Σε αυτό το άρθρο πρόκειται να φτιάξουμε έναν αόρατο ανιχνευτή σπασμένων καλωδίων που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο σπασμένων ή αποσυνδεδεμένων καλωδίων μέσα στους τοίχους. Ανιχνεύει το σπασμένο καλώδιο ανιχνεύοντας την παρουσία τάσης AC στο καλώδιο. Όταν υπάρχει τάση εναλλασσόμενου ρεύματος κοντά της, τότε θα αρχίσει να ηχεί και θα ανάβει το LED, ενώ όταν δεν θα υπάρχει τάση εναλλασσόμενου ρεύματος ή εάν υπάρχει σπασμένο καλώδιο, ο βομβητής θα παραμείνει αθόρυβος και το LED θα πέσει χαμηλά. Αυτό το κύκλωμα μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως ανιχνευτής EMF και μπορεί να ανιχνεύσει το ηλεκτρικό πεδίο που παράγεται από εναλλασσόμενο ρεύμα (AC).
Οι συσκευές που λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα, όπως ηλεκτρικά σίδερα, μύλοι, κλιματιστικά, φώτα πλημμύρας, τροφοδοτούνται από μακρά καλώδια 2 ή 3 πυρήνα συνδεδεμένα στο δίκτυο AC. Λόγω της χρήσης αυτών των συσκευών για μεγάλο χρονικό διάστημα με τη ροή υψηλού ρεύματος ή λόγω μηχανικών τάσεων, αυτά τα καλώδια μπορεί να σπάσουν από κάπου.
Είναι πολύ δύσκολο να εντοπίσετε την ακριβή θέση του σπασμένου καλωδίου, γιατί τώρα τις μέρες εγκαθίστανται ηλεκτρικά καλώδια μέσα στους τοίχους χρησιμοποιώντας τους σωλήνες PVC. Και εξαιτίας αυτού, οι άνθρωποι προτιμούν γενικά να αντικαταστήσουν το σπασμένο αντί να το επισκευάσουν. Έτσι, για να βρείτε την ακριβή θέση του σπασμένου καλωδίου, αυτός ο ανιχνευτής σπασμένων καλωδίων έρχεται πολύ βολικός που ανιχνεύει το σπασμένο καλώδιο ανιχνεύοντας το EMF που παράγεται από το εναλλασσόμενο ρεύμα στο καλώδιο. Σταματά να ηχεί όταν βρίσκει το σπασμένο καλώδιο και το LED στο κύκλωμα θα σβήσει επίσης.
Απαιτούμενα συστατικά:
- IC CD 4069
- Τρανζίστορ π.Χ. 547
- Βομβητής
- Μπαταρία 9V
- LED
- 10M, 4,7k, 470k, 220k, 470 και 1,8k ohm αντιστάσεις
- 47k μεταβλητή αντίσταση
- 1N4148 δίοδος
- Πυκνωτής 470pF, 100nF
Διάγραμμα κυκλώματος και επεξήγηση:
Το κύριο μέρος του έργου είναι το IC 4096. Πρόκειται για έναν εξάγωνο μετατροπέα CMOS IC που αποτελείται από έξι κυκλώματα μετατροπέα. Θα μας βοηθήσει στην ανίχνευση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Συνδέεται γραμμικά τοποθετώντας μια αντίσταση ανάδρασης μεταξύ των ακίδων 1 και 2. Η αντίσταση της αντίστασης ανάδρασης διατηρείται υψηλή έτσι ώστε η αλλαγή στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο να μην επηρεάζει το IC 4096.
Όταν δεν υπάρχει ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, τότε ο πείρος 4 του IC 4096 παραμένει υψηλός και εάν το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο υπάρχει κοντά στο κύκλωμα ανιχνευτή, τότε ο πείρος 4 γίνεται χαμηλός και ο πείρος 12 γίνεται υψηλός που ενεργοποιεί το τρανζίστορ NPN BC547 στο φως επάνω το ΚΟΚΚΙΝΟ LED
Ταυτόχρονα, ο πείρος 6 θα πάει επίσης ψηλά και η έξοδος του πείρου 6 κάνει τη δίοδο στην αντίστροφη μεροληψία που θα προκαλέσει τη λειτουργία του ταλαντωτή RC που δημιουργήθηκε από τα R7 και C2. Η συχνότητα αυτού του ταλαντωτή θα είναι περίπου 1 KHz και η έξοδος αυτού του ταλαντωτή θα οδηγήσει τον βομβητή.
Επεξήγηση εργασίας:
Η εργασία αυτού του ανιχνευτή σπασμένων καλωδίων είναι πολύ εύκολη και το κύριο μέρος αυτού του κυκλώματος, όπως αναφέρεται πολύτιμα, είναι ένας εξάγωνος μετατροπέας IC CD4069. Αυτό το IC αποτελείται από 6 μετατροπείς που βασικά είναι «ΟΧΙ» πύλη. Οι πύλες N3 και N4 από αυτούς τους έξι μετατροπείς λειτουργούν ως γεννήτρια παλμών που ταλαντεύεται εντός του εύρους ήχου περίπου 1 KHz.
Οι αντιστάσεις R4 (470k) και R5 (220k) και ο πυκνωτής C1 (100nF) σε αυτό το κύκλωμα είναι τα στοιχεία χρονισμού που αποφασίζουν τη συχνότητα. Οι πύλες N1 και N2 ανιχνεύουν την παρουσία της τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος γύρω από το ζωντανό καλώδιο και της αδύναμης τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος που επιλέγονται από τον καθετήρα δοκιμής. Το κύκλωμα ταλαντωτή ενεργοποιείται ή απενεργοποιείται από τον πείρο εξόδου της πύλης N2 που είναι ο πείρος εξόδου 10.
Όταν δεν υπάρχει τάση εναλλασσόμενου ρεύματος κοντά στο ζωντανό καλώδιο, τότε ο πείρος εξόδου 10 θα παραμείνει χαμηλός και ως αποτέλεσμα, η δίοδος D3 οδηγεί στη λειτουργία μεροληψίας προς τα εμπρός και συγκρατεί το τμήμα του ταλαντωτή από την ταλάντωση. Ομοίως, η χαμηλή έξοδος του πείρου 6 εμποδίζει το τρανζίστορ να αγωνιστεί. Ως αποτέλεσμα, ο βομβητής δεν θα ηχεί και το LED θα παραμείνει χαμηλό.
Όταν το κύκλωμα ανιχνεύει την παρουσία τάσης AC κοντά σε αυτό, τότε ο πείρος εξόδου 10 πηγαίνει ψηλά. Αυτό θα επιτρέψει στον ταλαντωτή να ταλαντεύεται σε συχνότητα περίπου 1 KHz. Όταν ο ταλαντωτής θα ταλαντώσει, τότε θα κάνει το LED να αναβοσβήνει με πολύ υψηλή ταχύτητα και ο βομβητής θα αρχίσει να ηχεί. Ενώ τα LED και ο βομβητής ταλαντεύονται στην πραγματικότητα, αλλά φαίνεται ότι είναι συνεχώς αναμμένα καθώς η ταχύτητα αναβοσβήνει είναι πολύ υψηλή.