DIY indikátor elektromagnetických polí. Domácí mikrovlnný měřič

Nálada je nyní

Indikátor intenzity pole může být vyžadován při nastavování rozhlasové stanice nebo vysílače, pokud potřebujete určit úroveň radio smogu a najít jeho zdroj, nebo při hledání a detekci skrytých vysílačů („špionážní radio mikrofony“). Můžete to udělat bez osciloskopu, můžete dokonce bez testeru, ale nikdy bez ukazatele pole HF! Navzdory své zjevné jednoduchosti se jedná o zařízení, které má mimořádnou spolehlivost a bezchybně funguje za jakýchkoli podmínek. Nejlepší je, že to prakticky nemusí být nakonfigurováno (pokud jsou vybrány komponenty uvedené v diagramu) a nevyžaduje externí napájení.


obvod může být ještě jednodušší - a bude to stále fungovat dobře ...

Jak obvod funguje?
Signál z vysílače z antény W1, přes kondenzátor C1, vstupuje do detektoru diod na VD1 a VD2, vytvořeného podle obvodu zdvojnásobení napětí. Výsledkem je, že na výstupu detektoru (pravý konec diody VD2) konstantní tlakúměrné intenzitě signálu přicházejícího na anténu W1. Kondenzátor C2 je paměťový kondenzátor (pokud jsme mluvili o napájení, řekli o tom „vyhladí zvlnění“).

Dále je detekované napětí dodáváno buď do indikátoru na LED VD3, nebo do ampérmetru nebo do voltmetru. Propojka J1 je potřebná, aby bylo možné během měření na přístrojích vypnout LED VD3 (přirozeně způsobuje silné zkreslení a nelineární), ale ve většině případů ji nelze vypnout (pokud jsou měření relativní, ne absolutní)
Design.
Hodně záleží na konstrukci, v první řadě je nutné se rozhodnout, jak budete tento indikátor používat: jako sondu nebo jako metr intenzity elektromagnetického pole. Pokud jste jako sonda, můžete se omezit pouze na instalaci LED VD3. Poté, co uvedete tento indikátor na anténu vysílače, rozsvítí se, čím blíže k anténě, tím silnější. Vřele doporučuji, abyste udělali vše, co můžete mít ve vaší kapse, pro „testování zařízení v terénu“ - je to základní způsob, jak jej přivést na anténu vysílače nebo rozhlasové stanice, abyste se ujistili, že HF část funguje.
Pokud je nutné změřit intenzitu (tj. Zadat číselné hodnoty - to bude nutné při nastavování modulu RF), budete muset nainstalovat volmetr nebo ampérmetr. Fotografie níže ukazují hybridní variantu.


Pokud jde o podrobnosti, neexistují žádné zvláštní požadavky. Kondenzátory jsou nejčastější, můžete SMD, v konvenčních případech můžete konvenční. Chci ale varovat, že obvod je velmi citlivý na typy diod. Někteří nemusí fungovat vůbec. Diagram ukazuje typy diod, se kterými je zaručeno, že budou pracovat. A nejlepší výsledek daly staré germaniové diody D311. Při jejich použití obvod pracuje až do 1 GHz (zaškrtnuto!), V každém případě můžete vidět nějaké napětí na výstupu. Pokud to hned nefunguje, vyzkoušejte jinou dvojici diod (stejného typu i jiných), protože Výsledek práce se často liší v závislosti na instanci.
Přístroje jsou ampérmetrem pro proud do 100 μA nebo voltmetrem do 1 V až do 2-3 V.

