Строительство и ремонт

Приборы для поиска скрытой проводки своими руками

      Существуют способы обнаружения скрытой проводки «на­родными» методами, без специальных приборов. Например, можно включить на конце этой проводки большую нагрузку и искать по отклонению компаса или с помощью катушки провода с сопротивле­нием около 500 Ом с разомкнутым магнитопроводом подключенной на микрофонный вход любого усилителя (музыкальный центр, магни­тофон и др.), сделав максимальную громкость. В последнем случае по звуку наводки 50 Гц провод в стене будет обнаружен.

      Прибор № 1. Он может использоваться для обнаружения скрытой электропроводки, отыскания обрыва провода в жгуте или кабеле, выявления перегоревшей лампы в электрогирлянде. Это простейшее устройство, состоящее из полевого транзистора, головного телефона и элементов питания. Принципиальная схема прибора представлена на рис. 1. Схему раз­работал В. Огнев из г. Перми.

Рис. 1. Принципиальная схема простого искателя

     Принцип действия устройства основан на свойстве канала полевого транзистора изменять свое сопротивление под действием наводок на вывод затвора. Транзистор VT1 - КП103, КПЗОЗ с любым буквенным индексом (у последнего вывод корпуса соединяют с выводом затвора). Телефон BF1 - высокоомный, сопротивлением 1600-2200 Ом. Полярность подключения батареи питания GB1 роли не играет.

      При поиске скрытой проводки корпусом транзистора водят по стене и по максимальной громкости звука частотой 50 Гц (если это электропроводка) или радиопередачи (радиотрансляционная сеть) определяют место прокладки проводов.

     Место обрыва провода в неэкранированном кабеле (например, сете­вом шнуре какого-либо электро- или радиоприбора), перегоревшую лампу электрогирлянды отыскивают так. Все провода, в том числе и оборванный, заземляют, другой конец оборванного провода соеди­няют через резистор сопротивлением 1-2 МОм с фазным проводом электросети и, начиная с резистора, перемещают транзистор вдоль жгута (гирлянды) до пропадания звука - это и есть место обрыва провода или неисправная лампа.

     Индикатором может служить не только головной телефон, но и омметр (изображен штриховыми линиями) или авометр, включенный в этот режим работы. Источник питания GB1 и телефон BF1 в этом случае не нужен.

      Прибор № 2. Теперь рассмотрим прибор, выполненный на трех тран­зисторах (см. рис. 2). На двух бипо­лярных транзисторах (VT1, VT3) собран мультивибратор, а на поле­вом (VT2) - электронный ключ.

Рис. 2. Принципиальная схема трехтранзисторного искателя

      Принцип действия этого иска­теля, разработанного А. Борисовым, основан на том, что вокруг электри­ческого провода образуется электри­ческое поле - его и улавливает искатель. Если нажата кнопка выключателя SB1, но электрического поля в зоне антенного щупа WA1 нет, либо искатель находится далеко от сетевых проводов, транзистор VT2 открыт, мультивибратор не рабо­тает, светодиод HL1 погашен.

     Достаточно приблизить антенный щуп, соединенный с цепью затвора полевого транзистора, к проводнику с током либо просто к сетевому проводу, транзистор VT2 закроется, шунтирование базо­вой цепи транзистора VT3 прекратится и мультивибратор начнет работать.

    Начнет вспыхивать светодиод. Перемещая антенный щуп вблизи стены, нетрудно проследить за пролеганием в ней сетевых проводов.

     Полевой транзистор может быть любой другой из указанной на схеме серии, а биполярные - любые из серии КТ312, КТ315. Все рези­сторы - МЛТ-0,125, оксидные конденсаторы - К50-16 или другие малогабаритные, светодиод - любой из серии АЛ307, источник пита­ния - батарея «Корунд» либо аккумуляторная батарея напряжением 6-9 В, кнопочный выключательSB1 - КМ-1 либо аналогичный.

    Корпусом искателя может стать пластмассовый пенал для хранения школьных счетных палочек. В его верхнем отсеке крепят плату, в ниж­нем - располагают батарею.

Можно регулировать частоту колебаний мультивибратора, а зна­чит, частоту вспышек светодиода, подбором резисторов R3, R5, либо конденсаторов CI, С2. Для этого нужно временно отключить от рези­сторов R3 и R4 вывод истока полевого транзистора и замкнуть кон­такты выключателя.

