Генератор для трассоискателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

При проведении строительных и ремонтных работ довольно часто приходится разыскивать скрытые в строительных конструкциях или проложенные под землей энергетические, связные и другие кабели, трубопроводы и прочие инженерные коммуникации. Знать точную трассу и глубину их залегания необходимо не только для того, чтобы добраться до объекта для ремонта или замены, но и во избежание его случайного повреждения при выполнении других работ. Для поиска таких объектов существуют приборы-трассоискатели, действие которых основано на регистрации электромагнитного поля, создаваемого находящимся в среде с плохой проводимостью хорошо проводящего объекта, по которому течет переменный ток определенной частоты, созданный с помощью специального генератора.

Автор предлагает сравнительно дешевый, по сравнению с промышленными образцами, самодельный многорежимный генератор для трассоискателя. Он способен работать в комплекте с различными поисковыми приемниками: как промышленными, так и самодельными.

В различной радиолюбительской литературе не раз публиковались описания простейших "искателей проводки", позволяющих обнаруживать провода бытовой электросети 220 В, 50 Гц на глубине несколько сантиметров в бетонной стене. К сожалению, повышая чувствительность приемника создаваемого такими проводами излучения, не удается значительно увеличить глубину обнаружения и точность определения их трассы. Начинают сказываться помехи от других аналогичных кабелей, проложенных поблизости, и различных устройств, питающихся от сети, а их сегодня немало.

Чтобы успешно решить задачу поиска кабеля, проложенного на глубине в несколько метров, а иногда и в несколько десятков метров, в него необходимо подать мощный сигнал более высокой, чем сетевая, частоты (от сотен герц до нескольких десятков килогерц) от специального генератора. Аналогичным образом создают электромагнитное поле вокруг других объектов поиска, например, металлических водопроводных труб. Второй вывод генератора в этом случае заземляют.

Частоту поискового сигнала выбирают исходя из минимального затухания электромагнитного поля в окружающей кабель или другую коммуникацию в среде (почве, бетоне), достаточно удаленную от частоты возможных помех. Кроме того, применяют различные виды модуляции сигнала, придавая ему "окраску", способствующую лучшему распознаванию на слух или с помощью встроенного в поисковый приемник автоматического обнаружителя.

Комплект из генератора, посылающего поисковый сигнал в разыскиваемый объект, и поискового приемника называют трассоискателем или кабелеискателем. Сегодня отечественная и зарубежная промышленность выпускает довольно много разновидностей трассоискателей. Стоимость их находится в пределах от 25 тыс. до 350 тыс. руб. Но те, которые дешевле 100 тыс. руб., в большинстве случаев не отвечают предъявляемым к ним в эксплуатации требованиям. Они способны работать лишь на двух-трех частотах, их генераторы имеют недастаточную мощность для поиска объектов, находящихся на большой глубине.

Описываемый генератор не имеет недостатков, характерных для "дешевых" устройств аналогичного назначения. Он эксплуатируется более 12 лет, показал высокую надежность и эффективность при поиске трасс кабелей и инженерных коммуникаций, залегающих на глубине до 50 м, а также при локализации мест повреждения кабельных линий. Общая стоимость комплекта радиодеталей и материалов, необходимых для его изготовления, не превышает нескольких тысяч рублей.

Генератор совместим со многими приемниками промышленных трассо-искателей отечественного и зарубежного производства, предназначенными для поиска инженерных коммуникаций, проложенных в стенах, земле, трубах, каналах, шахтах.

Высокая мощность, широкие пределы изменения рабочей частоты, различные комбинации выходного напряжения и тока - все это позволяет уверенно прослеживать даже в условиях сильных помех коммуникации, проложенные на глубине до 50 м на удалении от генератора до 5 км.

Могут быть созданы как сравнительно высокочастотный сигнал, модулированный низкочастотным (звукового диапазона), так и сигналы низкой и высокой частоты по отдельности. Следует отметить, что при работе с предлагаемым генератором необходимо соблюдать меры электробезопасности, так как напряжение на его выходе может достигать опасных для жизни значений.

