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Localisateur de câblage caché simple sans alimentation. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Manuel de l'électricien

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Parfois, dans la vie de tous les jours, il devient nécessaire de déterminer l'emplacement du câblage électrique dans les murs ou les plafonds des bâtiments. La revue "Radio" a publié de nombreux articles décrivant de tels appareils, à la fois autonomes [1-6] et sous forme de préfixes au multimètre [7, 8]. Cependant, ils nécessitent tous une source d'alimentation ou sont alimentés par un multimètre, qui possède cependant également sa propre source.

Est-il possible de fabriquer un autodirecteur qui ne nécessite pas de source d'alimentation ? Il est clair qu'un tel appareil devrait au moins avoir un indicateur. Il est aussi intuitivement clair que cet indicateur doit être micro-puissant et de préférence optique. Parmi toute la variété, vous pouvez choisir des lampes à décharge de gaz (néon), des LED et des LCD. Dans les lampes au néon, le courant est de dixièmes de milliampères, mais la tension d'allumage est très élevée - des dizaines de volts. Parmi les LED, vous pouvez trouver des appareils avec un courant de dixièmes de milliampère et une tension de 1,5 ... 2 V. Cependant, selon l'auteur, les plus économiques sont les LCD. Ils consomment du courant d'unités à des dizaines (parfois des centaines) de microampères à une tension d'un volt. De plus, contrairement aux LED, elles n'ont pas besoin d'une tension constante, ce qui signifie qu'il n'y a pas besoin de redresseur.

Ainsi, l'indicateur est sélectionné. Et après? Comment lui faire indiquer la présence d'un champ électrique alternatif, étant donné que l'autodirecteur ne doit pas avoir de liaison galvanique avec le câblage ?

Rappelons qu'habituellement le câblage électrique est réalisé avec un câble à deux ou trois fils isolés d'un diamètre de 1...2 mm en isolation commune. L'un des fils est zéro ou neutre, le second est en phase avec une tension efficace (efficace, efficace) de 230 V par rapport à zéro, le troisième est à la terre (il n'est pas dans un câble à deux fils). Parfois, extrêmement rarement, il existe des situations où la tension dans le réseau est formée de deux fils de phase. Dans tous les cas, on peut supposer qu'à une certaine distance des fils, dépassant leur diamètre et la distance qui les sépare, un champ électrique alternatif est créé par deux fils avec une tension de 230 V entre eux.

Riz. 1. Schéma de l'appareil

Considérant que l'écran LCD, en tant qu'élément du circuit électrique, est similaire à un condensateur [9], considérons le circuit de la Fig. 1. Sur ce SZhKI - la capacité de l'écran LCD (un élément par rapport à la sortie totale); 1 et 2 - fils de réseau; 3 et 4 - points auxquels les sorties LCD sont connectées ; C1-C4 - condensateurs formés par les fils du réseau et les points de connexion des sorties LCD. Compte tenu du fait que, en première approximation, à grande distance, dépassant la distance entre les fils du réseau, la capacité des condensateurs C1-C4 peut être considérée comme la même, on obtient

C=C_LCD (U_LCD/(U_c - U_LCD)),

où C est la capacité des condensateurs C1 -C4 ; tu_LCD - Tension LCD ; tu_c - tension secteur.

Un écran LCD à sept éléments à un chiffre FP-056P a été choisi comme indicateur. Les mesures ont montré que la capacité de son élément g par rapport à la sortie commune est légèrement inférieure à 80 pF et que la tension "d'allumage" de l'élément ne dépasse pas 3 V. En remplaçant ces valeurs dans la formule, nous constatons que la capacité des condensateurs C1-C4 doit être d'au moins 1 pF. Une telle capacité peut être fournie, par exemple, par un morceau de câble à deux âmes d'un diamètre de 1 mm en isolation commune, d'environ 150 ... 200 mm de long, à une distance de 20 mm des fils du secteur. Cependant, il convient de tenir compte du fait qu'un tel câble a sa propre capacité linéaire, qui doit être ajoutée à la capacité de l'écran LCD, car ils sont connectés en parallèle.

Par exemple, la capacité linéaire mesurée d'un câble à deux conducteurs d'un diamètre de 1 mm, une distance entre eux de 2 mm et en isolation PVC est d'environ 70 pF / m. Cela signifie qu'un morceau d'un tel fil de 150 mm de long a une capacité d'environ 10 ... 15 pF. Les expériences menées ont montré qu'en situation réelle, pour rechercher un câblage caché, la longueur des fils de recherche doit être d'au moins 350 ... 400 mm. Il est extrêmement peu pratique de travailler avec un tel viseur, de plus, le câblage électrique doit avoir des sections droites d'une telle longueur, ce qui en pratique est loin d'être toujours réalisé. Il est bien sûr possible de séparer les fils les uns des autres à une plus grande distance, réduisant ainsi leur propre capacité, mais comme le montrent les expériences, sans réduire la sensibilité, la longueur des fils ne peut pas être réduite de manière significative.

Est-il possible de remplacer les fils par autre chose ? Du cours des fondements théoriques de l'électrotechnique, on sait que la capacité d'un fil sur un plan conducteur infini est le double de celle de deux fils espacés à la même distance. On peut supposer que la capacité d'un fil situé au-dessus d'une plaque de largeur finie aura une valeur intermédiaire entre ces cas extrêmes. Par conséquent, les fils peuvent être remplacés par des plaques, qui doivent fournir la capacité nécessaire.

