služi za određivanje snage visokofrekventnog zračenja.

Za označavanje niskofrekventnih električnih polja koriste se indikatori s ulaznim stupnjem tranzistora s efektom polja (sl. 20.2 - 20.7). Prvi od njih (Sl. 20.2) izrađen je na temelju multivibratora [VRYA 80-28, R 8/91-76]. Kanal tranzistora s efektom polja je kontrolirani element, čiji otpor ovisi o veličini kontroliranog električnog polja. Antena je spojena na vrata tranzistora. Kada se indikator uvede u električno polje, otpor sors-odvod tranzistora s efektom polja se povećava i multivibrator se uključuje.

U telefonskoj kapsuli čuje se zvučni signal čija frekvencija ovisi o jakosti električnog polja.

Sljedeća dva dizajna prema shemama D. Bolotnika i D. Priymaka (sl. 20.3 i 20.4) namijenjena su za otklanjanje kvarova na novogodišnjim električnim vijencima [R 11/88-56]. Indikator (slika 20.3) općenito je otpornik s kontroliranim otporom. Ulogu takvog otpora ponovno igra odvodni kanal - izvor tranzistora s efektom polja, dopunjen dvostupanjskim DC pojačalom. Indikator (slika 20.4) izrađen je prema krugu kontroliranog niskofrekventnog generatora. Sadrži uređaj za utvrđivanje praga, pojačalo i detektor signala induciranog u anteni izmjeničnim električnim poljem. Sve ove funkcije obavlja jedan tranzistor - VT1. Tranzistori VT2 i VT3 koriste se za sastavljanje niskofrekventnog generatora koji radi u stanju pripravnosti. Čim se antena uređaja približi izvoru električnog polja, tranzistor VT1 uključuje generator zvuka.

Indikator električnog polja (Sl. 20.5) dizajniran je za traženje skrivenih ožičenja, električnih krugova pod naponom, ukazuje na blizinu područja visokonaponskih žica, prisutnost izmjeničnih ili konstantnih električnih polja [RaE 8/00-15] .

Uređaj koristi inhibirani generator svjetlosno-zvučnih impulsa, napravljen na analogu injekcijskog tranzistora lijevog polja (VT2, VT3). U nedostatku električnog polja visokog intenziteta, otpor odvod-izvor tranzistora s efektom polja VT1 je mali, tranzistor VT3 je zatvoren i nema generiranja. Struja koju troši uređaj iznosi jedinice ili desetke μA. U prisutnosti konstantnog ili izmjeničnog električnog polja visokog intenziteta, povećava se otpor odvoda i izvora tranzistora s efektom polja VT1, a uređaj počinje proizvoditi svjetlosne i zvučne signale. Dakle, ako se terminal vrata tranzistora VT1 koristi kao antena, indikator reagira na pristup mrežne žice na udaljenosti od oko 25 mm.

Potenciometar R3 podešava osjetljivost, otpornik R1 postavlja trajanje svjetlosno-zvučne poruke, kondenzator C1 postavlja frekvenciju njihovog ponavljanja, a C2 određuje boju zvučnog signala.

Za povećanje osjetljivosti, kao antena se može koristiti komad izolirane žice ili teleskopska antena. Za zaštitu tranzistora VT1 od kvara, zener dioda ili otpornik visokog otpora trebaju biti spojeni paralelno s prijelazom vrata-izvora.

Indikator električnog i magnetskog polja (slika 20.6) sadrži generator relaksacijskih impulsa. Izrađen je na bipolarnom lavinskom tranzistoru (tranzistor mikro kruga K101KT1A, upravljan elektroničkim prekidačem na tranzistoru s efektom polja tipa KP103G), na čiji je ulaz priključena antena. Za postavljanje radne točke generatora (neuspjeh proizvodnje u nedostatku naznačenih električnih polja) koriste se otpornici R1 i R2. Generator impulsa učitava se preko kondenzatora C1 na slušalice visoke impedancije. U prisutnosti izmjeničnog električnog polja (ili kretanja objekata koji nose elektrostatske naboje), na anteni se pojavljuje signal izmjenične struje i, sukladno tome, vrata tranzistora s efektom polja, što dovodi do promjene električnog otpora spoj odvod-izvor s frekvencijom modulacije. U skladu s tim, generator opuštanja počinje generirati pakete moduliranih impulsa, au slušalicama će se čuti zvučni signal.

Osjetljivost uređaja (raspon detekcije žice koja nosi struju mreže 220 V 50 Hz) je 15...20 cm Kao antena koristi se čelična igla 300x3 mm. S naponom napajanja od 9 V, struja koju troši indikator u tihom načinu rada je 100 μA, u načinu rada - 20 μA.

