Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2008 №2 - Журнал «Домашняя лаборатория»

рис. 1,в, состоит из датчика поля — катушки L1 с магнитопроводом-концентратором и микроамперметра РА1 (авометра) или вольтметра PU1 (рис 1,г) на наименьшем пределе измерения. Датчик (рис. 1,д) представляет собой стержень из магнито-мягкого материала сечением 0,5..1,5 см2 и длиной 10.15 см с каркасом, на котором намотано внавал 10 000 — 15 000 витков провода ПЭВ-1 0,05.. 0,1. Можно использовать катушку с сердечником от реле РКН или РПН, удалив якорь и контактные пружины.

При перемещении (повороте) датчика относительно силовых линий магнитного поля возникающая в катушке ЭДС индукции вызывает кратковременный бросок стрелки авометра. Большей напряженности поля соответствует и большее отклонение стрелки.

Рис. 1. Индикаторы постоянного поля

Индикатор низкочастотных полей

Индикатор по схеме на рис. 2,а отличается от предыдущего включением в цепь датчика L1 полупроводникового диода VD1. Индикатор обнаруживает поля рассеяния трансформаторов питания, электродвигателей и т. п. на расстоянии до 10 см и более. Еще чувствительнее устройство со звуковым индикатором (рис. 2,б) — головными телефонами BF1 ТОН-2, ТОН-2А или другими высокоомными. Как известно, звукоотдача телефонов на низких частотах невелика, а чувствительность слуха — понижена. Однако наличие в цепи датчика диода VD1 приводит к появлению гармоник основной частоты, что улучшает слышимость и, следовательно, чувствительность индикатора к полям технической частоты (50 Гц). Это позволяет с успехом использовать его для обнаружения и оценки полей рассеяния катушек и даже одиночных проводников, по которым протекают токи силой около нескольких ампер, например в цепях питания нитей накала радиоламп. Возможно также использование индикатора для обнаружения скрытой в стенах электро- или радиопроводки.

Рис. 2. Индикаторы низкочастотных полей

В предельно упрощенном устройстве, выполненном по схеме на рис. 2,в, один из излучателей высокоомного головного телефона BF1.1, снятый с оголовья и освобожденный от амбушюра и мембраны, используется в качестве датчика переменного магнитного поля, а другой излучатель (BF1.2) является звуковым индикатором. Диод VD1 присоединен к штепсельной вилке ХТ.1 телефонов Чувствительность этого индикатора меньше чем предыдущего.

ИНДИКАТОРЫ ПОЛЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ

Индикатор магнитного поля ультразвуковой частоты может быть выполнен по схеме рис. 2,а, если применить в нем катушку L1 с ферритовым сердечником. Катушка должна содержать несколько десятков или сотен витков, намотанных на стержне диаметром 8-10 и длиной 100…200 мм из феррита марки М400НН или М600НН. Возможно также использование Г-образных или П-образных сердечников.

В телевизорах магнитные поля ультразвуковой частоты (15-625 Гц) создаются выходными трансформаторами строчной развертки, строчными катушками отклоняющей системы, катушками регуляторов линейности и размера строк, а в телевизорах цветного изображения — катушками блока динамического сведения лучей кинескопа. Ориентировочная оценка исправности таких деталей возможна путем сравнения их полей рассеяния с аналогичными в заведомо исправных телевизорах. Для этого пригоден индикатор, смонтированный по схеме на рис. 3,а. Он содержит датчик — катушку L1 с ферритовым сердечником, который служит магнитопроводом-концентратором, и миниатюрную лампу накаливания HL2. Можно использовать и менее чувствительную лампу накаливания, включив ее по схеме рис 3,б. В этом случае катушка-датчик L1, конденсатор С1 и лампа HL1 образуют последовательный колебательный контур, в котором возникает резонанс напряжений на частоте строчной развертки.