Zřízení.
Zřízení není v zásadě nutné, vše by mělo fungovat. Účelem nastavení kontroly výkonu je zjistit odchylku šipky přístroje nebo zapalování LED. Ale přesto bych doporučil vyzkoušet i normálně fungující ukazatel v roce 2007 odlišné typy dostupné diody - citlivost se může výrazně zvýšit. V každém případě je nutné dosáhnout maximální odchylky šipky nástroje
Pokud jste ještě nesestavili vysílač nebo nemáte jednoduše přístup k něčemu, co funguje a dává dobré pole vysokého napětí (například generátor vysokého napětí, typ G4-116), pak zkontrolujte funkci sondy, můžete jít do Ostankina (metro VDNKh) ) nebo do stanice Shabolovskaya (stanice metra Shabolovskaya). V Ostankinu \u200b\u200btento ukazatel funguje i na trolejbusu, když jedete kolem věže. Na Shabolovskaja musíte přijít téměř až k samotné věži. Někdy domácí vybavení slouží jako zdroj výkonných vysokofrekvenčních polí, pokud je anténa sondy umístěna blízko napájecího kabelu silné zátěže (například žehlička nebo rychlovarná konvice), pak periodickým zapínáním, můžete také dosáhnout odchylky šipky nástroje. Pokud má někdo rozhlasovou stanici, pak je to docela vhodné pro kontrolu operace (musíte ji přivést na anténu, když je rozhlasová stanice v režimu přenosu). Jako další možnost můžete - můžete použít signál do krystalového oscilátoru z jakéhokoli domácího vybavení (například videohry, počítače, videorekordéru) - k tomu musíte najít křemenný rezonátor s frekvencí od 0,5 MHz do 70 MHz „uvnitř tohoto zařízení“ a jednoduše se dotknout anténa W1 k jednomu z jejích terminálů (nebo ji přiveďte na jeden z terminálů).
Tak detailní popis kontrola činnosti sondy má pouze jeden účel - před vytvořením modulu RF vysílače musíte mít 100% jistotu, že RF indikátor funguje! JE TO VELMI DŮLEŽITÉ! Dokud nezjistíte, že RF indikátor funguje, je zbytečné stavět vysílač.
Takto to může vypadat (můžete vidět, že VD3 je zapnutý, přirozeně je připojen J1 a je připojen voltmetr pro rozsah 2,5 V):


Perspektivy a využití.
Chcete-li vytvořit vysílač, místo pevné antény, můžete použít flexibilní, lanko. V tomto případě ji můžete buď jednoduše pájet na měřené body obvodu, nebo pokud připojíte hmotnost indikátoru (připojovací bod VD1, C2, VD3) s jiným drátem k nastavené hmotnosti RF systému, jednoduše přeneste tento flexibilní anténní drát do testovacího bodu nebo obvodu (bez pájení). Pokud na smyčce není žádná obrazovka, někdy stačí pouze přivést vodič antény indikátoru do smyčky smyčky. V v tomto případě vše záleží na intenzitě vysokofrekvenčního napětí v měřeném systému.
Namísto ampérmetru nebo voltmetru můžete zkusit připojit sluchátka - pak můžete slyšet signál z vysílače, například se doporučuje udělat to v Borisově knize „Mladý rozhlasový amatér“.
Stejná sonda (je-li připojen voltmetr), která zná frekvenci, se kterou RF systém pracuje, může pomoci přesně přesně měřit sílu signálu. V tomto případě je nutné odečíst údaje z přístroje v minimální možné vzdálenosti od antény, pak o něco dále (měřením této vzdálenosti pravítkem) a poté jej nahradit vzorcem (musíte ho vyhledat v referenčních knihách - nepamatuji si), abyste získali hodnotu v dB. Přirozeně je žádoucí provádět tuto operaci například s rádiovou stanicí, jejíž energie je známa, a teprve poté změřit sílu neznámého zdroje. Samozřejmě musíte vzít v úvahu, že frekvence referenční rozhlasové stanice a vašeho zdroje jsou stejné, protože ačkoli v našem případě není v popsané sondě žádný vstupní obvod, má stále díky své konstrukci (selektivní délka antény, montážní kapacita atd.) frekvenčně selektivní vlastnosti.

