Csináld magad mikrohullámú térérzékelők indikátorai. Az elektromos mezők indikátorrendszerei (13 séma)

Ez a súgóútmutató tájékoztatást nyújt a különböző típusú gyorsítótárak használatáról. A könyv tárgyalja a gyorsítótárak lehetséges lehetőségeit, létrehozásuk módjait és az ehhez szükséges eszközöket, ismerteti a felépítésükhöz szükséges eszközöket, anyagokat. Javaslatok vannak a gyorsítótárak otthoni, autókban, személyes telken stb.

Különös helyet kapnak az információk ellenőrzésének és védelmének módjai és módszerei. Leírást adunk az ebben az esetben használt speciális ipari berendezésekről, valamint a képzett rádióamatőrök által ismételhető eszközökről.

A könyv részletes leírást ad a gyorsítótárak gyártása során szükséges több mint 50, illetve ezek észlelésére és védelmére tervezett eszköz és berendezés telepítéséhez és konfigurálásához szükséges munkáról és javaslatokról.

A könyvet az olvasók széles körének szánjuk, mindazoknak, akik az emberi alkotás e sajátos területével szeretnének megismerkedni.

Az előző részben röviden ismertetett rádióhibák észlelésére szolgáló ipari eszközök meglehetősen drágák (800-1500 USD), és előfordulhat, hogy nem megfizethetőek az Ön számára. A speciális eszközök használata elvileg csak akkor indokolt, ha tevékenységének sajátosságai felkelthetik a versenytársak vagy bűnözői csoportok figyelmét, és az információszivárgás végzetes következményekkel járhat az Ön vállalkozására, sőt egészségére nézve. Minden más esetben nem kell tartani az ipari kémkedés szakembereitől, és nem kell hatalmas összegeket speciális berendezésekre költeni. A legtöbb helyzet egy főnök, egy hűtlen házastárs vagy egy vidéki szomszéd beszélgetésének banális lehallgatásáig vezethető vissza.

Ebben az esetben általában kézműves rádiós könyvjelzőket használnak, amelyek egyszerűbb eszközökkel - a rádiókibocsátás mutatóival - észlelhetők. Ezeket az eszközöket könnyedén elkészítheti saját maga. A szkennerekkel ellentétben a rádiókibocsátásjelzők az elektromágneses tér erősségét egy adott hullámhossz-tartományban regisztrálják. Érzékenységük alacsony, így a rádiósugárzás forrását csak annak közvetlen közelében tudják észlelni. A térerősség-jelzők alacsony érzékenységének is megvannak a pozitívumai - az erős műsorszórás és más ipari jelek hatása az észlelés minőségére jelentősen csökken. Az alábbiakban megvizsgálunk néhány egyszerű mutatót a HF, VHF és mikrohullámú sávok elektromágneses térerősségére vonatkozóan.

Az elektromágneses térerősség legegyszerűbb mutatói

Tekintsük az elektromágneses térerősség legegyszerűbb mutatóját a 27 MHz-es tartományban. A készülék sematikus diagramja az ábrán látható. 5.17.

Rizs. 5.17. A 27 MHz-es sáv legegyszerűbb térerőssége

Egy antennából, egy L1C1 oszcillációs áramkörből, egy VD1 diódából, egy C2 kondenzátorból és egy mérőeszközből áll.

A készülék a következőképpen működik. A rádiófrekvenciás rezgések az antennán keresztül az oszcillációs áramkörbe kerülnek. A hurok kiszűri a 27 MHz-es sávot a frekvenciák keverékéből. A kiválasztott RF rezgéseket a VD1 dióda érzékeli, ami miatt a vett frekvenciákból csak pozitív félhullámok jutnak át a dióda kimenetére. Ezeknek a frekvenciáknak a burkológörbéje egy alacsony frekvenciájú rezgés. A fennmaradó RF rezgéseket a C2 kondenzátor szűri. Ebben az esetben áram fog átfolyni a mérőeszközön, amely változó és állandó komponenst tartalmaz. A műszer által mért egyenáram hozzávetőlegesen arányos a vételi hely térerősségével. Ez az érzékelő bármilyen teszterhez rögzíthető.

A 7 mm átmérőjű L1 tekercs hangolómaggal 10 menetes PEV-1 0,5 mm-es huzallal rendelkezik. Az antenna 50 cm hosszú acélhuzalból készül.

A készülék érzékenysége jelentősen növelhető, ha a detektor elé RF erősítőt szerelünk fel. Egy ilyen eszköz sematikus diagramja a 2. ábrán látható. 5.18.

Rizs. 5.18. RF erősítő visszajelző

Ez a séma az előzőhöz képest nagyobb adóérzékenységgel rendelkezik. Most már több méter távolságból is észlelhető a sugárzás.

A VT1 nagyfrekvenciás tranzisztor egy közös alapáramkör szerint van csatlakoztatva, és szelektív erősítőként működik. Az L1C2 oszcillációs áramkör a kollektor áramkörében található. Az áramkör az L1 tekercs csapján keresztül csatlakozik az érzékelőhöz. A C3 kondenzátor kiszűri a nagyfrekvenciás alkatrészeket. Az R3 ellenállás és a C4 kondenzátor aluláteresztő szűrőként működik.

Az L1 tekercs 7 mm átmérőjű hangolómaggal ellátott keretre van feltekerve, 0,5 mm-es PEV-1 vezetékkel. Az antenna körülbelül 1 m hosszú acélhuzalból készül.

A 430 MHz-es nagyfrekvenciás sávhoz egy nagyon egyszerű térerősségjelző kialakítás is összeállítható. Egy ilyen eszköz sematikus diagramja a 2. ábrán látható. 5.19, a. Az indikátor, amelynek sémája az ábrán látható. 5.19, b, lehetővé teszi a sugárforrás irányának meghatározását.

