Indicatore di campo elettrico. Schema, descrizione

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Indicatore di campo elettrico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Un dispositivo semplice ma sensibile reagisce al campo elettrico di fili e cavi per vari scopi, comprese le linee elettriche ad alta tensione, e segnala l'intensità del campo al di sopra di un certo livello. Il dispositivo può essere utilizzato per avvisare le persone che lavorano in prossimità di impianti elettrici del pericolo di scossa elettrica. Nella vita di tutti i giorni è utile come indicatore di fase e per rilevare cablaggi nascosti.

L'indicatore proposto del campo elettrico (IEF) è di facile utilizzo, dotato di regolazioni di sensibilità e soglia. Lo schema del PEI è mostrato in fig. 1.

(clicca per ingrandire)

L'elemento sensibile è un transistor ad effetto di campo VT1, sul cui gate collegato e sul cui alloggiamento viene indotto un segnale proporzionale all'intensità del campo. Il resistore ad alta resistenza R1 impedisce l'accumulo di cariche statiche. Dopo essere passato attraverso il transistor inseguitore di emettitore VT2, il segnale indotto viene assegnato al resistore R3. Il condensatore C3 sopprime gli impulsi e il rumore ad alta frequenza. Attraverso il resistore R4 e il condensatore C4, il segnale viene alimentato all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale DA1. I resistori R5, R6 creano un punto zero artificiale e R7 e R11 vengono utilizzati per impostare la modalità operativa richiesta dell'amplificatore operazionale. Il resistore variabile R10 regola il guadagno della cascata. I condensatori C6 e C7 sono elementi per correggere la risposta in frequenza dell'amplificatore operazionale.

L'amplificatore operazionale DA2 confronta la tensione fornita attraverso il resistore R15 dall'uscita DA1 con un riferimento. Quest'ultimo è regolato da un resistore variabile R13. Lo scopo dei resistori R17 e R21 è simile a R7 e R11. A causa del feedback positivo attraverso il resistore R18, il comparatore sull'amplificatore operazionale DA2 ha una piccola isteresi, che aumenta la chiarezza del suo funzionamento. Il segnale di uscita del comparatore attraverso l'interruttore sul transistor VT3 controlla il LED HL1.

Il circuito stampato dell'IEP (Fig. 2) realizzato in fibra di vetro a un lato è inserito in una custodia di plastica con dimensioni di 90x60x22 mm.

Indicatore di campo elettrico

Il ritaglio della scheda è progettato per posizionare accanto ad essa una batteria GB1 da 9 V ("Krona", "Korund"). I controlli (R10, R13, SA1) e il LED HL1 sono visualizzati su una delle pareti laterali del case. L'operatività dell'IED viene mantenuta quando la tensione di alimentazione scende a 3 V. In modalità standby, la corrente consumata non supera 0,2 mA, aumentando a 5 mA quando il LED è attivato e acceso. Quando si installa un IED, potrebbe essere necessario selezionare i resistori R9 e R18.

Il transistor VT1 può essere sostituito da una qualsiasi delle serie 303 e VT2 e VT3 possono essere sostituiti con transistor bipolari al silicio a bassa potenza con struttura appropriata. Resistori variabili R10 e R13 - SPZ-4. Interruttore SA1 - P1T-1-1V.

Se il cursore del resistore variabile R10 è impostato a sinistra e R13 è impostato nella posizione superiore secondo il diagramma, l'amplificazione del segnale indotto sul sensore IED è minima e la soglia di risposta è massima. In questo stato il dispositivo permette di distinguere il filo “fase” dell'alimentazione domestica da quello “zero” accendendo il led HL1. È sufficiente portare alternativamente il sensore - il corpo del transistor VT1 - all'isolamento di ciascuno di questi fili. È inaccettabile toccare il sensore con fili scoperti e oggetti metallici, ad esempio custodie di apparecchiature.

Per utilizzare lo IED per individuare il cablaggio nascosto nel muro è necessario aumentare il guadagno e abbassare la soglia. La vicinanza del sensore al percorso dei cavi sotto tensione è segnalata dall'accensione del led HL1. Con un ulteriore aumento del guadagno e una diminuzione della soglia di risposta è possibile rilevare fili percorsi da corrente a notevole distanza. Ad esempio, un IED opportunamente configurato forniva un segnale ad una distanza di 3 m dalle sbarre energizzate con 10 kV.

Autore: B.Sokolov, Protvino, regione di Mosca

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