في هذه المقالة ، سنصنع كاشفًا غير مرئي للأسلاك المكسورة يستخدم لفحص الأسلاك المكسورة أو المنفصلة داخل الجدران. يكتشف السلك المكسور عن طريق الكشف عن وجود جهد التيار المتردد في السلك. عندما يكون هناك جهد تيار متردد بالقرب منه ، فإنه سيبدأ في إصدار صوت تنبيه وسوف يرتفع مؤشر LED بينما عندما لا يكون هناك جهد تيار متردد أو إذا كان هناك سلك مكسور ، فسيظل الجرس هادئًا وسيصبح مؤشر LED منخفضًا. يمكن أن تعمل هذه الدائرة أيضًا ككاشف EMF ويمكنها اكتشاف المجال الكهربائي الناتج عن التيار المتردد (AC).
يتم تشغيل الأجهزة التي تعمل على التيار المتردد ، مثل المكاوي الكهربائية والمطاحن ومكيفات الهواء وأضواء الكشاف ، بواسطة كبلات طويلة 2 أو 3 نواة متصلة بشبكة التيار المتردد بسبب استخدام هذه الأجهزة لفترة طويلة مع تدفق تيار عالي أو بسبب سلالات ميكانيكية ، قد تنكسر هذه الأسلاك من مكان ما.
من الصعب جدًا تحديد الموقع الدقيق للسلك المكسور ، لأنه في الوقت الحالي يتم تركيب الأسلاك الكهربائية داخل الجدران باستخدام أنابيب PVC. ولهذا السبب ، يفضل الناس عمومًا استبدال الكسر بدلاً من إصلاحه. لذلك ، للعثور على الموضع الدقيق للسلك المكسور ، يكون كاشف السلك المكسور سهل الاستخدام للغاية والذي يكتشف السلك المكسور عن طريق اكتشاف EMF الناتج عن التيار المتردد في السلك. يتوقف عن إصدار صوت صفير حيث يجد السلك المكسور وينخفض أيضًا مؤشر LED الموجود على الدائرة.
المكونات المطلوبة:
- IC CD 4069
- الترانزستور قبل الميلاد 547
- صفارة
- بطارية 9 فولت
- مصابيح LED
- مقاومات 10 م ، 4.7 كيلو ، 470 كيلو ، 220 كيلو ، 470 و 1.8 كيلو أوم
- 47 كيلو المقاوم المتغير
- 1N4148 ديود
- 470pF ، مكثف 100nF
مخطط الدائرة وشرحها:
الجزء الرئيسي من المشروع هو IC 4096. إنه CMOS IC عاكس سداسي عشرية يتكون من ست دوائر عاكسة. سوف يساعدنا في اكتشاف المجال الكهرومغناطيسي. يتم توصيله خطيًا عن طريق وضع المقاوم الارتجاعي بين المسامير 1 و 2. يتم الاحتفاظ بمقاومة المقاوم الارتجاعي عالية بحيث لا يؤثر التغيير في المجال الكهرومغناطيسي على IC 4096.
في حالة عدم وجود مجال كهرومغناطيسي ، يظل دبوس 4 من IC 4096 مرتفعًا وإذا كان المجال الكهرومغناطيسي موجودًا بالقرب من دائرة الكاشف ، عندئذٍ يصبح الدبوس 4 منخفضًا ويصبح الدبوس 12 مرتفعًا مما يؤدي إلى تشغيل ترانزستور NPN BC547 يصل مؤشر LED الأحمر.
في نفس الوقت ، سوف يرتفع الدبوس 6 أيضًا ويؤدي إخراج الدبوس 6 إلى جعل الصمام الثنائي في الاتجاه المعاكس متحيزًا مما يؤدي إلى تشغيل مذبذب RC الذي تم إنشاؤه بواسطة R7 و C2. سيكون تردد هذا المذبذب حوالي 1 كيلو هرتز وسيؤدي إخراج هذا المذبذب إلى تشغيل الجرس.
شرح العمل:
إن عمل كاشف الأسلاك المكسورة هذا سهل للغاية والجزء الرئيسي من هذه الدائرة ، كما ذكرنا ثمينًا ، هو العاكس السداسي IC CD4069. يتكون هذا IC من 6 محولات وهي عبارة عن بوابة "NOT". تعمل البوابات N3 و N4 من بين تلك المحولات الستة كمولد نبض يتأرجح في نطاق الصوت الذي يبلغ حوالي 1 كيلو هرتز.
المقاومات R4 (470k) و R5 (220k) والمكثف C1 (100nF) في هذه الدائرة هي مكونات التوقيت التي تحدد التردد. تكتشف البوابات N1 و N2 وجود جهد التيار المتردد حول السلك الحي والجهد المتناوب الضعيف المنتقى من مسبار الاختبار. يتم تمكين أو تعطيل دائرة المذبذب بواسطة دبوس الإخراج للبوابة N2 وهو مخرج دبوس 10.
عندما لا يكون هناك جهد تيار متردد بالقرب من السلك الحي ، سيظل طرف الخرج 10 منخفضًا ونتيجة لذلك ، يعمل الصمام الثنائي D3 في الوضع المتحيز للأمام ويمنع جزء المذبذب من التذبذب. وبالمثل ، فإن الإخراج المنخفض للدبوس 6 يمنع الترانزستور من التوصيل. نتيجة لذلك ، لن يصدر صوت صفير وسيظل مؤشر LED منخفضًا.
عندما تكتشف الدائرة وجود جهد تيار متردد بالقرب منها ، فإن طرف الخرج 10 يرتفع. سيسمح هذا للمذبذب بالتأرجح عند تردد حوالي 1 كيلو هرتز. عندما يتأرجح المذبذب ، فإنه سيجعل مؤشر LED يومض بسرعة عالية جدًا وسيبدأ الجرس في إصدار صوت تنبيه. بينما يتأرجح مؤشر LED والجرس في الواقع ، لكن يبدو أنهما يعملان باستمرار لأن سرعة الوميض عالية جدًا.