Rizs. 5.19. 430 MHz-es sávjelzők

Térerősségjelző az 1...200 MHz tartományhoz

Egy egyszerű szélessávú térerősségjelzővel és hanggenerátorral rádióadóval ellenőrizheti a helyiségben a lehallgató eszközök jelenlétét. A helyzet az, hogy néhány rádióadóval rendelkező összetett "hibát" csak akkor kapcsol be az átvitelhez, ha hangjelzéseket hall a szobában. Az ilyen eszközöket nehéz felismerni a hagyományos feszültségjelzővel, folyamatosan beszélnie kell vagy be kell kapcsolnia a magnót. A kérdéses detektor saját hangjelforrással rendelkezik.

Az indikátor sematikus diagramja a 2. ábrán látható. 5.20.

Rizs. 5.20. Térerősségjelző az 1…200 MHz tartományban

Keresőelemként L1 hangerőtekercset használunk. Előnye a hagyományos ostorantennához képest az adó helyének pontosabb jelzése. Az ebben a tekercsben indukált jelet a VT1, VT2 tranzisztorokon alapuló kétfokozatú nagyfrekvenciás erősítő erősíti, és a VD1, VD2 diódák egyenirányítják. Állandó feszültség jelenléte és értéke a C4 kondenzátoron (az M476-P1 mikroampermérő millivoltméter üzemmódban működik) meg lehet határozni az adó jelenlétét és elhelyezkedését.

Az L1 eltávolítható tekercskészlet lehetővé teszi, hogy különféle teljesítményű és frekvenciájú adókat találjon 1 és 200 MHz közötti tartományban.

A hanggenerátor két multivibrátorból áll. Az első, 10 Hz-re állítva, vezérli a másodikat, 600 Hz-re állítva. Ennek eredményeként impulzuskitörések jönnek létre, amelyek 10 Hz-es frekvenciával következnek. Ezeket az impulzuskitöréseket a VT3 tranzisztorkulcshoz táplálják, amelynek kollektoráramkörében a B1 dinamikus fej található, egy irányított dobozban (200 mm hosszú és 60 mm átmérőjű műanyag cső).

A sikeresebb kereséshez több L1 tekercs szükséges. 10 MHz-ig terjedő tartományban az L1 tekercset 0,31 mm-es PEV vezetékkel kell feltekerni egy üreges műanyag vagy karton tüskére, amelynek átmérője 60 mm, összesen - 10 fordulattal; a 10-100 MHz-es tartományhoz nincs szükség a keretre, a tekercs 0,6 ... 1 mm-es PEV-huzallal van feltekerve, az ömlesztett tekercs átmérője körülbelül 100 mm; fordulatok száma - 3 ... 5; a 100-200 MHz-es tartományban a tekercs kialakítása megegyezik, de csak egy fordulattal rendelkezik.

Kisebb átmérőjű tekercsek használhatók nagy teljesítményű adókkal való munkavégzésre.

Ha a VT1, VT2 tranzisztorokat magasabb frekvenciájúakra, például KT368-ra vagy KT3101-re cseréli, az érzékelő érzékelési frekvenciatartományának felső határa 500 MHz-re emelhető.

0,95…1,7 GHz térerősség-jelző

A közelmúltban a rádiós könyvjelzők részeként egyre gyakrabban használják a mikrohullámú (mikrohullámú) tartományú adókészülékeket. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy ennek a tartománynak a hullámai jól áthaladnak a tégla- és betonfalakon, és az adóeszköz antennája kis méretű, nagy hatékonyságú használat mellett. A lakásában elhelyezett rádióadó mikrohullámú sugárzásának érzékeléséhez használhatja azt a készüléket, amelynek diagramja az 1. ábrán látható. 5.21.

Rizs. 5.21. 0,95…1,7 GHz térerősség-jelző

A mutató főbb jellemzői:

Működési frekvencia tartomány, GHz…………….0,95-1,7

Bemeneti jelszint, mV…………….0,1–0,5

Mikrohullámú jelerősítés, dB…30-36

Bemeneti ellenállás, Ohm…………………75

Jelenlegi fogyasztás, legfeljebb, ml………….50

Tápfeszültség, V……………………….+9 - 20 V

Az antenna kimenő mikrohullámú jelét az érzékelő XW1 bemeneti csatlakozójára táplálják, és a VT1 - VT4 tranzisztorokon alapuló mikrohullámú erősítővel erősítik fel 3 ... 7 mV szintre. Az erősítő négy azonos fokozatból áll, amelyek tranzisztorokon készülnek, amelyek egy közös emitteráramkör szerint vannak csatlakoztatva rezonáns csatlakozásokkal. Az L1 - L4 vonalak a tranzisztorok kollektorterheléseként szolgálnak, és induktív reaktanciájuk 75 ohm 1,25 GHz-es frekvencián. A C3, C7, C11 elválasztó kondenzátorok kapacitása 75 ohm 1,25 GHz-es frekvencián.

Az erősítő ilyen kialakítása lehetővé teszi a kaszkádok maximális erősítését, azonban az erősítés egyenetlensége a működési frekvenciasávban eléri a 12 dB-t. A VT4 tranzisztor kollektorához egy R18C17 szűrővel ellátott VD5 diódán lévő amplitúdódetektor csatlakozik. Az észlelt jelet a DA1 műveleti erősítő DC erősítője erősíti fel. Feszültségerősítése 100. Az op-amp kimenetére egy nyíljelző csatlakozik, amely a kimeneti jel szintjét mutatja. A műveleti erősítő egy R26 hangolt ellenállással van kiegyensúlyozva, hogy kompenzálja magának az op-amp kezdeti előfeszítő feszültségét és a mikrohullámú erősítő belső zaját.