Jednoduché schéma indikátor pole, který je založen na levném rozšířeném mikroobvodu OA LM358, má 2 úrovně indikace na LED. Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Citlivost obvodu je ovlivněna především anténou a diodami VD1, VD2. Vhodné jsou následující diody: "GI401A, B; 111401A, B; AI402, 3I402; 1I403, GI403 ". Protože jsem žádnou z uvedených diod neměl, musel jsem vybrat jiné pro nejvyšší citlivost. Objevily se germaniové diody detektoru „AA143“. Provozní napětí HF indikátoru je 6-12V. Spotřeba proudu v okruhu je 0,4-1 mA v pohotovostním režimu. Proud v detekčním režimu závisí na spotřebě proudu LED a hodnot rezistorů R4, R5. Aby bylo možné rozptýlit světlo, musely být LED trochu vyleštěny.


Indikační prahy jsou nastaveny proměnnými odpory R2, R3. Pokud neexistují rezistory R2, R3 s nominálními hodnotami jako v obvodu, mohou být vybrány tímto způsobem: Pokud R2, R3 ~ 1k, pak R1 ~ 30k; R2, R3 ~ 5k, poté R1 ~ 150k; R2, R3 ~ 10k, potom R1 ~ 300k atd., Při dodržení poměru.


Po úplném pájení všech komponent (včetně antény), očištění desky od tavidla (v mém případě, kalafuny) a dalších nečistot je třeba upravit R2, R3, protože operační zesilovač je na takové faktory velmi citlivý. Indikátor pole HF reaguje na záření mobilní telefony (GSM, GPRS, EDGE, 3G, WiFi), rádiové vysílače, zdroje pulsního napájení, TV obrazovka, LDS. Pokud použijeme terminologii detektorů kovů, pak je zařízení podobné „pinpointeru“, pouze pro elektromagnetické záření. Pro přehlednost funkce zařízení fotografie s přiloženým rádiovým vysílačem:

Existuje záření

Silné záření


Z kondenzátoru C5 (z kruhu) je propojka na minus napájení obvodu.

Často je nutné vyrábět nejjednodušší kontrola použitelnost RC vysílače, ať už je použitelný a jeho anténa, zda vysílač vysílá elektromagnetické vlny do vzduchu. V tomto případě bude poskytnuta velká pomoc nejjednodušší indikátor elektromagnetické pole. Může být použit ke kontrole činnosti výstupní fáze jakéhokoli vysílače použitého při modelování v rozsahu od několika MHz do 2,5 GHz. Mohou také zkontrolovat přenos mobilního telefonu.

Přístroj je založen na detektoru se zdvojnásobením napětí na mikrovlnných diodách sovětského typu KD514. Princip fungování je zřejmý z schematický diagram... Anténa o délce 20 ... 25 cm od průměru drátu. 1 ..... 2 mm. K diodám je připojen filtrační kondenzátor (trubkovitý, keramický) s kapacitou asi 2200 pF. Diody s kondenzátorem jsou připájeny ke svorkám mikrosaměru, což je zařízení pro indikaci přítomnosti elektromagnetického pole. Katoda vpravo podle schématu diod je připájena k terminálu "+" a anoda zleva podle schématu diod je připojena k terminálu "-". Indikační anténa může být umístěna ve vzdálenosti několika centimetrů (2,4 GHz vysílač nebo mobilní telefon) do 1 metru,
pokud vysílač pracuje v rozsahu 27 ......... 40 MHz. Tyto vysílače mají teleskopickou anténu.
Všechny podrobnosti jsou umístěny na kousku desky plošných spojů. Kondenzátor filtru je umístěn na spodní straně šálu a není na fotografii viditelný.

Schematický diagram

Fotky.



Typický školní kompas je citlivý na magnetická pole. Stačí, řekněme, nést magnetizovaný konec šroubováku před jeho šipkou, jak se šipka odchyluje. Ale bohužel, poté se šipka nějakou dobu otáčí setrvačností. Proto není vhodné používat takové jednoduché zařízení pro určování magnetizace předmětů. Potřeba takového měřícího zařízení často vyvstává.


