Детектор электромагнитного поля
Просверлить отверстие в стене для фотографии любимой бабушки или для новой книжкой полки не так уж просто, ведь стены — это не только кирпич или бетон, это еще и место прокладки электрических проводов. И чтобы случайно не попасть в эти провода при сверлении отверстий в стене, лучше точно знать, где они проходят.
В этом эксперименте, мы соберем простой детектор электромагнитного поля, который поможет тебе найти скрытую в стене проводку или определить наличие переменного напряжения в розетке или выключателе без контакта с ними. Схема такого детектора приведена на рисунке.
Принципиальная схема
Таблица компонентов
Монтажная схема
Для изготовления антенны детектора понадобится медный изолированный провод длинной 1 метр. Намотайте его на оправку диаметром 8-10 мм, например, на шариковую ручку или маркер. Должна получиться «пружинка» длинной 4-5 см. Это и будет наша антенна. Провод нужно зачистить с одной стороны (удалить лак), это можно сделать, если поскрести его ножиком. Подключите зачищенный конец антенны к выводу 8 микросхемы. Второй конец провода просто закрепите в свободной ламели макетной платы или можно оставить его болтаться. Теперь наш детектор готов к тестированию.
Тестирование устройства
Подключите батарейку к устройству. Если поблизости нет источников электромагнитных полей, то в динамике будет тишина, и светодиод не будет светиться. Теперь медленно поднесите антенну прибора к любому сетевому проводу, в котором есть напряжение.
По мере приближения антенны к проводу появится звук частотой 50 Гц и неяркое свечение светодиода. Если поднести антенну еще ближе к проводу вы услышите громкий тональный звуковой сигнал, сопровождающийся ярким свечением светодиода. Теперь прибор готов к практическому применению.
Работа устройства
После включения устройства на выходе элемента DD1.3 устанавливается лог. «0». Светодиод погашен, на выходе генератора импульсов (вывод 4) устанавливается лог. «0», транзистор VT1 закрыт.
При приближении антенны к проводу с переменным электрическим током в антенне L1 наводятся переменные электрические колебания с частотой 50 Гц (именно такой частоты переменный ток используется в «розетке»). Отрицательные импульсы с антенны, преобразуются инвертором-формирователем DD1.3 в положительные логические импульсы, которые, в свою очередь, вызывают свечение светодиода (через инвертор DD1.4) и запуск тонального генератора на логических элементах DD1.1 и DD1.2.
На самом деле работа устройства чуть сложнее, мы немного упростили её для облегчения понимания.
Использование устройства
Исследуй интересующий тебя участок стены на предмет нахождения в ней электрических проводов. Для этого медленно веди антенну по поверхности стены в интересующей тебя зоне. Светозвуковая индикация покажет тебе место нахождения провода в стене.
При работе с устройством, ни в коем случае не прикасайся антенной к оголенным электрическим проводам, контактам розеток и выключателей! Напряжение 220 вольт - опасно для жизни!
В некоторых случаях чувствительность прибора бывает излишней. Для уменьшения чувствительности прибора можно изготовить другую антенну с меньшим количеством витков. Также на чувствительность прибора влияет ориентация антенны относительно провода. Экспериментируйте!
Сегодня мы собрали не просто игрушку, а прибор - настоящий детектор, который может обнаруживать невидимые электромагнитные поля различной природы. Возможно это станет началом вашей научной деятельности, и вы захотите посвятить свою жизнь исследованию непознанного. Ведь именно ученые и исследователи, позволяют раздвигать границы известного нам мира. Так почему бы вам не стать одним из них?