A DD1 chipen, a VT5, VT6 tranzisztorokon és a VD3, VD4 diódákon egy feszültségátalakító van összeszerelve az op-amp táplálására. A DD1.1, DD1.2 elemeken egy mesteroszcillátor készül, amely téglalap alakú impulzusokat generál körülbelül 4 kHz ismétlési gyakorisággal. A VT5 és VT6 tranzisztorok teljesítményerősítést biztosítanak ezekhez az impulzusokhoz. A VD3, VD4 diódákon és a C13, C14 kondenzátorokon feszültségszorzót szerelnek fel. Ennek eredményeként a C14 kondenzátoron 12 V negatív feszültség jön létre +15 V mikrohullámú erősítő tápfeszültség mellett. Az op-amp tápfeszültségét 6,8 V-on stabilizálják a VD2 és VD6 zener-diódák.

Az indikátorelemek 1,5 mm vastagságú, kétoldalas fóliaüvegszálból készült nyomtatott áramköri lapra vannak elhelyezve. A tábla sárgaréz képernyőbe van zárva, amelyhez a kerület mentén forrasztják. Az elemek a nyomtatott vezetők oldalán helyezkednek el, a tábla második, fóliaoldala közös vezetékként szolgál.

Az L1-L4 vonalak ezüstözött rézhuzaldarabok, amelyek hossza 13, átmérője 0,6 mm. amelyeket a sárgaréz szita oldalfalába forrasztanak a tábla felett 2,5 mm magasságban. Minden fojtó keret nélküli, 2 mm belső átmérővel, 0,2 mm-es PEL huzallal feltekerve. A tekercselő huzaldarabok hossza 80 mm. Az XW1 bemenet egy C HS kábel (75 ohm) csatlakozója.

A készülék fix MLT és félig beépített SP5-1VA ellenállásokat, 5 mm átmérőjű KD1 (C4, C5, C8-C10, C12, C15, C16) kondenzátorokat használ forrasztott vezetékekkel és KM, KT (a többi). Oxid kondenzátorok - K53. Elektromágneses jelző 0,5 ... 1 mA teljes eltérítési árammal - bármely magnóról.

A K561LA7 chip cserélhető K176LA7, K1561LA7, K553UD2 - K153UD2 vagy KR140UD6, KR140UD7 típusúra. Zener diódák - bármilyen szilícium, 5,6 ... 6,8 V stabilizációs feszültséggel (KS156G, KS168A). A VD5 2A201A dióda DK-4V, 2A202A vagy GI401A, GI401B diódára cserélhető.

Az eszköz üzembe helyezése a tápáramkörök ellenőrzésével kezdődik. Ideiglenesen kiforrasztott R9 és R21 ellenállások. +12 V pozitív tápfeszültség alkalmazása után megmérjük a C14 kondenzátor feszültségét, amelynek legalább -10 V-nak kell lennie. Ellenkező esetben az oszcilloszkóp megbizonyosodik arról, hogy a 4. és 10. (11) érintkezőknél váltakozó feszültség van. a DD1 mikroáramkörből.

Ha nincs feszültség, győződjön meg arról, hogy a mikroáramkör jó állapotban van, és a telepítés megfelelő. Ha váltakozó feszültség van jelen, ellenőrizze a VT5, VT6 tranzisztorok, a VD3, VD4 diódák és a C13, C14 kondenzátorok használhatóságát.

A feszültségátalakító létrehozása után forrassza az R9, R21 ellenállásokat, ellenőrizze a feszültséget az op-amp kimenetén, és állítsa be az R26 ellenállás ellenállását a nulla szint beállításához.

Ezt követően a mikrohullámú generátorból 100 μV feszültségű és 1,25 GHz frekvenciájú jel kerül a készülék bemenetére. Az R24 ellenállás eléri az RA1 jelző nyílának teljes eltérítését.

Mikrohullámú jelző

A készüléket mikrohullámú sugárzás keresésére és kis teljesítményű mikrohullámú adók észlelésére tervezték, amelyek például Gunn diódákon készültek. 8…12 GHz tartományt fedi le.

Tekintsük a mutató elvét. A legegyszerűbb vevő, mint ismeretes, a detektor vevő. És az ilyen mikrohullámú vevőkészülékek, amelyek egy vevőantennából és egy diódából állnak, megtalálják alkalmazásukat a mikrohullámú teljesítmény mérésére. A legjelentősebb hátránya az ilyen vevőkészülékek alacsony érzékenysége. A detektor érzékenységének drámai növelésére a mikrohullámú fej bonyolítása nélkül egy mikrohullámú detektor vevőáramkört használnak modulált hullámvezető hátfallal (5.22. ábra).

Rizs. 5.22. Mikrohullámú vevő a hullámvezető modulált hátfalával

Ugyanakkor a mikrohullámú fej szinte nem lett bonyolultabb, csak a VD2 modulátor diódát adták hozzá, és a VD1 detektor maradt.

Fontolja meg az észlelési folyamatot. A kürt (vagy bármely más, esetünkben dielektromos) antenna által vett mikrohullámú jel a hullámvezetőbe kerül. Mivel a hullámvezető hátsó fala rövidre van zárva, az álló akarat módja a hullámvezetőben jön létre. Sőt, ha a detektordióda fél hullám távolságra van a hátsó faltól, akkor a mező csomópontjánál (vagyis minimumánál) lesz, és ha a hullám negyedének távolságára, akkor az antinódusnál lesz. (maximális). Vagyis ha a hullámvezető hátsó falát elektromosan mozgatjuk egy negyed hullám erejéig (3 kHz frekvenciájú moduláló feszültséget adva a VD2-re), akkor a VD1-en, annak 3 kHz frekvenciájú mozgása miatt a mikrohullámú tér antinódusának csomópontja, egy 3 kHz-es frekvenciájú LF jel, amely hagyományos basszuserősítővel erősíthető és szétválasztható.