Indikátor, sestavený z několika částí, je zcela neinerciální a relativně citlivý například na stanovení magnetizace žiletky nebo hodinového šroubováku. Kromě toho bude takové zařízení ve škole užitečné pro demonstraci jevu indukce a selfindukce.

Jaký je pracovní princip obvodu indikátoru magnetického pole? Je-li v blízkosti cívky, je nejlepší nést permanentní magnet s ocelovým jádrem, její linie síly překročí otáčení cívky. Na svorkách cívky se objeví EMF, jehož hodnota závisí na síle magnetického pole a počtu závitů cívky. Zbývá zesílit signál odebíraný z terminálů cívky a aplikovat jej například na žárovku z baterky.

Senzor je induktor L1 navinutý na železném jádru. Je připojen přes kondenzátor C1 k zesilovacímu stupni vytvořenému na tranzistoru VT1. Provozní režim stolku je nastaven pomocí odporů R1 a R2. V závislosti na parametrech tranzistoru (statický přenosový koeficient a zpětný proud kolektoru) je optimální provozní režim nastaven s proměnným odporem R1.


Schematický diagram indikátoru magnetického pole

V emitorovém obvodu tranzistoru prvního stupně je obsažen složený tranzistor VT2-VT3 tranzistorů různých struktur.

Zatížení tohoto tranzistoru je signální lampa HL1. Pro omezení maximálního kolektorového proudu tranzistoru VT3 v základním obvodu tranzistoru VT2 je rezistor R3.

Jakmile je poblíž jádra senzoru magnetizovaný objekt, signál, který se objeví na svorkách cívky, se zvýší a signální kontrolka na okamžik zabliká. Čím větší je předmět a čím silnější je jeho magnetizace, tím jasnější je záblesk lampy.

Obvod indikátoru magnetického pole, zatímco snímač se nejlépe používá cívka s jádrem z elektromagnetických relé RSM, RES6, RZS9 nebo jiných, s odporem vinutí nejméně 200 ohmů. Všimněte si, že čím vyšší je odpor vinutí, tím citlivější bude indikátor.

Dobré výsledky se dosahují pomocí domácího senzoru. Za to vezměte kousek prutu o průměru 8 a délce 25 mm z feritu 600NN (z magnetické antény kapesních přijímačů). Na délku asi 16 mm je na tyč ve velkém množství navinuto 300 závitů drátu PEV-1 0,25 ... 0,3, které je rovnoměrně umístí po celé ploše. Odpor vinutí takového senzoru je asi 5 ohmů. Citlivost senzoru potřebná pro provoz zařízení je zajištěna díky vysoké magnetické propustnosti jádra. Citlivost závisí také na koeficientu přenosu statického proudu tranzistorů, proto je vhodné používat tranzistory s nejvyšší možnou hodnotou tohoto parametru. Kromě toho musí mít tranzistor VT1 malý zpětný proud kolektoru. Místo MP103A můžete použít KT315 s jakýmkoli jiným index dopisůa místo MP25B - jiné tranzistory řady MP25, MP26, s převodovým poměrem nejméně 40.

Umístění diagramu indikátoru magnetického pole rádiových komponent. Některé části indikátorů namontujte na desku vyrobenou z jakéhokoli izolačního materiálu (getinax, textolit, tvrdá deska). Upevnění je zavěšeno, pro pájení vodičů součástí nainstalujte do desky kolíky dlouhé 8 ... 10 mm od silného (1 ... 1,5 mm) pocínovaného měděného drátu. Namísto kolíků můžete na desku nýtovat nýty nebo namontovat malé plechové konzoly z plechovky. Totéž proveďte v budoucnu při výrobě desek pro povrchovou montáž. Spojte mezi kolíky holým pocínovaným montážním drátem a v případě křížení vodičů položte na jeden z nich kus polyvinylchloridové trubice nebo kambrické oceli.