     Прибор № 3. Искатель может быть собран и с использованием генератора на биполярных транзисторах разной структуры (рис. 3). Полевой транзистор (VT2) по прежнему управляет работой генератора при попадании антенного щупа WA1 в элек­трическое поле сетевого про­вода. Антенна нужно изгото­вить из проволоки длинной 80-100 мм.

Рис. 3. Принципиальная схема искателя с генератором на

 транзисторах различной структуры

     Прибор № 4. А этот прибор для обнаружения повреждений скры­той электропроводки питается от автономного источника напряже­нием 9 В. Принципиальная схема искателя представлена на рис. 4.

Рис. 4. Принципиальная схема искателя на пяти транзисторах

      Принцип работы следующий: на один из проводов скрытой элек­тропроводки подается переменное напряжение 12 В от понижающего трансформатора. Остальные провода заземляют. Искатель включа­ется и перемещается параллельно поверхности стены на расстоянии 5-40 мм. В местах обрыва или окончания провода светодиод гаснет. Искатель может быть также использован для обнаружения поврежде­ний жил в гибких переносных и шланговых кабелях.

     Прибор № 5. Детектор скрытой проводки, представленный на рис. 5, выполнен уже на микросхеме К561ЛА7. Схему представляет Г. Жидовкин.

Рис.5. Принципиальная схема искателя скрытой проводки на микросхеме К561ЛА7

      Примечание.

Резистор R1 нужен для ее защиты от повышенного напряжения ста­тического электричества, но, как показала практика, его можно и не ставить.

      Антенной является кусок обычного медного провода любой толщины. Главное, чтобы он не прогибался под собственным весом, т. е. был доста­точно жестким. Длина антенны определяет чувствительность устройства. Наиболее оптимальной является величина 5-15 см.

     Таким устройством очень удобно определять и местопо­ложение перегоревшей лампы в елочной гирлянде - возле нее треск прекращается. А при приближении антенны к электропроводке детек­тор издает характерный треск.

     Прибор № 6. На рис. 6 изображен более сложный искатель, имеющий, кроме звуковой, еще и световую индикацию. Сопротивление резистора R1 должно быть не менее 50 МОм.

Рис. 6. Принципиальная схема искателя со звуковой и световой индикацией

      Прибор № 7. Искатель, схема которого приведена на рис. 7, состоит из двух узлов:

♦   усилителя напряжения переменного тока, основой которого слу­жит микромощный операционный усилитель DA1;

♦  генератора колебаний звуковой частоты, собранного на инвер­тирующем триггере Шмитта DD1.1 микросхемы К561ТЛ1, частотозадающей цепи R7C2 и пьезоизлучателе BF1.

Рис. 7. Принципиальная схема искателя на микросхеме К561ТЛ1

       Принцип действия искателя следующий. При расположении антенны WA1 вблизи от токонесущего провода электросети наводка ЭДС частоты 50 Гц усиливается микросхемой DA1, в результате чего зажигается светодиод HL1. Это же выходное напряжение операцион­ного усилителя, пульсирующее с частотой 50 Гц, запускает генератор звуковой частоты.

     Ток, потребляемый микросхемами прибора при питании их от источника напряжением 9 В, не превышает 2 мА, а при включении светодиода HL1 составляет 6-7 мА.

     Когда искомая электропроводка расположена высоко, наблюдать за свечением индикатора HL1 затруднительно и вполне достаточно зву­ковой сигнализации. В таком случае светодиод может быть отключен, что повысит экономичность прибора. Все постоянные резисторы - МЛТ-0,125, подстроенный резистор R2 - типа СПЗ-Э8Б, конденсатор CI - К50-6.

      Примечание.

Для более плавной регулировки чувствительности, сопротивление резистора R2 следует уменьшить до 22 кОм, а его нижний по схеме вывод соединить с общим проводом через резистор сопротивле­нием 200 кОм.

      Антенной WA1 служит площадка фольги на плате размером при­мерно 55x12 мм. Начальную чувствительность прибора устанавли­вают подстроечным резистором R2. Безошибочно смонтированный прибор, разработанный С. Стаховым (г. Казань), в налаживании не нуждается.

      Прибор № 8. Этот универсальный прибор-индикатор сочетает в себе два индикатора, позволяя не только определить скрытую про­водку, но и обнаружить любой металлический предмет, находящийся в стене или полу (арматура, старые провода и т. п.). Схема искателя представлена на рис. 8.