Рис. 3. Индикаторы магнитного поля ультразвуковой частоты (а, б) и конструкция датчика (в)

Конструкция такого индикатора показана на Рис. 3,в. Катушка 3 содержит 50 витков провода ПЭВ-1 0,23…0,31, намотанных в один слой на бумажной гильзе 2, которая может перемещаться вдоль стержня 1 диаметром 10 и длиной 200 мм из феррита марки М400НН или М600НН. Стержень закреплен в картонной или пластмассовой (но не металлической!) трубке 4 длиной 200…300 мм, на которой может быть также конденсатор 5 МБМ или БМ. Трубка вставлена в пластмассовую или деревянную ручку 6 (например, от ненужного электропаяльника). В отверстии ручки укреплена лампа накаливания 7. Оптимальное положение гильзы 2 находят, приставив стержень 1 торцом к магнитопроводу выходного трансформатора строчной развертки работающего телевизора, по максимальной яркости свечения лампы 7, после чего фиксируют гильзу лаком или клеем. При оценке с помощью индикатора неисправностей в телевизорах следует учесть, что поле рассеяния строчного трансформатора ослабевает при наличии междувитковых замыканий в регуляторах размера и линейности строк или в строчных отклоняющих катушках и особенно — при пробое конденсатора вольтодобавки. В случае же замыкания в обмотках самого трансформатора его поле рассеяния вообще не обнаруживается. При наличии короткозамкнутых витков в строчных отклоняющих катушках их поле ослабевает, а если расколот ферритовый сердечник отклоняющей системы — оно может возрасти в месте расположения трещины.

Индикаторы полей радиочастоты

Индикатор магнитной составляющей поля радиочастоты (рис. 4) представляет собой ненастраиваемый широкополосный приемник прямого усиления с катушкой L1 (магнитной антенной WA1) на диапазоны ДВ и СВ и катушкой L2 диапазона КВ, которые соединены, соответственно, с детекторами на диодах VD1 и VD2. Кроме основной функции диоды также являются разделительными, устраняя взаимное влияние катушек L1 и L2. Постоянная составляющая тока детекторов усиливается транзисторами VT1 и VT2. При этом сопротивление участка коллектор — эмиттер транзистора VT2 оказывается зависящим от напряженности поля, что позволяет выполнить индикатор в виде приставки к авометру PR1, включенному на пределе измерения QX1000. При измерении необходимо соблюдать указанную на схеме полярность напряжения на гнездах ХТ2 авометра, которую легко определить, подключив к ним любой полупроводниковый диод.

Диоды VD1 и VD2 (Д2Б-Д2Ж) — любые точечные германиевые (но не кремниевые!). Дело в том, что контактная разность потенциалов, возникающая на границе р-n перехода в легированном германии, значительно меньше чем в кремнии. Поэтому прямой ток в несколько миллиампер протекает через германиевый диод уже при напряжении 0,2…0,3 В, а через кремниевый — лишь при 0,8…0,9 В. Следовательно, индикатор с германиевыми диодами более чувствителен.

Это свойство присуще не только полупроводниковым диодам, но также и р-п переходам транзисторов. Поэтому для повышения чувствительности индикатора кремниевый транзистор VT1 можно заменить германиевым, например серий МП37-МП38.

Рис. 4. Индикатор поля радиочастоты

Данные катушек LI и L2 выбирают в зависимости от требуемого диапазона радиочастот. Катушка L1 может состоять из 100… 150 витков однослойной намотки проводом ПЭВ-1 0,23…0,31, продолжением которой служат две-три секции по 100…150 витков провода ПЭВ-1 0,12… 0,18, намотанные внавал в том же направлений на стержне диаметром 8…10 и длиной 100…200 мм из феррита марки М400НН или М600НН. Такое выполнение магнитной антенны уменьшает собственную распределенную емкость катушки L1, что способствует расширению полосы пропускания входной цепи индикатора. Катушка L2 может содержать 20…40 витков провода ПЭВ-1 0,64…0,8, намотанных однослойно на картонном или пластмассовом каркасе диаметром 10…20 мм. Приведенные числа витков