Индикатор электромагнитного поля — очень полезный прибор в лаборатории радиолюбителя. И хотя подобных приборов немало было описано на страницах журнала, мы предлагаем описание еще одного, отличающегося оригинальностью разработки, продуманностью конструкции и хорошими результатами в работе.
Отыскание скрытой электропроводки, локализация места обрыва или замыкания в кабелях и проводах, бесконтактная индикация фазы, проверка работоспособности генераторов, работающих на звуковых частотах, вот далеко не полный список возможностей прибора. Описания аналогичных устройств часто появляются на страницах журнала "Радио" [1—3] Структурные схемы искателей скрытой электропроводки (ИСЭ) в целом выглядят практически одинаково. Они содержат датчик, регулятор чувствительности, усилитель и индикатор.

В качестве датчиков используются отрезки провода, полоски фольги или листового проводящего материала относительно больших размеров. Практика показала, что такие датчики имеют широкую "диаграмму направленности", а это значительно усложняет локализацию неисправности

В предложенном варианте датчиком служит немного доработанный электретный микрофон с встроенным полевым транзистором, у которого удалены мембрана и фронтальная часть (технология изготовления описана ниже). Эксперименты с этим датчиком показали его высокую чувствительность и узкую "диаграмму направленности". К тому же при таком решении отпадает необходимость поиска дефицитных полевых транзисторов, что особенно сложно для сельских жителей. Встроенный полевой транзистор обеспечивает высокое входное сопротивление датчика.

К недостаткам описываемого датчика относится ложное срабатывание при механических воздействиях (ударах), с другой стороны — это можно превратить в достоинство — легким постукиванием по датчику проверяют работоспособность прибора в целом. Если такое достоинство кажется сомнительным, надо просто залить внутреннюю полость датчика автомобильным герметиком "Гермесил"

Технические характеристики ИСЭ: напряжение питания — 3 В; потребляемый ток— 15...30 мА; габариты—длина 130 мм, диаметр 18 мм; вес — 45...50 г.

Принципиальная схема ИСЭ приведена на рис. 1. Переменное электрическое поле от электропроводки датчиком ВМ1 преобразуется в переменное напряжение, которое через конденсатор С1 подается на регулятор чувствительности — подстроечный резистор R2 — и усиливается микросхемой DA1. Резисторами R2 и R3 задается коэффициент усиления DA1. При недостаточной чувствительности ИСЭ сопротивление резистора R3 следует увеличить, при чрезмерной — уменьшить. К выходам 5 и 8 DA1 подключен разъем для головных телефонов (наушников) XS1, распаянный таким образом, чтобы при подключении наушников разрывалась цепь индикации, собранная на элементах R4, VD1, VD2. Резистор R4 ограничивает ток, проходящий через диод VD1 и светодиод VD2. Диод VD1 служит для защиты светодиода VD2 от обратного напряжения.

 

Преимуществом усилителя, построенного на микросхеме ЭКР1436УН1, является отсутствие разделительных конденсаторов на выходе, минимум внешних элементов и возможность снижения напряжения питания до 2 В, что значительно уменьшает габариты и вес прибора.

Изготовление датчика 1, показанного на рис. 2, начинают с удаления лавсанового фильтра 6. Затем с фронтальной стороны скальпелем удаляют часть алюминиевого корпуса 5 диаметром 7 мм вместе с мембраной 4. Омметром проверяют отсутствие замыканий между корпусом 1 и пластиной, находящейся за мембраной 2. Она-то и является чувствительной частью датчика. Далее к центру этой пластины припаивают отрезок провода диаметром 0,2—0,4 мм и длиной 4...6 мм или капельку припоя в виде сосульки приблизительно тех же размеров 3 (стараясь не перегреть, так как очень велика вероятность расплавления прокладки, изолирующей пластину от корпуса). Снова проверяют датчик на отсутствие замыканий.

 

Далее собирают макет по схеме, изображенной на рис. 3, и подбором резистора R1 добиваются того, чтобы напряжение на вольтметре равнялось половине напряжения питания. Подобранный резистор R1 в дальнейшем используется при изготовлении ИСЭ. Поднося датчик к источнику переменного магнитного поля (например, к шнуру включенного паяльника или "фазному" проводу сетевой проводки), наблюдают сигнал. После обнаружения сигнала заключают, что датчик готов и исправен.

Более подробную информацию о применяемой микросхеме и электретных микрофонах можно получить в [4].