Рис. 8. Принципиальная схема универсального искателя

      Индикатор скрытой проводки собран на базе микромощного опе­рационного усилителяDA2. При расположении вблизи электропро­водки провода, подключенного на вход усилителя, наводка частоты 50 Гц воспринимается антенной WA2, усиливается чувствительным усилителем, собранным на DA2, и переключает с этой частотой све­тодиод HL2.

     Прибор состоит из двух независимых устройств:

♦   металлоискателя;

♦   индикатора скрытой электропроводки.

      Рассмотрим работу прибора по принципиальной схеме. На тран­зисторе VT1 собран ВЧ генератор, который вводится в режим воз­буждения регулировкой напряжения на базе VT1 с помощью потен­циометра R6. ВЧ напряжение выпрямляется диодом VD1 и переводит компаратор, собранный на ОУ DA1, в положение, при котором гаснет светодиод HL1 и генератор периодических звуковых сигналов, собран­ный на микросхеме DA1 находится в выключенном состоянии.

     Вращением регулятора чувствительности R6 устанавливается режим работы VT1 на пороге генерации, который контролируется выключением светодиода HL1 и генератора периодического сигнала. При попадании в поле индуктивности L1/L2 металлического пред­мета генерация срывается, компаратор переключается в положение, при котором загорается светодиод HL1. На пьезокерамический излу­чатель подается периодическое напряжение частотой около 1000 Гц с периодом около 0,2 с.

       Резистор R2 предназначен для установки режима порога генерации при среднем положении потенциометра R6.

      Совет.

Приемные антенны WA 7 и WA2 должны быть максимально удалены от руки и находиться в головной части прибора. Часть корпуса, в которой находятся антенны, не должна иметь внутреннего покры­тия фольгой.

     Прибор № 9. Малогабаритный металлоискатель. Малогабаритный металлоискатель может обнаруживать скрытые в стенах гвозди, шурупы, металлическую арматуру на расстоянии нескольких санти­метров.

     Принцип действия. В металлоискателе использован традиционный метод обнаружения, основанный на работе двух генераторов, частота одного из которых изменяется при приближении прибора к метал­лическому предмету. Отличительная особенность конструкции - отсутствие самодельных намоточных деталей. В качестве катушки индуктивности использована обмотка электромагнитного реле.

      Принципиальная схема прибора показана на рис. 9, а.

Рис. 9. Малогабаритный металлоискатель: а - принципиальная схема;

б - печатная плата

     Металлоискатель содержит:

♦  LC-генератор на элементе DDL 1;

♦  RC-генератор на элементах DD2.1 и DD2.2;

♦  буферный каскад на DD 1.2;

♦  смеситель на DDI.3;

♦  компаратор напряжения на DD1.4, DD2.3;

♦  выходной каскад на DD2.4.

      Работает устройство так. Частоту RC-генератора нужно устанавли­вать близкой к частотеLC-генератора. При этом на выходе смесителя будут присутствовать сигналы не только с частотами обоих генерато­ров, но и с разностной частотой.

      Фильтр низкой частоты R3C3 выделяет сигналы разностной частоты, которые поступают на вход компаратора. На его выходе фор­мируются прямоугольные импульсы такой же частоты.

      С выхода элемента DD2.4 они поступают через конденсатор С5 на разъем XS1, в гнездо которого вставляют вилку головных телефонов сопротивлением около 100 Ом.

     Конденсатор и телефоны образуют дифференцирующую цепочку, поэтому в телефонах будут раздаваться щелчки с появлением каж­дого фронта и спада импульсов, т. е. с удвоенной частотой сигнала. По изменению частоты щелчков можно судить о появлении вблизи прибора металлических предметов.

      Элементная база. Вместо указанных на схеме допустимо использо­вать микросхемы: К561ЛА7; К564ЛА7; К564ЛЕ5.

     Полярный конденсатор - серий К52, К53, остальные - К10-17, КЛС. Переменный резисторR1 - СП4, СПО, постоянные - МЛТ, С2-33. Разъем - с контактами, замыкающимися при вставленной в гнездо вилке телефонов.

      Источник питания - батарея «Крона», «Корунд», «Ника» или ана­логичный им аккумулятор.

     Подготовка катушки. Катушку L1 можно взять, например, из электромагнитного реле РЭС9, паспорт РС4.524.200 или РС4.524.201 с обмоткой сопротивлением около 500 Ом. Для этого реле нужно разо­брать и удалить подвижные элементы с контактами.