Így, ha téglalap alakú moduláló feszültséget kapcsolunk a VD2-re, akkor amikor az belép a mikrohullámú mezőbe, az azonos frekvenciájú észlelt jel eltávolításra kerül a VD1-ről. Ez a jel fázison kívül lesz a modulálóhoz képest (ezt a tulajdonságot később sikeresen felhasználják a hasznos jel leválasztására a hangszedőktől), és nagyon kicsi az amplitúdója.

Vagyis az összes jelfeldolgozást alacsony frekvencián hajtják végre, szűkös mikrohullámú részletek nélkül.

A feldolgozási séma az ábrán látható. 5.23. Az áramkört 12 V-os forrás táplálja, és körülbelül 10 mA áramot fogyaszt.

Rizs. 5.23. Mikrohullámú jelfeldolgozás sémája

Az R3 ellenállás biztosítja a VD1 detektordióda kezdeti előfeszítését.

A VD1 dióda által vett jelet a VT1 - VT3 tranzisztorokon alapuló háromfokozatú erősítő erősíti. Az interferencia kiküszöbölése érdekében a bemeneti áramköröket egy VT4 tranzisztoron lévő feszültségstabilizátoron keresztül táplálják.

De ne feledje, hogy a VD1 dióda hasznos jele (a mikrohullámú mezőből) és a VD2 diódán áthaladó modulációs feszültség fázison kívül van. Ez az oka annak, hogy az R11 motor olyan helyzetbe állítható, amelyben az interferencia megszűnik.

Csatlakoztasson egy oszcilloszkópot a DA2 op-amp kimenetére, és az R11 ellenállás csúszkáját forgatva látni fogja, hogyan történik a kompenzáció.

A VT1-VT3 előerősítő kimenetéről a jel a DA2 chip kimeneti erősítőjébe kerül. Ügyeljen arra, hogy a VT3 kollektor és a DA2 bemenet között van egy R17C3 (vagy C4, a DD1 billentyűk állapotától függően), amelynek sávszélessége mindössze 20 Hz (!). Ez az úgynevezett digitális korrelációs szűrő. Tudjuk, hogy egy 3 kHz-es négyszöghullámot kell fogadnunk, amely pontosan megegyezik az alapsávi jellel, és ellenfázisban van az alapsávi jellel. A digitális szűrő csak ezt a tudást használja fel - ha magas szintű hasznos jelet kell venni, akkor a C3 kondenzátort csatlakoztatják, és amikor alacsony - a C4 kondenzátort. Így a C3-on és C4-en a hasznos jel felső és alsó értéke több perióduson keresztül halmozódik fel, míg a véletlenszerű fázisú zaj kiszűrődik. A digitális szűrő többszörösére javítja a jel-zaj arányt, így növeli a detektor általános érzékenységét. Lehetővé válik a zajszint alatti jelek magabiztos észlelése (ez a korrelációs vétel általános tulajdonsága).

A DA2 kimenetről egy másik digitális szűrőn keresztül R5C6 (vagy C8, a DD1 billentyűk állapotától függően) a jel a DA1 integrátor-komparátorba kerül, amelynek kimeneti feszültsége hasznos jel jelenlétében a bemeneten (VD1), megközelítőleg egyenlővé válik a tápfeszültséggel. Ez a jel bekapcsolja a HL2 "Alarm" LED-et és a BA1 fejet. A BA1 fej szaggatott tónusos hangzását és a HL2 LED villogását a DD2 chipre gyártott két kb. 1 és 2 kHz frekvenciájú multivibrátor, valamint a VT6 alapot söntölő VT5 tranzisztor működése biztosítja. a multivibrátorok.

Szerkezetileg egy mikrohullámú fejből és egy feldolgozó táblából áll a készülék, mely akár a fej mellé, akár külön is elhelyezhető.

A nagyfrekvenciás mezők (HF mezők) 100 000 - 30 000 000 Hz tartományban lévő elektromágneses rezgések. Hagyományosan ez a tartomány rövid, közepes és hosszú hullámokat foglal magában. Vannak ultra- és szupermagas frekvenciájú hullámok is.

Más szóval, a HF mezők azok az elektromágneses sugárzások, amelyekkel a körülöttünk lévő eszközök túlnyomó többsége dolgozik.

A HF térjelző lehetővé teszi, hogy meghatározza ugyanezen sugárzások és hangfelvételek jelenlétét.

Működési elve nagyon egyszerű:

1. Nagyfrekvenciás jel vételére alkalmas antenna szükséges;

2. Az elfogadott mágneses rezgéseket az antenna elektromos impulzusokká alakítja;

3. A felhasználót a számára kényelmes módon értesítjük (egyszerű LED-ek megvilágításával, valamilyen várható jelerősségi szintnek megfelelő skálával, vagy akár digitális vagy folyadékkristályos kijelzőkkel, valamint hanggal).

Milyen esetekben lehet szüksége HF EM térjelzőre:

1. Nem kívánt sugárzás munkahelyi jelenlétének vagy hiányának meghatározása (a rádióhullám-expozíció bármely élő szervezetre káros hatással lehet);

2. Keressen vezetékeket vagy akár nyomkövető eszközöket ("hibákat");

3. Értesítés mobiltelefonon a mobilhálózattal történő adatcseréről;

4. És egyéb célokra.

A munka céljaival és elvével tehát többé-kevésbé minden világos. De hogyan lehet egy ilyen eszközt összeállítani saját kezével? Az alábbiakban néhány egyszerű diagramot mutatunk be.

