Індикатор електричного поля.
Індикатор електричного поля розроблявся як додатковий засіб індивідуального захисту з робочою напругою до 6000 В.
Його призначення - своєчасно попередити про неприпустиме наближенні до струмоведучих частин електричної установки, що знаходиться під напругою.
Невеликі розміри і мале споживання електроенергії в черговому режимі роблять індикатор зручним для постійного носіння з собою в нагрудній кишені.
Схема пристрою показана на рис.
У цьому пристрої мікросхема КР140УД1208 працює як компаратор. Якщо врахувати, що компаратор - це своєрідні ваги, які порівнюють запропонований вантаж (напруга) з еталонним, а одиниця вимірювання не кілограм, а вольт, то результат такого порівняння виразиться двома станами: або вихідна напруга мінімально, т. Е. U вих = U 0 . або максимально, т. е. U вих = U 1 [1].
Для мікросхеми КР140УД1208 перший стан утворюється при напря жении на вході інвертується U2, більшому, ніж напруга на неінвертуючий: U2> U1, і тоді U вих = U 0. Друге стан виходить при U2Польовий транзистор VT1 і резистор R1 утворюють дільник напруги з керованим опором. Знімається з нього сигнал додатково посилює транзистор VT2. Резистори R3 і R4 ділять напруга живлення навпіл, утворюючи "еталонний вагу", з яким порівнюється "вантаж" - напруга сигналу.
У початковому стані опір каналу витік-стік транзистора VT1 мало, оскільки на його затворі, з'єднаному з "антеною" WA1, немає ніякого сигналу. Транзистор VT2 закритий. Напруга на виводі 2 мікросхеми DA1 наближене до Uпит, а значить, більше, ніж на виводі 3, де воно дорівнює Uпит / 2. Дотримується умова U2 U3, при якому U вих = U 0. транзистори VT3 і VT4 закриті.
При внесенні індикатора в електричне поле достатньої напруженості опір каналу витік-стік польового транзистора VT1 зростає, оскільки він закривається наведеною напругою, продетектированного на р-n переході затвора. Відкривається транзистор VT2, знижуючи напругу на виводі 2 DA1. У якийсь момент компаратор перемикається і напруга на його виході стає близьким до напруги харчування. Відкривається транзистор VT3, дозволяючи роботу генератора імпульсів (VT3, VT4).
Частота проходження імпульсів залежить від номіналів конденсатора СЗ і резистора R8. При зазначених на схемі значеннях частота імпульсів дорівнює 2,5. 3 Гц. З такою ж частотою генератор звуку BF1 видає тривожні сигнали, що підтверджуються спалахами све-тодіода HL1.
У ланцюг управління споживаним струмом мікросхеми (висновок 8), крім резистора R6, включений конденсатор С2, і можна сказати, що Rynp »∞. Фактично Rynp має кінцеву величину, яка залежить від якості конденсатора С2. Але це по постійному струму. А по змінному - Rynp залежить ще і від ємності цього конденсатора. Як тільки починає працювати генератор (VT3, VT4), перший же імпульс перезаряджати конденсатор С2. Виникає при цьому струм через ланцюг C2R6 значно більше струму спокою і, як наслідок цього, потужність на виході мікросхеми зростає.
Оскільки постійна часу R8C3, яка визначає частоту включення генератора, набагато менше постійної часу R6C2 і конденсатор С2 не встигає розрядитися до початкового стану, то звукові і світлові сигнали йдуть, поки відкритий транзистор VT2. У момент, коли індикатор прибирають із зони дії електричного поля, компаратор перемикається. Конденсатор С2 розряджається через капсуль BF1 і світлодіод HL1. Пристрій переходить в черговий режим. Струм споживання при цьому зменшується до 60. 70 мкА.
У початковому стані опір каналу витік-стік транзистора VT1 мало, оскільки на його затворі, з'єднаному з "антеною" WA1, немає ніякого сигналу. Транзистор VT2 закритий. Напруга на виводі 2 мікросхеми DA1 наближене до Uпит, а значить, більше, ніж на виводі 3, де воно дорівнює Uпит / 2. Дотримується умова U2 U3, при якому U вих = U 0. транзистори VT3 і VT4 закриті.
При внесенні індикатора в електричне поле достатньої напруженості опір каналу витік-стік польового транзистора VT1 зростає, оскільки він закривається наведеною напругою, продетектированного на р-n переході затвора. Відкривається транзистор VT2, знижуючи напругу на виводі 2 DA1. У якийсь момент компаратор перемикається і напруга на його виході стає близьким до напруги харчування. Відкривається транзистор VT3, дозволяючи роботу генератора імпульсів (VT3, VT4).
Частота проходження імпульсів залежить від номіналів конденсатора СЗ і резистора R8. При зазначених на схемі значеннях частота імпульсів дорівнює 2,5. 3 Гц. З такою ж частотою генератор звуку BF1 видає тривожні сигнали, що підтверджуються спалахами све-тодіода HL1.
У ланцюг управління споживаним струмом мікросхеми (висновок 8), крім резистора R6, включений конденсатор С2, і можна сказати, що Rynp »∞. Фактично Rynp має кінцеву величину, яка залежить від якості конденсатора С2. Але це по постійному струму. А по змінному - Rynp залежить ще і від ємності цього конденсатора. Як тільки починає працювати генератор (VT3, VT4), перший же імпульс перезаряджати конденсатор С2. Виникає при цьому струм через ланцюг C2R6 значно більше струму спокою і, як наслідок цього, потужність на виході мікросхеми зростає.
Оскільки постійна часу R8C3, яка визначає частоту включення генератора, набагато менше постійної часу R6C2 і конденсатор С2 не встигає розрядитися до початкового стану, то звукові і світлові сигнали йдуть, поки відкритий транзистор VT2. У момент, коли індикатор прибирають із зони дії електричного поля, компаратор перемикається. Конденсатор С2 розряджається через капсуль BF1 і світлодіод HL1. Пристрій переходить в черговий режим. Струм споживання при цьому зменшується до 60. 70 мкА.