Основные технические характеристики

• Выходная мощность, Вт при работе от сети ......6...250
• при работе от аккумуляторной батареи.......100
• Выходное напряжение, В* ....1, 5, 15, 30, 100, 500
• Частота поискового сигнала, кГц .......50; 25; 12,5; 6,25; 3,125; 1,5625; 0,78125; 0,5...3 (плавно)
• Частота модуляции, Гц .....500...3000 (плавно)
• Частота прерывания поискового сигнала, Гц.......0,1...1 (плавно)
• Напряжение питания, В переменное 50 Гц (сеть) .......220
• постоянное (аккумуляторная батарея) .......12
• Потребляемый ток, А от сети (без нагрузки/под нагрузкой) .......0,5/1,4
• от аккумуляторной батареи, не более.......10
• Масса, кг .......12

*Примечание. Измерено на каждом из шести выходов генератора при его работе от аккумуляторной батареи на частоте 1 кГц стрелочным авометром в режиме измерения переменного напряжения.

Схема возбудителя генератора трассоискателя показана на рис. 1. На микросхеме DD1 выполнен задающий генератор, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Двоичный счетчик DD4 уменьшает частоту повторения импульсов задающего генератора в 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128 раз. Селектор-мультиплексор DD5 выбирает сигнал с одного из выходов счетчика для дальнейшей обработки. Управляющие коды на адресных входах селектора формирует, в зависимости от положения переключателя SA2, шифратор на диодах VD1, VD2, VD4- VD10. В табл. 1 показано соответствие между положением переключателя, логическими уровнями на адресных входах и частотой сигнала на выходе селектора и, следовательно, на выходе всего генератора.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Таблица 1

При установке переключателя SA2 в положение 8 кварцевый генератор выключается низким уровнем на выводе 13 элемента DD1.2, а на выход селектора поступает сигнал собранного на микросхеме DD3 низкочастотного генератора импульсов с плавной перестройкой частоты от 500 до 3000 Гц. Выключателем SA1 этот генератор можно выключить. Микросхема DD2 управляет работой описанных выше генераторов при выборе режимов и частоты.

Микросхема DD6 выполняет функции фазоинвертора и амплитудного модулятора. Шесть ее элементов - логических инверторов - для увеличения нагрузочной способности соединены по три параллельно. Модуляция производится периодическим с частотой импульсов генератора на микросхеме DD3 одновременным переводом выходов всех инверторов в высокоимпедансное состояние. Когда сигнал этого генератора выбран в качестве поискового (переключатель SA2 в положении 8), прохождение его импульсов на вход EO микросхемы DD6 запрещает высокий уровень на выводе 13 элемента DD2.4, что отключает модуляцию.

Взаимно противофазные сигналы с выходов первой (выводы 2, 5, 7) и второй (выводы 9, 11, 14) групп инверторов микросхемы DD6 поступают через прерыватели на транзисторах VT4 и VT5 на входы плеч двухтактного усилителя мощности на транзисторах VT3, VT6- VT8, в коллекторные цепи которых включена первичная обмотка трансформатора T1. Оба прерывателя синхронно открываются и закрываются импульсами мультивибратора на транзисторах VT1 и VT2, следующими с частотой 0,1...1 Гц. В результате выходной сигнал генератора периодически включается и выключается с этой частотой, что помогает опознать его при приеме на слух среди помех. Частоту прерывания сигнала можно регулировать переменным резистором R16. Соотношение длительности включенного и выключенного состояний изменяют переменным резистором R17.

Имеющийся в возбудителе стабилизатор напряжения на интегральном стабилизаторе DA1 понижает поступающее от описанного ниже блока питания напряжение U_пит1 (12...14 В) до 11 В и стабилизирует его. Это напряжение питает все узлы возбудителя.