Indikator magnetskog polja (slika 20.6) napravljen je na drugom tranzistoru mikro kruga. Opterećenje drugog generatora je slušalica visoke impedancije. Signal izmjenične struje, uzet od senzora induktivnog magnetskog polja L1, dovodi se preko prijelaznog kondenzatora C1 na bazu lavinskog tranzistora, koji nije povezan istosmjernom strujom s drugim elementima kruga ("plutajuća" radna točka). U načinu indikacije izmjeničnog magnetskog polja, napon na upravljačkoj elektrodi (bazi) lavinskog tranzistora se povremeno mijenja, a mijenja se i lavinski probojni napon kolektorskog spoja i, s time u vezi, frekvencija i trajanje generiranja.

Indikator (slika 20.7) izrađen je na temelju razdjelnika napona, čiji je jedan od elemenata tranzistor s efektom polja VT1, čiji je otpor spoja odvod-izvor određen potencijalom kontrolne elektrode. (kapija) na koju je priključena antena [Rk 6/00-19]. Generator relaksacijskih impulsa temeljen na lavinskom tranzistoru VT2, koji radi u stanju pripravnosti, spojen je na rezistivni razdjelnik napona. Početna razina napona (prag rada) koji se dovodi u generator relaksacijskih impulsa postavlja se potenciometrom R1.

Kako bi se spriječio kvar na upravljačkom prijelazu tranzistora s efektom polja, u krug se uvodi zaštita (kada je izvor napajanja isključen, krug vrata-izvora je u kratkom spoju). Povećanje razine glasnoće zvučnog signala postiže se uvođenjem pojačala na temelju bipolarnog tranzistora VT3. Telefonska kapsula niskog otpora može se koristiti kao opterećenje za izlazni tranzistor VT3.

Da bi se krug pojednostavio, umjesto otpornika R3 može se uključiti telefonska kapsula visokog otpora, na primjer, TON-1, TON-2 (ili "srednje otporna" - TK-67, TM-2). U ovom slučaju nema potrebe koristiti elemente VT3, R4, C2. Konektor u koji se priključuje telefon može istovremeno služiti i kao prekidač za smanjenje veličine uređaja.

U nedostatku ulaznog signala, otpor prijelaza odvod-izvor tranzistora s efektom polja je nekoliko stotina Ohma, a napon koji se uklanja s klizača potenciometra za napajanje generatora impulsa opuštanja je mali. Kada se signal pojavi na upravljačkoj elektrodi tranzistora s efektom polja, otpor spoja odvod-izvor potonjeg raste proporcionalno razini ulaznog signala na jedinice ili stotine kOhma. To dovodi do povećanja napona koji se dovodi do generatora impulsa relaksacije na vrijednost dovoljnu za stvaranje oscilacija, čija je frekvencija određena produktom R4C1. Struja koju troši uređaj u nedostatku signala je 0,6 mA, u načinu indikacije - 0,2 ... 0,3 mA. Raspon detekcije žice pod strujom mreže 220 V 50 Hz s duljinom bičaste antene od 10 cm je 10...100 cm.

Visokofrekventni pokazivač električnog polja (sl. 20.8) [MK 2/86-13] razlikuje se od analognog (sl. 20.1) po tome što je njegov izlazni dio izveden prema premosnoj shemi, koja ima povećanu osjetljivost. Otpornik R1 je dizajniran za uravnoteženje kruga (postavite iglu instrumenta na nulu).

Multivibrator u stanju mirovanja (slika 20.9) služi za prikaz mrežnog napona [MK 7/88-12]. Indikator radi kada se njegova antena približi mrežnoj žici (220 V) na udaljenosti od 2...3 cm. Frekvencija generiranja za vrijednosti prikazane na dijagramu je blizu 1 Hz.

Indikatori magnetskih polja prema dijagramima prikazanim na sl. 20.10 - 20.13, imaju induktivne senzore, koji mogu biti telefonska kapsula bez membrane ili induktor s više zavoja sa željeznom jezgrom.

Indikator (slika 20.10) izrađen je prema krugu radio prijemnika 2-V-0. Sadrži senzor, dvostupanjsko pojačalo, detektor udvostručenja napona i pokazni uređaj.

Indikatori (sl. 20.11, 20.12) imaju LED indikaciju i dizajnirani su za visokokvalitetnu indikaciju magnetskih polja [R 8/91-83; R 3/85-49].

Indikator prema shemi I.P ima složeniji dizajn. Shelestov, prikazan na Sl. 20.13. Senzor magnetskog polja spojen je na upravljački spoj tranzistora s efektom polja, čiji izvorni krug uključuje otpor opterećenja R1. Signal iz ovog otpora pojačava se kaskadom na tranzistoru VT2. Nadalje, krug koristi komparator na DA1 čipu tipa K554SAZ. Komparator uspoređuje razine dva signala: napon uzet iz podesivog rezistivnog razdjelnika R4, R5 (regulator osjetljivosti) i napon uzet iz kolektora tranzistora VT2. LED indikator je uključen na izlazu komparatora.

Literatura: Shustov M.A. Praktično projektiranje sklopova (Knjiga 1), 2003