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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Sonda para trabalhos de comissionamento e instalação elétrica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Manual do eletricista Ao realizar trabalhos de instalação elétrica e comissionamento, são frequentemente utilizadas as sondas mais simples, semelhantes ao circuito mostrado na Fig. 1. Ao soltar o botão SB1, ele pode detectar a presença de uma tensão alternada de 100...400 V com frequência de 50 Hz (principalmente ao procurar um fio de fase), enquanto a lâmpada neon HL1 acende. Quando o botão é pressionado, a sonda pode estimar aproximadamente a resistência do circuito que está sendo testado à corrente contínua ("continuidade"). Se estiver dentro de dez ohms, a lâmpada incandescente HL2 está acesa. Infelizmente, muitas vezes, quando o botão SB1 é pressionado, a sonda é conectada por engano a circuitos sob tensão de rede, e como resultado a lâmpada HL2 queima instantaneamente...
A sonda proposta (seu diagrama de blocos é mostrado na Fig. 2) está livre desta desvantagem. A função do botão SB1 nele é executada pelo tiristor VS1, equipado com dispositivo de controle (CD). Assim como na sonda mais simples, a lâmpada HL1 indica a presença de tensão alternada, a lâmpada HL2 acende quando a resistência do circuito controlado está baixa.
A unidade de controle funciona da seguinte maneira. Se houver uma tensão alternada ou contínua de qualquer polaridade nas pontas de prova X1 e X2, então o bloco A2 emite um sinal de bloqueio para o bloco A3, que desempenha a função de um elemento lógico 2I, e o sinal para abrir o tiristor VS1 não é recebido. Neste caso, a lâmpada neon HL1 e um LED (em tensão constante) ou dois (em tensão de frequência de alimentação de 50 Hz) acendem no bloco A2 (também indicam a polaridade da tensão aplicada). Se não houver tensão nas pontas de prova X1 e X2, o bloco A2 emite um sinal de permissão para o bloco A3, e se houver resistência ativa do circuito que está sendo medido entre as pontas de prova, então o bloco A1 é acionado e, com um atraso de tempo de t = 0,5 s, emite um sinal de permissão para a segunda entrada do bloco A3. Como resultado, aparece um sinal na saída deste último, que é amplificado pelo bloco A4, e de sua saída um sinal é enviado ao eletrodo de controle do tiristor VS1. O tiristor abre e se a resistência entre as pontas de prova X1 e X2 for pequena o suficiente (não mais que dez ohms), a lâmpada incandescente HL2 acende. Pelo grau de sua incandescência, pode-se avaliar aproximadamente o valor da resistência do circuito (lembre-se que a sonda se destina principalmente ao uso em trabalhos de instalação elétrica em redes ramificadas de iluminação elétrica). Pelo brilho dos LEDs no bloco A2, você também pode estimar a quantidade de tensão aplicada às pontas de prova. Consideremos a operação da sonda de acordo com seu diagrama de circuito mostrado na Fig. 3. O bloco A1 é feito no transistor VT1. Quando as sondas X1 e X2 são conectadas a um circuito em teste com resistência inferior a 10 Ohms, no qual não há tensão, o transistor VT1 abre ao longo do circuito mais as baterias de alimentação GB1 - sonda X2 - medido Rx - sonda X1 - fusível FU1 - resistor R2 - junção emissor do transistor VT1 - menos bateria GB1. Após um atraso t = 0,5 s, determinado pelos elementos R5, C1, o sinal de abertura é fornecido à base do transistor VT5, que serve como amplificador de potência. Se os transistores VT2, VT4 estiverem fechados, o transistor VT5 abre e um sinal de abertura é enviado ao eletrodo de controle do tiristor VS1. Este último abre, e se a resistência do circuito em teste for Rx não exceda dez ohms, a lâmpada HL4 começa a brilhar.
Suponhamos agora que existe uma tensão na entrada da ponta de prova, cujo menos é aplicado à ponta de prova X1 e o positivo é aplicado à ponta de prova X2. Ao mesmo tempo, o LED HL3 acende, indicando a polaridade da tensão aplicada. Se a polaridade da tensão de entrada for invertida (menos está na ponta de prova X2 e mais está na ponta de prova X1), o LED HL2 acende, indicando a polaridade da tensão aplicada, e o transistor VT3 abre. Sua corrente de coletor abre o transistor VT4, que, com sua seção coletor-emissor, contorna a junção emissor do transistor VT5, proibindo a passagem do sinal para abrir o SCR VS1. Para que os transistores VT2 e VT4 abram aproximadamente na mesma tensão nas pontas de prova, independente de sua polaridade, um diodo zener VD2 é incluído no circuito base do primeiro deles, cuja queda de tensão é aproximadamente igual à tensão da bateria GB1. Quando a tensão CA é aplicada às pontas de prova X1 e X2, ambos os LEDs acendem, os transistores VT2 e VT4 abrem alternadamente, mantendo o transistor VT5 no estado fechado. Como a corrente consumida pela sonda no modo de espera é de apenas cerca de 2 μA, não é fornecido um interruptor de alimentação. A amostra não contém peças escassas. Resistores - qualquer dissipação de potência correspondente, capacitor C1 - óxido importado, C2 - cerâmica KM ou similar, transistores - KT315, KT312, KT3102 e KT3107, KT361 com qualquer índice de letras (levando em consideração a estrutura e pinagem). Requisitos aumentados apenas para o transistor VT1: seu coeficiente de transferência de corrente de base estática h21E deve ser pelo menos 90 (de preferência mais). SCR VS1 - KU202N ou outro, com valor de tensão admissível superior. Todas as peças são montadas em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro em um dos lados com espessura de 1,5 mm (Fig. 4). O tiristor VS1 e os elementos de tamanho AA que compõem a bateria GB1 são fixados a ele com suportes feitos de um fio de montagem de núcleo único com diâmetro de 0,6...0,8 mm, soldados nas almofadas de folha correspondentes.
O corpo da sonda é feito de um pedaço de duto de plástico com seção transversal de 40x25 mm. A sonda X1 é feita na forma de um pedaço de fio rígido de 50...100 mm de comprimento, pontiagudo em um dos lados, X2 - na forma de um fio flexível com uma pinça jacaré na extremidade. A disposição das peças no corpo da sonda é mostrada na Fig. 5, e sua aparência é mostrada na Fig. 6.
Uma sonda montada corretamente com peças reparáveis não requer ajuste. Quando as sondas X1 e X2 estão em curto, a lâmpada incandescente HL4 deve acender, se necessário, você só precisa selecionar um resistor R11 para abrir com segurança o SCR VS1. Em seguida, verifique o funcionamento da sonda com tensão reduzida de 24 V DC ou AC. Com corrente contínua o LED HL2 ou HL3 deve acender (dependendo da polaridade da tensão aplicada), com corrente alternada os dois LEDs devem acender simultaneamente. Se a sonda funcionar normalmente, pode-se proceder ao teste com uma tensão de rede de 230 V. Neste caso, os dois LEDs devem acender simultaneamente, assim como a lâmpada neon HL1. O tiristor deve estar fechado, a lâmpada HL4 deve estar apagada. Neste ponto o teste pode ser considerado completo – a sonda está pronta para uso. Nota. Com uma bateria de 3 V, a lâmpada HL4 (6,3 V, 0,2 A) brilhará fracamente. Para aumentar o brilho, use uma lâmpada com tensão menor e mesma corrente. Autor: Yu Nigmatulin
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