In questo articolo creeremo un rilevatore di fili rotti invisibile che viene utilizzato per controllare i fili rotti o scollegati all'interno delle pareti. Rileva il filo rotto rilevando la presenza di tensione CA nel filo. Quando ci sarà tensione CA presente vicino ad esso, inizierà a emettere un segnale acustico e il LED si accenderà mentre quando non ci sarà tensione CA o se ci sarà un filo rotto, il cicalino rimarrà silenzioso e il LED si spegnerà. Questo circuito può anche fungere da rilevatore EMF e può rilevare il campo elettrico generato dalla corrente alternata (CA).
I dispositivi che funzionano con corrente alternata, come ferri da stiro elettrici, smerigliatrici, condizionatori d'aria, proiettori, sono alimentati da lunghi cavi a 2 o 3 conduttori collegati alla rete CA. A causa dell'utilizzo prolungato di questi apparecchi con il flusso di corrente elevata oa causa di sollecitazioni meccaniche, questi fili potrebbero rompersi da qualche parte.
È molto difficile individuare la posizione precisa del filo rotto, perché oggigiorno i cavi elettrici vengono installati all'interno delle pareti utilizzando i tubi in PVC. E per questo motivo, le persone generalmente preferiscono sostituire il guasto invece di ripararlo. Quindi, per trovare la posizione precisa del filo rotto, questo rilevatore di filo rotto è molto utile che rileva il filo rotto rilevando l'EMF generato dalla corrente alternata nel filo. Smette di emettere un segnale acustico nel punto in cui trova il filo rotto e anche il LED sul circuito si spegnerà.
Componenti richiesti:
- IC CD 4069
- Transistor BC 547
- Cicalino
- Batteria da 9V
- LED
- Resistori da 10M, 4.7k, 470k, 220k, 470 e 1.8k ohm
- Resistenza variabile da 47k
- Diodo 1N4148
- Condensatore 470pF, 100nF
Schema del circuito e spiegazione:
La parte principale del progetto è IC 4096. È un CI CMOS con inverter esagonale composto da sei circuiti inverter. Ci aiuterà a rilevare il campo elettromagnetico. È collegato in lineare posizionando un resistore di retroazione tra i pin 1 e 2. La resistenza del resistore di retroazione viene mantenuta alta in modo che la variazione del campo elettromagnetico non influenzi l'IC 4096.
Quando non c'è campo elettromagnetico, il pin 4 dell'IC 4096 rimane alto e se il campo elettromagnetico è presente vicino al circuito del rivelatore, il pin 4 diventa basso e il pin 12 diventa alto, il che fa accendere il transistor NPN BC547 in alto il LED ROSSO.
Allo stesso tempo, anche il pin 6 andrà alto e l'uscita del pin 6 rende il diodo polarizzato inversamente che farà funzionare l'oscillatore RC creato da R7 e C2. La frequenza di questo oscillatore sarà di circa 1 KHz e l'uscita di questo oscillatore guiderà il buzzer.
Spiegazione di lavoro:
Il funzionamento di questo rilevatore di filo rotto è molto semplice e la parte principale di questo circuito, come accennato in modo prezioso, è un inverter esagonale IC CD4069. Questo IC è composto da 6 inverter che sono fondamentalmente "NON" gate. I gate N3 e N4 di questi sei inverter agiscono come un generatore di impulsi che oscilla all'interno della gamma audio di circa 1 KHz.
I resistori R4 (470k) e R5 (220k) e il condensatore C1 (100nF) in questo circuito sono i componenti di temporizzazione che decidono la frequenza. Le porte N1 e N2 rilevano la presenza della tensione CA attorno al filo sotto tensione e la debole tensione CA prelevata dalla sonda di prova. Il circuito dell'oscillatore è abilitato o disabilitato dal pin di uscita del gate N2 che è il pin di uscita 10.
Quando non sarà presente alcuna tensione CA vicino al filo sotto tensione, il pin di uscita 10 rimarrà basso e, di conseguenza, il diodo D3 conduce nel modo polarizzato in avanti e impedisce alla parte dell'oscillatore di oscillare. Allo stesso modo, la bassa uscita del pin 6 impedisce al transistore di condurre. Di conseguenza, il cicalino non emetterà alcun segnale acustico e il LED rimarrà basso.
Quando il circuito rileva la presenza di tensione CA vicino ad esso, il pin di uscita 10 diventa alto. Ciò consentirà all'oscillatore di oscillare a una frequenza di circa 1 KHz. Quando l'oscillatore oscillerà, allora farà lampeggiare il LED ad altissima velocità e il cicalino inizierà a suonare. Mentre il LED e il cicalino stanno effettivamente oscillando ma sembrano essere continuamente accesi poiché la velocità di lampeggiamento è molto alta.