Устройство поиска подземных электросетей

Прибор предназначен для поиска электросетей переменного тока под землёй и в каналах бетонных и кирпичных зданий, их местоположение и глубину залегания.

В отключенные  кабельные линии перед поиском трассы следует подать напряжение  звуковой частоты  достаточной мощности, а конец линии временно замкнуть, также  следует поступить при возможном  механическом повреждении, электромагнитное поле  в поврежденном месте  всегда  в несколько раз выше, чем в  исправном участке линии.

Принцип действия прибора  основан на преобразовании электромагнитного поля электросети частотой 50 Гц в электрический сигнал, уровень которого зависит от напряжения и тока в проводнике, а также от   расстояния  до  источника излучения  и экранирующих факторов грунта или бетона.

Принцип действия прибора  основан на преобразовании электромагнитного поля электросети частотой 50 Гц в электрический сигнал, уровень которого зависит от напряжения и тока в проводнике, а также от  расстояния  до источника излучения и экранирующих факторов грунта или бетона.

Схема прибора состоит из датчика электромагнитного поля  BF1, предварительного усилителя на транзисторе  VT1, усилителя мощности DA1 и выходного контрольного устройства состоящего из звукового анализатора на наушниках ВA1 , светового пикового  индикатора HL1 и гальванического прибора индикации мощности - PA1. Для снижения искажений сигнала электромагнитного поля в схемы усилителей введены цепи отрицательной обратной связи. Использование на выходе мощного усилителя низкой частоты позволяет подключать нагрузку любого сопротивления  и мощности.

В схему введены установочные резисторы и регуляторы, позволяющие  оптимизировать режим работы схемы устройства.  Прибором можно оценить глубину залегания электросети от поверхности земли.

Для электропитания схемы прибора достаточно  источника тока  типа  «Крона» на 9 вольт или  КБС на напряжение 2 * 4,5 вольта.

Для устранения случайной разрядки элементов питания в схеме используется двойное выключение: размыканием плюсовой шины питания шины питания при отключении наушников BA1.

Электромагнитный датчик BF1 используется от высокоомных телефонных наушников типа ТОН -1 со снятой металлической мембраной. Он подключен к предварительному усилителю на транзисторе VT1  через разделительный конденсатор C2. Конденсатор С3 снижает уровень высокочастотных помех, особенно радио- помехи . Усилитель на транзисторе VT1 имеет обратную связь по напряжению с коллектора на базу через резистор R1, при повышении напряжения на коллекторе повышается напряжение на базе,  транзистор открывается  и напряжение коллектора снижается. Питание на усилитель подается через резистор R2 нагрузки с фильтра C1, R4. Резистор R3  в цепи эммитера транзистора VT1 смешает  характеристику транзистора и за счёт отрицательного уровня напряжения несколько снижает усиление при пиках сигнала. Предварительно усиленный сигнал электромагнитного поля  через конденсатор С4 гальванической развязки поступает на регулятор усиления R5  и далее через резистор R6 и конденсатор С6  на вход (1) аналоговой микросхемы усилителя мощности  DA1. Конденсатор  С5 снижают частоты более 8000 Гц для лучшего восприятия сигнала.

Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме DA1 с внутренним устройством защиты от коротких замыканий в нагрузке и перегрузки позволяет с хорошими параметрами усилить входной сигнал до величины достаточной для работы нагрузки мощностью  до 1 ватта.

Искажения в сигнале вносимые усилителем в процессе работы зависят от значения отрицательной обратной связи. Цепь  ОС  состоит из резисторов R7,R8 и конденсатора C7.  Резистором R7  возможно подстроить коэффициент обратной связи исходя из качественных показателей сигнала.
Конденсатор С9 и резистор R8 устраняют самовозбуждение микросхемы на низких частотах.

Через разделительный конденсатор С10 усиленный сигнал поступает на нагрузку ВА1 , индикатор уровня РА1  и светодиодный индикатор HL1.
Электродинамические наушники подключаются к выходу усилителя через разъём XS1 и XS2 , перемычка  в XS1  замыкает цепь подачи напряжения питания с батареи GB1 на схему.  Световой индикатор HL1 контролирует  наличие перегрузки выходного сигнала.

Гальванический  прибор РА1 указывает на уровень сигнала в зависимости от глубины залегания электросети и подключен к выходу усилителя через разделительный конденсатор С11  и умножитель напряжения на диодах VD1-VD2.

В приборе поиска электросетей нет дефицитных радиодеталей: приемник электромагнитного поля  BF1 можно выполнить из малогабаритного согласующего трансформатора или  электромагнитной катушки.
Резисторы типа С1-4 или МЛТ 0,12 , конденсаторы типа КМ, К53.
Транзистор обратной проводимости КТ 315 или КТ312Б. Диоды импульсные на ток до 300 мА.
Иностранный аналог микросхемы DA1 - TDA2003.
Прибор уровня РА1 использован от индикатора уровня записи магнитофонов на ток до 100мкА.
Светодиод HL1 любого типа. Наушники ВА1 -  ТОН-2 или малогабаритные от  плееров.

Правильно собранное устройство начинает работать сразу, положив датчик электромагнитного поля на сетевой  шнур включенного паяльника установить резистором R7 максимальную громкость сигнала в наушниках, при 
среднем положении регулятора R5 «Усиление».

Все радиодетали схемы расположены на печатной плате кроме датчика BF1 , он установлен в отдельной металлической коробочке. Батарея питания - КБС закреплена снаружи корпуса на скобку. Все корпуса с радиокомпонентами  закреплены на  алюминиевой тросточке.

Испытание прибора поиска электросетей можно начать не выходя из дома, достаточно включить свет одной из ламп и уточнить трассу в стене и потолке от выключателя до лампы, а затем перейти на поиск трасс под землёй во дворе дома.

Рекомендация: датчик BF1 закрепить на алюминиевой тросточке, открытой частью вниз. Регулятор громкости R11 находится в проводе наушников.

Литература:
1. И.Семёнов Измерение больших токов. «Радиомир» №7 /2006 год стр.32
2. Ю.А.Мячин  180 аналоговых микросхем. 1993г.
3. В.В.Мукосеев и И.Н. Сидоров  Маркировка и обозначение радиоэлементов. Справочник. 2001г.
4. В.Коновалов. Прибор поиска электропроводов - Радио,2007,№5 ,С41.
5. В.Коновалов. А. Вантеев Поиск подземных электросетей, Радиомир №11, 2010, С16.

Теги:

• Sprint-Layout