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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Создан аккумулятор, способный работать до 400 лет 23.12.2022 Мия Ле Тай, докторант Калифорнийского университета в Ирвине, покрыла золотые нанопроволоки диоксидом марганца и электролитным гелем, похожим на оргстекло. Она сделала это безо всяких далекоидущих замыслов - но результат получился невероятным. Студентка работала состояла в группе исследователей, изучавших конструкцию нанопроводов в батареях. Она знала, что провода имеют свойство ломаться спустя определенное количество циклов зарядки. Обычно, нанопровода аккумуляторов ноутбуков выдерживают около 300−500 циклов. Однако покрыв образец придуманным наспех составом, она с удивлением обнаружила плотную пленку. Будущая ученая провела 10 тыс. циклов зарядки - и не заметила признаков износа на устройстве. Это выглядело многообещающе, поэтому Тай пригласила старших коллег оценить результат. Группа провела 200 тыс. циклов зарядки в течение двух месяцев, и только после этого констатировала, что изобретенное совершенно случайно покрытие начало терять свои свойства. Ученые посчитали, что этого запаса прочности хватит на 400 лет работы аппарата. В будущем они планируют предложить изобретение Тай для коммерческого применения. Ожидается, что гелевые нанопровода можно будет использовать в аккумуляторах смартфонов, ноутбуков и других устройств.

Другие интересные новости:

▪ Экстримальная видеокамера Sony Handycam HDR-GWP88 со встроенным проектором

▪ Средство от никотина

▪ HTC One X+

▪ Древесина уловит углекислый газ

▪ Искусственный интеллект сможет приблизиться к возможностям человеческого мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Шпионские штучки. Подборка статей

▪ статья Зову живых. Крылатое выражение

▪ статья Кто такая пчела-царица? Подробный ответ

▪ статья Основные идеи СУОТ

▪ статья Генератор световых импульсов на ИФК-50. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный стабилизатор напряжения, 8-60/5 вольт 2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026