Indicador de campo elétrico. Esquema, descrição

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Um dispositivo simples, mas sensível, reage ao campo elétrico de fios e cabos para diversos fins, incluindo linhas de alta tensão, e sinaliza a intensidade do campo acima de um determinado nível. O dispositivo pode ser usado para alertar as pessoas que trabalham perto de instalações elétricas sobre o perigo de choque elétrico. Na vida cotidiana, é útil como indicador de fase e para detectar fiação oculta.

O indicador proposto do campo elétrico (IEF) é fácil de usar, equipado com ajustes de sensibilidade e limite. O esquema do IEP mostra-se no figo. 1.

(clique para ampliar)

O elemento de detecção é um transistor de efeito de campo VT1, um sinal proporcional à intensidade do campo é induzido no portão conectado e no alojamento do qual. O resistor de alta resistência R1 evita o acúmulo de cargas estáticas. Depois de passar pelo transistor seguidor de emissor VT2, o sinal induzido é alocado ao resistor R3. O capacitor C3 suprime ruídos e pulsos de alta frequência. Através do resistor R4 e do capacitor C4, o sinal é enviado para a entrada não inversora do amplificador operacional DA1. Os resistores R5, R6 criam um ponto zero artificial e R7 e R11 são usados para definir o modo de operação necessário do amplificador operacional. O resistor variável R10 regula o ganho da cascata. Os capacitores C6 e C7 são elementos para corrigir a resposta de frequência do amplificador operacional.

Op-amp DA2 compara a tensão fornecida através do resistor R15 da saída DA1, com o exemplar. Este último é regulado por um resistor variável R13. A finalidade dos resistores R17 e R21 é semelhante a R7 e R11. Devido ao feedback positivo através do resistor R18, o comparador no amplificador operacional DA2 possui uma pequena histerese, o que aumenta a clareza de sua operação. O sinal de saída do comparador através da chave no transistor VT3 controla o LED HL1.

A placa de circuito impresso do IEP (Fig. 2) feita de fibra de vidro de folha unilateral é acondicionada em uma caixa plástica com dimensões de 90x60x22 mm.

Indicador de campo elétrico

O recorte da placa foi projetado para colocar uma bateria de 1 V GB9 próxima a ela ("Krona", "Korund"). Os controles (R10, R13, SA1) e o LED HL1 são exibidos em uma das paredes laterais do gabinete. A operabilidade do IED é mantida quando a tensão de alimentação cai para 3 V. No modo de espera, a corrente consumida não ultrapassa 0,2 mA, aumentando para 5 mA quando o LED é acionado e aceso. Ao estabelecer um IED, pode ser necessário selecionar os resistores R9 e R18.

O transistor VT1 pode ser substituído por qualquer um da série 303, e VT2 e VT3 podem ser substituídos por transistores bipolares de silício de baixa potência da estrutura apropriada. Resistores variáveis R10 e R13 - SPZ-4. Chave SA1 - P1T-1-1V.

Se o controle deslizante do resistor variável R10 for definido para a esquerda e R13 for definido para a posição superior de acordo com o diagrama, a amplificação do sinal induzido no sensor IED é mínima e o limite de resposta é máximo. Neste estado, o dispositivo permite o acendimento do LED HL1 para distinguir o fio "fase" da rede eléctrica doméstica do "zero". Basta levar alternadamente o sensor - o corpo do transistor VT1 - ao isolamento de cada um desses fios. É inaceitável tocar o sensor em fios desencapados e objetos de metal, por exemplo, caixas de equipamentos.

Para usar o IED para encontrar a fiação escondida na parede, é necessário aumentar o ganho e diminuir o limite. A proximidade do sensor à rota dos fios energizados é indicada pelo acendimento do LED HL1. Com um aumento adicional no ganho e uma diminuição no limite de resposta, é possível detectar fios condutores de corrente a uma distância considerável. Por exemplo, um IED configurado adequadamente deu um sinal a uma distância de 3 m dos barramentos energizados com 10 kV.

Autor: B.Sokolov, Protvino, região de Moscou

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