A legegyszerűbb

Rizs. 1. Indikátor séma

A képen látható, hogy valójában csak két kondenzátor, dióda, egy antenna (15-20 cm hosszú fém- vagy rézvezető alkalmas) és egy miliméter (a legolcsóbb - bármilyen léptékű) van.

A megfelelő teljesítményű mező jelenlétének meghatározásához az antennát rádiófrekvenciás sugárzás forrásához kell vinni.

Az ampermérő LED-re cserélhető.

Ennek az áramkörnek az érzékenysége erősen függ a diódák paramétereitől, ezért azokat úgy kell kiválasztani, hogy megfeleljenek az észlelt sugárzásra vonatkozó meghatározott követelményeknek.
Ha egy eszköz kimenetén RF mezőt kell észlelni, akkor antenna helyett használjon egyszerű szondát, amely galvanikusan csatlakoztatható a berendezés kimeneteire. De ebben az esetben előzetesen gondoskodni kell az áramkör biztonságáról, mert a kimeneti áram áttörheti a diódákat és letilthatja az indikátor csomópontokat.

Ha olyan kisméretű hordozható eszközt keres, amely nagyon világosan tudja bemutatni az RF jel jelenlétét és relatív erejét, akkor biztosan érdekelni fogja a következő diagram.

Rizs. 2. Séma az RF mező szintjének jelzésével a LED-eken

Ez az opció a beépített tranzisztoros erősítő miatt észrevehetően érzékenyebb lesz, mint az első megvizsgált eset megfelelője.

Az áramkört egy hagyományos "korona" (vagy bármely más 9 V-os elem) táplálja, a skála világít, ha a jel növekszik (a HL8 LED jelzi, hogy a készülék be van kapcsolva). Ezt a VT4-VT10 tranzisztorok érhetik el, amelyek kulcsként működnek.
Az áramkör szerelés akár prototípus táblára is elvégezhető. És ebben az esetben a méretei beleférnek 5 * 7 cm-be (akár antennával is, egy ekkora áramkör kemény tokban és akkumulátorral is könnyedén elfér a zsebben).

A végeredmény például így fog kinézni.

Rizs. 3. Komplett készülék

A VT1 meghajtó tranzisztornak kellően érzékenynek kell lennie az RF ingadozásokra, ezért egy bipoláris KT3102EM vagy hasonló alkalmas a szerepére.

A táblázatban szereplő séma összes eleme.

asztal

Tárgy típus	Megnevezés a diagramon	Kódolás/érték	Menny
Schottky dióda
egyenirányító dióda
bipoláris tranzisztor
bipoláris tranzisztor
Ellenállás
Ellenállás
Ellenállás
Ellenállás
Ellenállás
Kerámia kondenzátor
elektrolit kondenzátor
Fénykibocsátó dióda		2...3 V, 15...20 mA

Műveleti erősítők hangjelzéses jelzőfénye

Ha egy egyszerű kompakt és egyben hatékony eszközre van szüksége a HF-hullámok érzékelésére, amely egyszerűen nem fény és nem ampermérő tűvel, hanem hanggal értesíti Önt a mező jelenlétéről, akkor az alábbi áramkör az Ön számára készült .

Rizs. 4. Jelzőáramkör hangjelzéssel a műveleti erősítőkön

Az áramkör alapja egy közepes pontosságú KR140UD2B műveleti erősítő (vagy egy analóg, például CA3047T).

A cikkben leírt tervek elektromos térjelzők elektrosztatikus potenciálok jelenlétének meghatározására használható. Ezek a potenciálok számos félvezető eszközre (mikroáramkörök, térhatású tranzisztorok) veszélyesek, jelenlétük por- vagy aeroszolfelhő robbanását okozhatja. Az indikátorok segítségével távolról is meg lehet határozni a nagyfeszültségű elektromos mezők jelenlétét (nagyfeszültségű és nagyfrekvenciás berendezésekből, nagyfeszültségű elektromos berendezésekből).

Az összes kialakítás érzékeny elemeként térhatású tranzisztorokat használnak, amelyek elektromos ellenállása a vezérlőelektródájuk - a kapu - feszültségétől függ. Ha egy térhatású tranzisztor vezérlőelektródájára elektromos jelet irányítanak, az utóbbi leeresztő forrásának elektromos ellenállása jelentősen megváltozik. Ennek megfelelően a térhatású tranzisztoron átfolyó elektromos áram nagysága is változik. A LED-ek az aktuális változásokat jelzik. Az indikátor (1. ábra) három részből áll: egy VT1 térhatású tranzisztor - egy elektromos térérzékelő, HL1 - egy áramjelző, egy zener-dióda VD1 - egy térhatású tranzisztor védőelem. Antennaként egy darab vastag szigetelt vezetéket használtak, 10 ... 15 cm hosszú, minél hosszabb az antenna, annál nagyobb a készülék érzékenysége.

A 2. ábrán látható indikátor abban különbözik az előzőtől, hogy a térhatású tranzisztor vezérlőelektródáján egy állítható előfeszítési forrás található. Ez a kiegészítés azzal magyarázható, hogy a térhatású tranzisztoron átmenő áram a kapu kezdeti előfeszítésétől függ. Még az azonos gyártási tételű tranzisztorok és még inkább a különböző típusú tranzisztorok esetében a kezdeti előfeszítés értéke a terhelésen áthaladó egyenlő áram biztosításához észrevehetően eltérő. Ezért a tranzisztor kapujában lévő kezdeti előfeszítés beállításával lehetőség nyílik a terhelési ellenálláson (LED) keresztüli kezdeti áram beállítására és az eszköz érzékenységének szabályozására.