Le problème du calcul de la capacité entre deux plaques de même largeur situées dans le même plan a été résolu dans [10]. Il y a aussi un graphique de la dépendance de la capacité linéaire sur le rapport de la distance entre les plaques à la largeur de la plaque (Fig. 9.4 à la p. 227). Veuillez noter que pour obtenir la capacité linéaire en picofarads par mètre, vous devez multiplier la valeur de capacité de ce graphique par 8,86. Des calculs préliminaires ont montré que pour indiquer la présence d'un champ électrique alternatif à une distance d'environ 20 mm des fils, des plaques d'une largeur de 15 ... câble) avec un espace de 20...2 mm entre elles et une longueur de 3...200 mm. Une augmentation de la longueur des plaques entraîne également une augmentation de la sensibilité du dispositif.

Riz. 2. Dessin PCB du chercheur

Sur cette base, il a été décidé d'assembler le chercheur sur une carte de circuit imprimé. Son dessin est montré sur la Fig. 2, il est réalisé en fibre de verre laminée sur une face d'une épaisseur de 1,5 mm. Au milieu de la planche, parallèlement aux côtés larges, la feuille est retirée sur une largeur de 2 mm. Les deux zones résultantes sont les points 3 et 4 de la Fig. 1. Les mesures ont montré que la capacité entre deux plots de 205 mm de long et 16,5 mm de large est d'environ 6 pF, respectivement, la capacité linéaire est d'environ 30 pF/m, soit plus de la moitié de la capacité linéaire de deux fils en isolation commune, ce qui était le discours ci-dessus. Une sortie commune de l'écran LCD est soudée à un site de la carte et la sortie de l'élément g est soudée à l'autre. Ceci est fait pour que l'élément g indique la direction des fils électriques. Un tel chercheur "reconnaît" en toute confiance la présence d'un câblage électrique à une distance de 15 ... 20 mm, ce qui est bien suffisant pour la pratique.

Si un élément «allumé» ne suffit pas à quelqu'un, vous pouvez en connecter deux situés sur les bords - les éléments a et d (broches 7 et 2 de l'écran LCD FP-056P), en laissant la broche commune non connectée. Dans ce cas, la tension "d'allumage" doublera, mais la capacité totale du LCD diminuera de moitié, puisque ses éléments seront connectés en série. Des expériences avec une telle inclusion de deux éléments ont montré que la sensibilité du chercheur ne changeait pas sensiblement, mais un effet "désagréable" est apparu associé à l'inclusion chaotique et imprévisible d'éléments non connectés, bien qu'il puisse être considéré comme positif, car il existe une indication supplémentaire de la présence d'un champ électrique alternatif.

L'utilisation du viseur est très simple: vous devez fixer le tableau au mur et le déplacer en le tournant à de petits angles dans des directions opposées. En fonction de la "lueur" maximale de l'élément ou des éléments, l'emplacement de "l'apparition" du câblage électrique est déterminé (Fig. 3).

Riz. 3. Utiliser le chercheur

Vous pouvez augmenter la sensibilité (augmenter la distance à laquelle le viseur "sent" le câblage) en touchant l'un des pads de la carte avec votre doigt. Dans ce cas, l'une des bornes du LCD est reliée à la terre par l'intermédiaire de la capacité humaine.

Étant donné que dans la plupart des cas, le fil neutre du câblage électrique est également connecté à la terre, théoriquement, la capacité des condensateurs C1 et C3 (ou C2 et C4, selon la borne LCD touchée) pour le fonctionnement normal du viseur peut être inférieure. Certes, cela n'est possible que si la capacité d'une personne est supérieure à la capacité de C1 et C3 (ou C2 et C4), ce qui est loin d'être toujours vrai. Tout d'abord, cela dépend de l'environnement, de l'emplacement d'une personne par rapport aux structures mises à la terre, principalement des tuyaux de chauffage et de la plomberie ou du renforcement des structures en béton armé, ainsi que de l'emplacement du câblage électrique lui-même. En tout cas, ça vaut le coup d'essayer !

littérature

1. Gordeev V., Pavlov L. Comment détecter un câblage caché ? - Radio, 1981, n° 4, p. 54, 55.
2. Ognev V. Un simple détecteur de câblage caché. - Radio, 1991, n° 8, p. 85.
3. Voronenkov V. Un simple détecteur de câblage caché. - Radio, 2002, n° 1, p. 56.
4. Makeev D. Détecteur de câblage dissimulé de petite taille. - Radio, 2004, n° 3, p. 56, 57.
5. Potapchuk M. Localisateur de câblage de microcontrôleur. - Radio, 2006, n° 2, p. 44, 45.
6. Nechaev I. Finder de câblage électrique caché basé sur une lampe à gazon. - Radio, 2014, n° 4, p. 48, 49.
7. Nechaev I. Détecteur de câblage caché basé sur un multimètre numérique. - Radio, 1998, n° 5, p. 41, 42.
8. Podushkin I. Un simple détecteur de câblage caché - une pièce jointe à un multimètre. - Radio, 2013, n° 6, p. 33, 34.
9. Yushin A. Indicateurs de signes numériques LCD. - Radio, 1985, n° 6, p. 59, 60.
10. Bins K., Laurenson P. Analyse et calcul des champs électriques et magnétiques. Par. de l'anglais. - M. : Énergie, 1970.

Auteur : I. Podushkin

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