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:

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Полет на Марс изменит человеческий организм 03.09.2022 Эксперты по космической медицине из Австралийского национального университета разработали математическую модель для выявления трудностей, с которыми человеческий организм столкнется во время полета на Марс. Алгоритм позволил просчитать ключевые изменения сердечно-сосудистой системы, которые могут произойти во время длительного полета в шесть-семь месяцев. В результате исследования ученые выяснили, что главный вред организму нанесет длительное пребывание в условиях микрогравитации. За полугодовой полет структура сосудов и сердечная система рискуют значительно перестроиться под новые условия искусственного тяготения. В такой обстановке кровь не притягивается к конечностям, как при земной гравитации. Сердце астронавта замедляет работу, поскольку не нужно перекачивать столько крови, как на Земле. Но остальное организм этого не ожидает, и мозг считает, что в теле накопилось слишком много воды, поскольку жидкость задерживается в верхней части туловища. В дело вступают защитные механизмы против излишка жидкости, через которые наступает обезвоживание. При этом сам участник экспедиции этого можно даже не заметить. Впрочем, не так ужасно. Авторы исследования считают, что такие изменения не нанесут больших потерь здоровью, и астронавты смогут без проблем сохранять работоспособность даже после полугода космического полета.

Другие интересные новости:

▪ Предварительная версия Windows 8

▪ Шум против шума

▪ Автономный боевой робот

▪ Женщинам требуется больше времени для сна

▪ BlueNRG-1 - новое однокристальное решение Bluetooth Low Energy

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Общая социология. Конспект лекций

▪ статья Что прочнее - паутина или сталь? Подробный ответ

▪ статья Мартиния. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Замазка для изоляторов. Простые рецепты и советы

▪ статья Теплогенератор Потапова - работающий реактор холодного ядерного синтеза. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025