A vizsgált áramkörök LED-jén áthaladó kezdeti áram 2 ... 3 mA. A következő jelzőfény (3. ábra) három LED-et használ a jelzésre. Kezdeti állapotban (elektromos tér hiányában) a térhatású tranzisztor forrás-leeresztő csatornájának ellenállása kicsi. Az áram főként a készülék bekapcsolt állapotjelzőjén - a zöld HL1 LED-en keresztül folyik.

Ez a LED egy sorba kapcsolt HL2 és HL3 LED-ek láncát söntöli. Külső küszöbérték feletti elektromos tér jelenlétében a térhatású tranzisztor forrás-leeresztő csatornájának ellenállása megnő. A HL1 LED zökkenőmentes vagy azonnali kikapcsolása van. Az áramforrásból az R1 korlátozó ellenálláson keresztül áramlik a sorba kapcsolt piros HL2 és HL3 LED-eken keresztül. Ezek a LED-ek a HL1 bal és jobb oldalára szerelhetők. A kompozit tranzisztorokat használó, nagy érzékenységű elektromos térerősségjelzők a 4. és 5. ábrán láthatók. Működési elve megfelel a korábban ismertetett kialakításoknak. A LED-eken áthaladó maximális áram nem haladhatja meg a 20 mA-t.

Az áramkörökben feltüntetett térhatású tranzisztorok helyett más térhatású tranzisztorok is használhatók (különösen az állítható kezdeti kapu előfeszítéssel rendelkező áramkörökben). A védőzener dióda más típusú, 10 V maximális stabilizáló feszültséggel, lehetőleg szimmetrikusan használható. Számos áramkörben (1., 3., 4. ábra) a zener-dióda a megbízhatóság rovására kizárható az áramkörből. Ebben az esetben a térhatású tranzisztor károsodásának elkerülése érdekében az antennával nem szabad megérinteni a töltött tárgyat, magát az antennát jól szigetelni kell. Ugyanakkor az indikátor érzékenysége jelentősen megnő. A zener dióda minden áramkörben 10 ... 30 MΩ ellenállással is cserélhető.

Azt javaslom, hogy fontoljuk meg a "hibadetektor" (bármilyen elektromágneses mező forrása) egyszerű és könnyen elkészíthető áramkörét. Amit összegyűjtöttem, szerintem nem jelent semmi bonyolultat, és még egy kezdő rádióamatőr számára is elérhető. Egyszerűen és könnyen.

A 200 μH-s PDM-1-et L1 és L2 fojtóként használtuk. C1 68 nF kondenzátor, hangoló kondenzátorra cserélhető. GD507A - nagyfrekvenciás dióda, legfeljebb 900 MHz-es maximális frekvenciával. Magasabb frekvenciák méréséhez - mikrohullámú diódákat kell használni

Az indikátor egy fóliával bevont textolit panel, melynek mérete 24x5 cm. Az áramkör nem igényel csak ilyen konstruktív megoldást - lehetséges "Bajusz" antennák stb. használata. Az antenna mérete a mért hullám hosszától függ.

A méréseket M300-as multiméterrel, millivoltméter üzemmódban végeztem. A fő előny a széles mérési tartomány. 0-tól 5V-ig.

Alapvetően a mérések nem haladják meg a 200-300 mV-ot. A képen a tápegység mérése történt (Wi-Fi hozzáférési pontról) - feszültség 1,1 V. A maximális rögzített érték nagyon nagy - 4,5 V, a mágneses tér meglehetősen nagy, de az eszköztől 15-20 cm-re lévő mező alacsony frekvenciája miatt az érték közel 0.

A nagyfrekvenciás sugárzást kibocsátó eszközök, például lehallgató készülékek (hibák, mikrofonok) keresése meglehetősen egyszerű. A jelző könnyen és magabiztosan határozza meg a sugárzás irányát. A forrást 3-5 m távolságból észleli, még akkor is, ha egy közönséges mobiltelefonról van szó. A készülék leolvasásának növekedése jelzi a keresés helyes irányát. Gyakrabban a ház felső emeletein a lakásban van egy elektromágneses "háttér". Az elektromágneses tér ilyen intenzitása nyilvánvalóan a több száz méteres sugarú körön belüli erőteljes sugárforrásoknak köszönhető: a celluláris operátorok bázisának.

Az indikátornak nincs saját erősítője, így az eredmény attól függ, hogy melyik antenna kialakítást választották. A C1 kondenzátor egy reaktancia, amely "levágja" a frekvenciákat, és lehetővé teszi az indikátor egy bizonyos tartományra történő beállítását. A finomhangolást referencia frekvencia generátor, jó frekvenciamérő hiánya miatt nem végezték el.

Forrasztással ónozott. Ez egyáltalán nem szükséges. Elvileg a tábla maratása után alapos mosás és szárítás szükséges.

A D1 GD507A dióda helyett használható analógként a KD922B használatát ajánlom maximum 1 GHz-es frekvenciával. A 400 MHz-ig terjedő közepes frekvenciák jellemzőit tekintve a KD922B kétszeresére felülmúlja germánium megfelelőjét. Szintén egy 150 MHz-es, 5W teljesítményű rádióállomásról végzett tesztmérés során a GD507A-val 4,5V csúcsfeszültséget, a KD922B segítségével pedig 3-szor nagyobb teljesítményt kaptunk.

Alacsonyabb frekvenciák (27 MHz) mérésénél nincs jelentős különbség a diódák között. Az indikátor kiválóan alkalmas adóberendezések, nagyfrekvenciás generátorok beállítására. A jelző nem teszi lehetővé az adó frekvenciájának, torzításának vagy harmonikusának meghatározását, de szerintem semmi sem akadályozza meg az áramkör véglegesítését, a jel felerősítését - vevő és oszcilloszkóp csatlakoztatását.