Несколько слов о деталях. Электретный микрофон — с встроенным полевым транзистором из широко применяющихся в импортных телефонных аппаратах и магнитофонах (к сожалению, все попадавшие ко мне экземпляры имели не очень понятную маркировку). Микросхему ЭКР1436УН1 можно заменить на КР1064УН2 или ее импортный аналог МС34119 (фирмы Motorola). Постоянные резисторы и конденсаторы — любые, малогабаритные, например, МЛТ-0,125, К10-176. Подстроечный резистор R2 — СП 19, его номинальное сопротивление может быть в пределах 47—330 кОм. Светодиод VD2 может быть заменен на АЛ336А, АЛ336Б, КИПД14А1-К, КИПД35В-Кит. п. с рабочим напряжением не более 2,2 В. Диод VD1 может быть заменен на КД521, КД522 с любым буквенным индексом. XS1 — стандартный разъем для наушников с отключающими цепь индикации контактами. Наушники подойдут любые, с суммарным внутренним сопротивлением 8—100 Ом. Кнопка SB1 — любая малогабаритная, например, ПКН-125.

Корпусом прибора может служить обычный маркер. Конструкция ИСЭ ясна из рис. 4, на котором цифрами обозначены: 1 —датчик, 2 — минусовая контактная пластина батареи с изолирующей прокладкой и пружиной, 3 — кнопка SB1,4 — отсек для батареи питания, 5 — плюсовая контактная пластина, 6 — усилитель (DA1) и "навесные" элементы (R1, С1, R3), 7 — подстроечный резистор R2,8 — гнездо для наушников (XS1), 9 — светодиод (VD2). Диоды VD1, VD2 и резистор R4 припаивают непосредственно к гнезду XS1.

 

Перед сборкой искателя желательно полностью настроить устройство на макетной плате. Настройка ИСЭ сводится к подбору резисторов R1 и R3 по указанной выше методике. Внутренний монтаж желательно выполнить проводом МГТФ. Сборку начинают с удаления лишней пластмассы и вырезания (высверливания, вытачивания) необходимых отверстий для SB1, R2, XS1. Затем минусовый вывод датчика припаивают к минусовой пластине батареи с пружиной (длина провода 10 мм), к ней же еще один провод (длина 135 мм).

К плюсовому выводу датчика припаивают провод длиной 140 мм (предварительно пометив его каким-либо образом), смазывают датчик по краям эпоксидным клеем (или термоклеем) и устанавливают его согласно рис. 4. Затем смазывают клеем с обеих сторон изолирующую прокладку и кладут ее поверх датчика, на нее кладут минусовую пластину с пружиной (предварительно выпустив два провода) крепят ее в вертикальном положении и удерживают так до полного отвердения (остывания) клея.

К кнопке SB 1 припаивают два провода (длиной 75 и 120 мм), торцы кнопки смазывают эпоксидным клеем (или термоклеем) и, пропустив провода внутрь батарейного отсека, устанавливают кнопку в заранее подготовленное отверстие. К разъему XS1 припаивают диоды VD1, VD2, резистор R4 и два провода длиной 35 мм. К подстроечному резистору R2 припаивают два провода длиной 35 мм. В колпачок устанавливают разъем XS1 (в сборе с VD1, VD2, R4) и резистор R2 в предварительно подготовленные отверстия согласно рис. 4. Пустоты заполняют эпоксидной шпаклевкой (или термоклеем) до задней стенки разъема XS1 и оставляют в покое до отвердения (остывания) клея. Перед установкой плюсовой пластины выпускают три провода: "плюс" датчика, "минус" батареи и один провод от кнопки SB1 в отсек, где будет находиться микросхема DA1, а второй провод от SB1 припаивают к плюсовой пластине. Плюсовую пластину крепят путем вплавления в корпус маркера трех-четырех медных одножильных проводов диаметром 0,5—0,7 мм, припаянных к пластине. Припаивают остальные провода в соответствии со схемой.

Проверив работоспособность прибора в целом, заливают оставшуюся часть колпачка эпоксидным клеем (термоклеем) и устанавливают его на место. ИСЭ готов к эксплуатации после отвердения (остывания) клея. Внешний вид ИСЭ со снятым датчиком показан на фотографии (рис. 5).


 

Такое подробное описание технологии сборки микрофона связано с определенными трудностями, возникшими при повторении этой конструкции знакомыми.

ЛИТЕРАТУРА

Стахов Е. Для поиска скрытой проводки электросети. — Радио, 1997. ¦ 3, с. 44.
Искатель неисправности гирлянды. — Радио, 1999, ¦ 3, с. 48, 49.
Соколов Б. Индикатор электрического поля. — Радио, 2002. ¦ 3. с. 27.
Киэлюк А. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратов зарубежного и отечественного производства. — М.: Лаит ЛТД, 1998

Д. МАКЕЕВ, г. Брянск