Сигнал с вторичной обмотки трансформатора T1 подан на выходной усилитель мощности, схема которого изображена на рис. 2. Он тоже двухтактный и состоит из предоконечной ступени усиления на транзисторах VT9 и VT10 и оконечной ступени на транзисторах VT11-VT16. Выходной трансформатор T2 имеет вторичную обмотку с отводами, что позволяет работать на нагрузки различного сопротивления, подключая их к соответствующим гнездам XS1 - XS7. Напряжение, указанное у этих гнезд, относится к работе генератора от аккумуляторной батареи на 12 В. При работе от сети 220 В подаваемое на оконечный усилитель напряжение питания U_пит2 можно регулировать в пределах от 5 до 30 В, соответственно изменяя выходное напряжение генератора и максимальную отдаваемую им в нагрузку мощность.

Рис. 2

Светодиоды HL1 и HL2, подключенные через ограничительный резистор R48 к части вторичной обмотки трансформатора T2, служат индикаторами наличия напряжения на выходе генератора. По яркости их свечения можно судить о его установленном уровне. При желании один из этих светодиодов можно заменить любым обычным диодом.

Автор: С. Губачев

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Усовершенствование сухих электродов для литий-ионных аккумуляторов 02.08.2024 Исследовательская группа из UNIST под руководством профессора Кен-Мин Чонга совершила важный прорыв в области производства литий-ионных аккумуляторов (LIB). Новый экологически чистый процесс производства сухих электродов без использования вредных растворителей повышает производительность аккумуляторов и способствует устойчивости. Традиционные методы производства мокрых электродов часто приводят к неравномерному распределению материалов, что снижает производительность аккумуляторов. Новый метод, предложенный учеными из UNIST, использует политетрафторэтилен (ПТФЭ) в качестве связующего, что позволяет избежать этих проблем. Процесс сухого электрода включает четыре основных этапа: формирование гранул, формовку пленки, прокатку и ламинирование. Команда оптимизировала условия на каждом этапе, чтобы обеспечить наилучшие физические, электрические и электрохимические свойства полуфабрикатов. Использование ПТФЭ с высоким коэффициентом экструзии позволило создавать электродные пленки с высокой прочностью даже при низком потреблении энергии. Это улучшает микроструктуру и характеристики мощности электродов. Связующие в литий-ионных аккумуляторах играют ключевую роль в соединении активных материалов и электронов, и тип и содержание ПТФЭ оказывают значительное влияние на исходные характеристики сухих электродов. Исследователи из UNIST определили оптимальную формулу NCM811/PTFE/технический углерод (CB)/углеродистая нанотрубка (CNT) = 96/2,0/1,8/0,2. Эта композиция продемонстрировала выдающуюся способность к разряду 80% при скорости 0,5 C (5 мА/см2) в сложных условиях. Данные результаты подтверждают высокую эффективность и устойчивость разработанных электродов. Команда планирует продолжить исследования для улучшения характеристик толстых электродов, исследуя различные материалы. Эти дальнейшие разработки могут существенно повысить эффективность и устойчивость электромобилей и электронных устройств, что делает будущее более экологичным. Прорыв, совершенный исследовательской группой из UNIST, представляет собой значительный шаг вперед в технологии производства литий-ионных аккумуляторов. Новый метод сухого электрода без использования вредных растворителей не только повышает производительность аккумуляторов, но и делает процесс более экологически чистым. Этот инновационный подход обещает сделать электромобили и электронные устройства более устойчивыми и эффективными, внося значительный вклад в развитие зеленых технологий и устойчивого будущего.

Другие интересные новости:

▪ Данные передаются в момент рукопожатия

▪ Утюг гладит вертикально

▪ Миниатюрный датчик тканевой жидкости для носимой электроники

▪ Чистый рот - здоровые сосуды

▪ Самолет на литиево-полимерных аккумуляторах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Принципы обеспечения безопасности взаимодействия человека с окружающей средой. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Сколько жен было у Генриха VIII? Подробный ответ

▪ статья Шлифовщик по дереву, занятый обработкой щитов на цилиндровых и широколенточных станках. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Компьютеры. Справочник

▪ статья Электрические микродвигатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026