      Примечание.

Магнитная система реле содержит две катушки, намотанные на отдельных магнитопроводах и включенные последовательно.

     Общие выводы катушек нужно соединить с конденсатором С1, а магнитопровод также, как и корпус переменного резистора, - с общим проводом металлоискателя.

     Печатная плата. Детали устройства, кроме разъема, следует раз­местить на печатной плате (рис. 9, 6) из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Одна из ее сторон должна быть оставлена металлизированной и соединена с общим проводом другой стороны.

    На металлизированной стороне нужно закрепить батарею питания и «добытую» из реле катушку.

    Выводы катушки реле следует пропустить через раззенкованные отверстия и соединить с соответствующими печатными проводниками. Остальные детали размещаются со стороны печати.

    Плату устанавите в корпус из пластмассы или жесткого картона, на одной из стенок которого закрепите разъем.

     Наладка металлоискателя. Налаживание устройства следует начи­нать с установки частоты LC-генератора в пределах 60-90 кГц под­бором конденсатора С1.

      Затем нужно переместить движок переменного резистора примерно в среднее положение и подбором конденсатора С2 добиться появления в телефонах звукового сигнала. При перемещении движка резистора в ту или иную сторону частота сигнала должна изменяться.

      Примечание.

Для обнаружения металлических предметов переменным рези­стором предварительно нужно установить возможно меньшую частоту звукового сигнала.

       С приближением к предмету частота начнет изменяться. В зави­симости от настройки, выше или ниже нулевых биений (равенства частот генераторов), или вида металла, частота изменится в большую или меньшую сторону.

       Прибор № 10. Индикатор металлических предметов.

При проведении строительных и ремонтных работ нелишней будет информация о наличии и месторасположении различных металлических предметов (гвоздей, труб, арматуры) в стене, полу и т. д. Поможет в этом устройство, описание которого приводится в этом разделе.

Параметры по обнаружению:

♦   большие металлические предметы - 10 см;

♦   труба диаметром 15 мм - 8 см;

♦   винт М5 х 25 - 4 см;

♦   гайка М5 - 3 см;

♦   винт М2,5 х 10 -1,5 см.

      Принцип работы металлоискателя основан на свойстве металли­ческих предметов вносить затухание в частотозадающий LC-контур автогенератора. Режим автогенератора устанавливают вблизи точки срыва генерации, и приближение к его контуру металлических пред­метов (в первую очередь ферромагнитных) заметно снижает ампли­туду колебаний или приводит к срыву генерации.

    Если индицировать наличие или отсутствие генерации, то можно определять место расположение этих предметов.

     Принципиальная схема устройства приведена на рис. 10, а. Оно имеет звуковую и световую индикацию обнаруженного предмета. На транзисторе VT1 собран ВЧ автогенератор с индуктивной связью. Частотозадающий контур L1C1 определяет частоту генерации (около 100 кГц), а катушка связи L2 обеспечивает необходимые условия для самовозбуждения. РезисторамиR1 (ГРУБО) и R2 (ПЛАВНО) можно устанавливать режимы работы генератора.

Рис.10. Индикатор металлических предметов:

 а - принципиальная схема; б - конструкция катушки индуктивности;

 в - печатная плата и размещение элементов

       На транзисторе VT2 собран истоковый повторитель, на диодах VD1, VD2 - выпрямитель, на транзисторах VT3, VT5 - усилитель тока, а на транзисторе VT4 и пьзоизлучателе BF1 - звуковой сигна­лизатор.

     При отсутствии генерации ток, протекающий через резистор R4, открывает транзисторыVT3 и VT5, поэтому светодиод HL1 будет светить, а пьезоизлучатель издавать тональный сигнал на резонанс­ной частоте пьезоизлучателя (2-3 кГц).

     Если ВЧ автогенератор будет работать, то его сигнал с выхода истокового повторителя выпрямляется, и минусовое напряжение с выхода выпрямителя закроет транзисторы VT3, VT5. Светодиод погаснет, звучание сигнали затора прекратится.

      При приближении контура к металлическому предмету амплитуда колебаний в нем будет уменьшаться, либо генерация сорвется. В этом случае минусовое напряжение на выходе детектора будет снижаться и через транзисторы VT3, VT5 начнет протекать ток.