Az elektromos térjelzők a villanyszerelők egyéni védelmére használhatók, amikor az elektromos hálózatok károsodási helyeit keresik. Segítségükkel meghatározzák az elektrosztatikus töltések jelenlétét a félvezető-, textiliparban és a gyúlékony folyadékok tárolásában. A mágneses mezők forrásainak keresése, konfigurációjuk meghatározása és a transzformátorok, fojtótekercsek és elektromos motorok kóbor mezőinek tanulmányozása során nem nélkülözheti a mágneses mezők indikátorait.

A nagyfrekvenciás sugárzásjelző sémája a 2. ábrán látható. 20.1. Az antenna jele belép a germánium diódán készült detektorba. Továbbá az L-alakú LC szűrőn keresztül a jel belép a tranzisztor alapjába, amelynek kollektoráramkörébe mikroampermérő van csatlakoztatva. Eszerint a nagyfrekvenciás sugárzás teljesítményét határozzák meg.

Az alacsony frekvenciájú elektromos mezők jelzésére térhatású tranzisztoron bemeneti fokozattal rendelkező indikátorokat használnak (20.2 - 20.7. ábra). Közülük az első (20.2. ábra) multivibrátor [VRYa 80-28, R 8 / 91-76] alapján készült. A térhatás tranzisztor csatorna egy szabályozott elem, amelynek ellenállása a szabályozott elektromos tér nagyságától függ. A tranzisztor kapujához antenna van csatlakoztatva. Ha a jelzőt elektromos térbe helyezik, a térhatású tranzisztor forrás-lefolyási ellenállása megnő, és a multivibrátor bekapcsol.

A telefonkapszulában hangjelzés hallható, melynek frekvenciája az elektromos tér erősségétől függ.

A következő két konstrukció D. Bolotnik és D. Priymak sémái szerint (20.3. és 20.4. ábra) az újévi elektromos füzérek hibaelhárítására szolgál [R 11 / 88-56]. A jelző (20.3. ábra) összességében egy ellenőrzött ellenállású ellenállás. Az ilyen ellenállás szerepét ismét a leeresztő csatorna játssza - a térhatású tranzisztor forrása, amelyet egy kétfokozatú egyenáramú erősítő egészít ki. Az indikátor (20.4. ábra) egy vezérelt alacsony frekvenciájú generátor séma szerint készül. Tartalmaz egy küszöböt, egy erősítőt és egy jeldetektort, amelyet az antennában váltakozó elektromos tér indukál. Mindezeket a funkciókat egy tranzisztor - VT1 - hajtja végre. A VT2 és VT3 tranzisztorokon alacsony frekvenciájú generátor van összeszerelve, amely készenléti üzemmódban működik. Amint a készülék antennája közelebb kerül az elektromos tér forrásához, a VT1 tranzisztor bekapcsolja a hanggenerátort.

Az elektromos térjelző (20.5. ábra) rejtett vezetékek, feszültség alatt álló elektromos áramkörök keresésére szolgál, a nagyfeszültségű vezetékek zónájához való közeledés, a váltakozó vagy állandó elektromos mezők jelenlétének jelzésére [Rae 8 / 00-15] .

A készülék fény- és hangimpulzusok késleltetett generátorát használja, amely a bal oldali befecskendezési mező tranzisztor (VT2, VT3) analógján készült. Nagy erősségű elektromos tér hiányában a VT1 térhatású tranzisztor leeresztő-forrás ellenállása kicsi, a VT3 tranzisztor zárt, és nincs generálás. A készülék által fogyasztott áram mértéke egység, több tíz mikroamper. Állandó vagy váltakozó, nagy intenzitású elektromos mező jelenlétében a leeresztő ellenállás - a VT1 térhatású tranzisztor forrása - megnő, és az eszköz elkezd fény- és hangjeleket generálni. Tehát, ha a VT1 tranzisztor kapujának kimenetét antennaként használják, a jelző körülbelül 25 mm távolságra reagál a hálózati vezeték közeledésére.

Az R3 potenciométer szabályozza az érzékenységet, az R1 ellenállás a fény- és hangüzenet időtartamát, a C1 kondenzátor - az ismétlődésük gyakoriságát, a C2 pedig a hangjelzés hangszínét.

Az érzékenység növelésére egy darab szigetelt vezeték vagy egy teleszkópos antenna használható antennaként. A VT1 tranzisztor meghibásodás elleni védelme érdekében érdemes egy zener-diódát vagy egy nagy ellenállású ellenállást párhuzamosan csatlakoztatni a kapu-forrás csomóponthoz.

Az elektromos és mágneses mezők indikátora (20.6. ábra) relaxációs impulzusgenerátort tartalmaz. Bipoláris lavinatranzisztoron (K101KT1A mikroáramköri tranzisztor, KP103G térhatású tranzisztoron elektronikus kulccsal vezérelve) készül, melynek kapujához antenna van csatlakoztatva. A generátor működési pontjának beállításához (generációs hiba jelzett elektromos mezők hiányában) R1 és R2 ellenállásokat használnak. Az impulzusgenerátor a C1 kondenzátoron keresztül nagy ellenállású fejhallgatóra van töltve. Változó elektromos tér (vagy elektrosztatikus töltést hordozó tárgyak mozgása) jelenlétében az antennán és ennek megfelelően a térhatású tranzisztor kapuján váltakozó áramú jel jelenik meg, ami az elektromos ellenállás változásához vezet. a lefolyó-forrás átmenet modulációs frekvenciával. Ennek megfelelően a relaxációs generátor modulált impulzusok sorozatát kezdi generálni, és egy hangjelzés hallható a fejhallgatóban.