Deska obvodového indikátoru magnetického pole

Po smontování dílů jsou senzor, variabilní rezistor, signální lampa, spínač a zdroj energie připájeny k desce s izolovanými vodiči. Po zapnutí napájení nastavte posuvník variabilního odporu do takové polohy, aby vlákno lampy sotva svítilo. Pokud je závit velmi horký i při horní poloze motoru podle obvodu, měli byste vyměnit rezistor R2 za jiný s velkým odporem.

Před jádrem senzoru je krátce umístěn malý magnet. Lampa by měla jasně blikat. Pokud je záblesk slabý, znamená to nízký převodový poměr tranzistoru VT1. Je žádoucí jej nahradit.

Poté musí být konec magnetizovaného šroubováku přiblížen k jádru senzoru. Je snadné jej zmagnetizovat pomocí několika doteků relativně silného permanentního magnetu, například 1W reproduktorového magnetu. U magnetizovaného šroubováku bude záblesk výstražného světla méně jasný než u permanentního magnetu. Blesk bude velmi slabý, pokud místo šroubováku použijete magnetizovanou čepel holicího strojku.

Zatímco indikátor pracuje s proměnným odporem, nejprve nastavte jas lampy na co nejnižší možnou hodnotu a poté přiveďte testovací objekt do jádra senzoru. Při kontrole slabě magnetizovaných předmětů se jas signální lampy mírně zvyšuje, takže je lépe vidět její změna.

Jak již bylo zmíněno, kolem vodiče přenášejícího proud se vytváří magnetické pole. Pokud zapnete, řekněme, stolní lampu, pak bude takové pole kolem vodičů, které napájí síťové napětí lampy. Pole bude navíc variabilní a mění se s frekvencí sítě (50 Hz). Je pravda, že intenzita pole je nízká a může být detekována pouze citlivým indikátorem - jeho struktura bude probrána později.

Situace je úplně jiná u fungující páječky. Jeho topné vinutí (spirála) je vytvořeno ve formě cívky a kolem něj je vytvořeno dostatečně silné magnetické pole, které lze zaznamenat pomocí relativně jednoduchého indikátoru.


Schéma střídavého indikátoru magnetického pole

Vstupní část indikátoru se podobá stejné části předchozího zařízení: stejný induktor L1 s kondenzátorem Cl, stejná konstrukce obvodu prvního stupně na tranzistoru VT1. Pouze řetězec dvou rezistorů v základním obvodu tranzistoru je nahrazen jedním rezistorem R1, jehož odpor je určen při nastavování zařízení. Tranzistor je převzat germaniovou strukturou pnp.

V počátečním stavu jsou tranzistory VT1 a VT2 natolik otevřené, že mezi kolektorem a emitorovými terminály tranzistoru VT2 je malé napětí (tj. Tranzistor VT2 je téměř v nasyceném stavu). Tranzistory VT3 a VT4 jsou proto mírně otevřené a lampa HL1 stěží svítí.

Obvod indikátoru střídavého magnetického pole, provoz: jakmile se přiblíží topný prvek páječky k senzoru, objeví se na svorkách cívky senzoru signál střídavého proudu. Je zesílen tranzistory VT1, VT2. V důsledku toho se tranzistor VT2 začne uzavírat a napětí mezi svorkami emitoru a kolektoru se zvyšuje. Tranzistory VT3, VT4 začnou fungovat, proud skrz lampu se zvyšuje, bude svítit. Čím je vzdálenost mezi topným tělesem a senzorem kratší, tím jasnější je žárovka.

Nastavení obvodu indikátoru. Lampa se rozsvítí již ve vzdálenosti asi 100 mm od senzoru k páječce 35 ... 40 W. Tato vzdálenost je určena citlivostí indikátoru. Při použití páječky 50 nebo 100 W bude ještě vyšší.