     Светодиод зажжется, раздастся звуковой сигнал, что укажет на наличие вблизи контура металлического предмета.

       Примечание.

Со звуковым сигнализатором чувствительность устройства выше, поскольку он начинает работать при токе в доли миллиам­пера, в то время как для светодиода необходим значительно боль­ший ток.

      Элементная база и рекомендуемые замены. Вместо указанных на схеме, в устройстве можно применить транзисторы КПЗОЗА (VT1), КПЗОЗВ, КПЗОЗГ, КПЗОЗЕ (VT2), КТ315Б, КТ315Д, КТ312Б, КТ312В (VT3 - VT5) с коэффициентом передачи тока не менее 50.

     Светодиод - любой с рабочим током до 20 мА, диоды VD1, VD2 - любые из серий КД503, КД522.

      Конденсаторы - серий КЛС, К10-17, переменный резистор - СП4, СПО, подстроечные - СПЗ-19, постоянные - МЛТ, С2-33, Р1-4.

     Устройство питается от батареи с общим напряжением 9 В. Потребляемый ток составляет 3-4 мА, когда светодиод не горит, и возрастает примерно до 20 мА, когда он зажигается.

    Ее ли прибором пользоваться не часто, то выключатель SA1 можно не устанавливать, подавая напряжение на устройство подсоединением батареи питания.

        Конструкция катушек индуктивности. Конструкция катуш­ки индуктивности автогенератора показана на рис. 10, б - она аналогична магнитной антенне радиоприемника. На круглый стер­жень 1 из феррита диаметром 8-10 мм и проницаемостью 400-600 надевают бумажные гильзы 2 (2-3 слоя плотной бумаги), на них нама­тывают виток к витку проводом ПЭВ-20,31 катушки L1 (60 витков) и L2 (20 витков) - 3.

        Примечание.

Намотку при этом надо проводить в одном на правлении и пра­вильно подсоединить выводы катушек к автогенератору

      Кроме того, катушка L2 должна перемещаться по стержню с неболь­шим трением. Обмотку на бумажной гильзе можно закрепить скот­чем.

       Печатная плата. Большинство деталей размещается на печатной плате (рис. 10, в) из двустороннего фольгированного стеклотексто­лита. Вторая сторона оставлена металлизированной и используется в качестве общего провода.

      Пьезоизлучатель размещен на обратной стороне платы, но его надо изолировать от металлизации с помощью изоленты или скотча.

       Плату и батарею следует разместить в пластмассовом корпусе, причем катушку нужно устанавливать как можно ближе к боковой стенке.

       Совет.

Для повышения чувствительности устройства плату и бата­рею надо разместить на расстоянии нескольких сантиметров от катушки.

       Максимальная чувствительность будет с той стороны стержня, на которой намотана катушка L1. Мелкие металлические предметы удоб­нее обнаруживать с торца катушки, это позволит более точно опреде­лять их месторасположение.

        Наладка. Налаживать устройство рекомендуется в такой последо­вательности:

♦ шаг 1 - подобрать резистор R4 (для этого временно отпаять один из выводов диодаVD2 и устанавить резистор R4 такого максимально возможного сопротивления, чтобы на коллекторе транзистора VT5 было напряжение 0,8-1 В, при этом светодиод должен светить, а звуковой сигнал звучать.

♦   шаг 2 - устанавить движок резистора R3 в нижнее по схеме по­ложение и припаять диод VD2, а катушку L2 отпаять, после этого транзисторы VT3, VT5 должны закрыться (светодиод погаснет);

♦    шаг 3 - аккуратно перемещая движок резистора R3 вверх по схеме, добиться открывания транзисторов VT3, VT5 и включе­ния сигнализации;

♦   шаг 4 - устанавить движки резисторов Rl, R2 в среднее поло­жение и припаять катушкуL2.

          Примечание.

При приближении L2 вплотную к L1 должна возникнуть генерация, а сигнализация выключиться.

 ♦   шаг 5 - катушку L2 удалить от L1 и добиться момента срыва генерации, а резисторомR1 ее восстановить.

 Совет.

При настройте надо стремиться, чтобы катушка L2 была удалена на максимальное расстояние, а резистором R2 можно было бы доби­ваться срыва и восстановления генерации.

 ♦   шаг 6 - устанавить генератор на грани срыва и проверить чув­ствительность устройства.

       На этом настройка металлоискателя считается завершенной.