A készülék érzékenysége (a hálózat áramvezető vezetékének érzékelési tartománya 220 V 50 Hz) 15 ... 20 cm Antennaként 300x3 mm-es acél tűt használnak. 9 V tápfeszültség mellett a jelző által fogyasztott áram néma üzemmódban 100 μA, üzemmódban - 20 μA.

A mágneses tér jelzője (20.6. ábra) a mikroáramkör második tranzisztorán készül. A második generátor terhelése egy nagy ellenállású fejhallgató. Az L1 induktív mágneses tér érzékelőtől kapott váltakozó áramú jel a C1 átmeneti kondenzátoron keresztül a lavinatranzisztor alapjára kerül, amely nincs DC-csatolva más áramköri elemekkel („lebegő” működési pont). Változó mágneses tér kijelzési módban a lavinatranzisztor vezérlőelektródáján (alapján) periodikusan változik a feszültség, változik a kollektor átmenet lavinatörésének feszültsége és ezzel összefüggésben a frekvencia és időtartam is. generációjának.

Az indikátor (20.7. ábra) egy feszültségosztó alapján készül, melynek egyik eleme egy VT1 térhatású tranzisztor, melynek leeresztő-forrás átmenetének ellenállását a vezérlőelektróda potenciálja határozza meg. (kapu) hozzá csatlakoztatott antennával [Rk 6 / 00-19]. A VT2 lavinatranzisztoron alapuló, készenléti üzemmódban működő relaxációs impulzusgenerátor rezisztív feszültségosztóra van csatlakoztatva. A relaxációs impulzusgenerátorra adott kezdeti feszültség (küszöbérték) szintjét az R1 potenciométer állítja be.

A térhatású tranzisztor vezérlési átmenetének meghibásodásának elkerülése érdekében védelmet vezetnek be az áramkörbe (az áramforrás kikapcsolásakor a kapu-forrás áramkör rövidre van zárva). Az audiojel hangerejének növelése egy erősítő bevezetésével érhető el a VT3 bipoláris tranzisztoron. A VT3 kimeneti tranzisztor terheléseként alacsony ellenállású telefonkapszulát használhat.

Az áramkör egyszerűsítése érdekében az R3 ellenállás helyett bekapcsolható egy nagy ellenállású telefonkapszula, például TON-1, TON-2 (vagy "közepes ohm" - TK-67, TM-2). Ebben az esetben nincs szükség a VT3, R4, C2 elemek használatára. A csatlakozó, amelybe a telefon be van kapcsolva, tápkapcsolóként is szolgálhat a készülék méretének csökkentése érdekében.

Bemeneti jel hiányában a térhatású tranzisztor leeresztő-forrás átmenetének ellenállása több száz ohm, és a potenciométer motorjából a relaxációs impulzusgenerátor táplálására levett feszültség kicsi. Ha egy térhatású tranzisztor vezérlőelektródáján jel jelenik meg, az utóbbi lefolyó-forrás átmenetének ellenállása a bemeneti jel szintjével arányosan megnövekszik akár egységekre, több száz kOhm-ra. Ez a relaxációs impulzusgenerátorra adott feszültség olyan értékre való növekedéséhez vezet, amely elegendő az oszcillációk előfordulásához, amelyek frekvenciáját az R4C1 szorzat határozza meg. A készülék által fogyasztott áram jel hiányában 0,6 mA, jelzési módban - 0,2 ... 0,3 mA. A 220 V 50 Hz-es hálózat áramvezető vezetékének érzékelési tartománya 10 cm-es ostorantenna hosszával 10 ... 100 cm.

A nagyfrekvenciás elektromos térerősségjelző (20.8. ábra) [MK 2/86-13] abban különbözik analógjától (20.1. ábra), hogy a kimeneti része megnövelt érzékenységű hídáramkör szerint készült. Az R1 ellenállást úgy tervezték, hogy kiegyensúlyozza az áramkört (állítsa a műszer nyilat nullára).

A készenléti multivibrátor (20.9. ábra) a hálózati feszültség jelzésére szolgál [MK 7 / 88-12]. A jelző akkor működik, ha az antennája 2 ... 3 cm távolságra megközelíti a hálózati vezetéket (220 V) A generálási frekvencia az ábrán látható névleges értékekhez közel 1 Hz.

A mágneses mezők jelzői az ábrán bemutatott sémák szerint. 20.10 - 20.13, induktív érzékelőkkel rendelkeznek, melyek használhatók telefonkapszulaként membrán nélkül, vagy többfordulatú induktorként vasmaggal.

A jelző (20.10. ábra) a 2-V-0 rádióvevő séma szerint készül. Tartalmaz egy érzékelőt, egy kétfokozatú erősítőt, egy feszültségduplázó detektort és egy jelzőkészüléket.

Az indikátorok (20.11., 20.12. ábra) LED-es jelzéssel rendelkeznek, és a mágneses mezők kiváló minőségű jelzésére szolgálnak [Р 8/91-83; R 3/85-49].

Egy összetettebb kialakításnak van egy mutatója az IP-séma szerint. Shelestov, az ábrán látható. 20.13. A mágneses térérzékelő a térhatású tranzisztor vezérlőátmenetére csatlakozik, amelynek forrásáramkörében az R1 terhelési ellenállás szerepel. Az ebből az ellenállásból származó jelet a VT2 tranzisztoron lévő kaszkád erősíti fel. Ezenkívül az áramkörben egy K554SAZ típusú DA1 chipen lévő komparátort használnak. A komparátor két jel szintjét hasonlítja össze: az R4, R5 állítható ellenállásosztóból (érzékenységszabályozó) vett feszültséget és a VT2 tranzisztor kollektorából vett feszültséget. A komparátor kimenetén LED jelzőfény található.

Irodalom: Shustov M.A. Gyakorlati áramkör (1. könyv), 2003