První dva tranzistory mohou být řady MP39 - MP42 s poměrem přenosu statického proudu 15 ... 25, VT3 - stejného typu, ale s přenosovým poměrem 50 ... 60. Při stejném přenosovém poměru by měl být také vybrán tranzistor VT4 (může to být řada MP25, MP26). Pevné rezistory - MLT-0,25, zastřihovač - SPZ-16 nebo jiné malé velikosti. Senzor a signální lampa jsou stejné jako v předchozím provedení, kondenzátor je vyroben z papíru, například MBM.

Některé části indikátorů mohou být namontovány na desce plošných spojů sklopně, jako tomu bylo v předchozím návrhu.

Podle vašeho výběru můžete vytvořit (nebo upravit stávající) pouzdro instalací lampy a vypínače na jeho horním panelu a umístěním desky s baterií 3336. Senzor je umístěn buď na horním panelu nebo na boční stěně.

Před nastavením indikátoru je motor trimovacího rezistoru R2 nastaven do horní polohy podle schématu a výstup kolektoru tranzistoru VT2 je odpojen od výstupu základny VT3 a rezistoru R3. Po zapnutí napájení spínače SA1 nastavte posuvný trimr rezistoru do takové polohy, aby lampa HL1 svítila přibližně na polovinu záře. V tomto případě by na svorkách kolektoru a emitoru tranzistoru VT4 měla být úbytek napětí asi 1,5 V.

Poté je do emitorového obvodu tranzistoru VT2 zapojen milimetr 5 ... 10 mA, výstup kolektoru je připojen k rezistoru R3 a základní výstup tranzistoru VT3 je napájen a je měřen emitorový proud tranzistoru VT2. Výběrem rezistoru R1 nastavte hodnotu rovnou 1,5 ... 2,5 mA, v závislosti na nastaveném celkovém odporu rezistorů R2 a R3. Tento proud lze nastavit bez milimetru - sotva viditelným vláknem signální lampy. Když je topný článek páječky přiveden na senzor, proud by měl klesnout na 1 ... 0,5 mA a měl by se zvýšit jas lampy.

Během provozu obvodu indikátoru se napětí baterie sníží a počáteční jas lampy bude muset být zvýšen pomocí trimovacího rezistoru.

Tento indikátor lze použít jako automatický vypínač páječky. Chcete-li to provést, musíte na stojan páječky naproti ohřívači (ve vzdálenosti 50 ... 60 mm) umístit senzor a namísto lampy zapnout elektromagnetické relé s provozním proudem 20 ... 40 mA při napětí 3,5 ... 4 V. Normálně uzavřeno reléové kontakty jsou zapojeny v sérii s jedním z napájecích vodičů páječky a paralelně s kontakty je připojen odpor 10 ... 20 W s odporem 200 ... 300 Ohmů. Když je páječka umístěna na stojanu, je aktivováno relé a jeho kontakty zahrnují kalicí rezistor v sérii s páječkou. Napětí na pájce je sníženo asi o 50 V a hrot pájky je trochu ochlazený.

Jakmile je páječka odstraněna ze stojanu, relé se uvolní a je plné síťové napětí... Bodnutí se rychle zahřeje na požadovanou teplotu. Díky tomuto režimu provozu bude žihadlo trvat déle a spotřebovává se méně energie.

Velmi často se v nejdůležitějším okamžiku ztratí důležité kovové části nebo nástroje. Šroubovák ztratil někde ve vysoké trávě, spadl za skříň nebo do kleští kleště může zkazit náladu. V takových chvílích může pomoci jednoduché zařízení - magnetický indikátor se světelnou a zvukovou signalizací, jehož obvod budeme zvažovat.

Je schopen zachytit slabé elektromagnetické pole síťových vodičů, kterými protéká střídavý proud... Takové zařízení je nutné, aby se zabránilo poškození síťových vodičů při vrtání otvorů ve zdi. Sestavení je velmi snadné a hotové analogy jsou drahé.