简单的隐藏式接线查找器，无需电源。方案、说明

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简单的隐藏式接线查找器，无需电源。无线电电子电气工程百科全书

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有时在日常生活中，有必要确定建筑物墙壁或天花板中的电线位置。《Radio》杂志发表了许多描述此类设备的文章，包括独立的设备 [1-6] 和万用表的附件 [7, 8]。然而，它们都需要电源或由万用表供电，但万用表也有自己的电源。

是否有可能制造出不需要电源的导引头？显然，这样的设备至少应该有一个指示器。直观上也清楚的是，该指示器应该是微功率的，并且最好是光学的。从整个品种中，您可以选择气体放电灯（氖灯）、LED 和 LCD。在霓虹灯中，电流为十分之一毫安，但点火电压非常高 - 数十伏。在 LED 中，您可以找到电流为十分之一毫安、电压为 1,5 ... 2 V 的器件。不过，根据作者的说法，最经济的是 LCD。它们在一伏电压下消耗几单位到几十（有时几百）微安的电流。此外，与 LED 不同的是，它们不需要恒定电压，这意味着不需要整流器。

因此，选择该指标。下一步是什么？考虑到导引头不应与线路有电流连接，如何使其指示交变电场的存在？

让我们记住，电气线路通常由带有两根或三根直径为 1...2 毫米的一般绝缘绝缘线的电缆制成。其中一根线是中性线或中性线，第二根线是相对于零有效（rms，有效）电压为 230 V 的相线，第三根线是接地线（双线电缆中不存在）。有时，在极少数情况下，网络中的电压是由两相线形成的。无论如何，我们可以假设，在距电线一定距离处，超过电线直径和电线之间的距离，两根电线之间会产生交变电场，电线之间的电压为 230 V。

无需电源的简单隐藏式寻线器
米。一、设备示意图

考虑到 LCD 作为电路的一个元件，类似于电容器 [9]，请考虑图 1 中的电路。 1. SZhKI——LCD的容量（一个元素相对于总输出）； 2 和 3 - 网络线； 4 和 1 - LCD 输出连接点； C4-C1是由网络线和LCD端子连接点组成的电容器。考虑到这样的事实，对于第一近似，在超过网络线之间的距离的大距离处，电容器C4-CXNUMX的电容可以被认为是相同的，我们得到

C=C_{液晶显示器} (U_{液晶显示器}/(你_c-U_{液晶显示器}）），

其中 C 是电容器 C1 -C4 的电容； ü_{液晶显示器} - 液晶屏电压； U_c - 电源电压。

选择一位七元件 LCD FP-056P 作为指示器。测量表明，其元件g相对于公共输出的电容略小于80pF，元件的“点火”电压不超过3V。将这些值代入公式，我们发现电容电容器 C1-C4 的容量必须至少为 1 pF。例如，可以通过一根具有两个芯的电缆来提供这种电容，该芯的直径为1mm，在公共绝缘体中，长度大约为150...200mm，距电源线的距离为20mm。然而，应该考虑到这种电缆有其自己的线性电容，应将其添加到 LCD 的电容中，因为它们是并联连接的。

例如，测得两芯直径为 1 mm、芯距为 2 mm、PVC 绝缘的电缆的线性电容约为 70 pF/m。这意味着一段 150 mm 长的导线的电容约为 10 ... 15 pF。进行的实验表明，在实际情况下，要搜索隐藏的布线，搜索线的长度必须至少为 350 ... 400 mm。使用这样的取景器是极其不方便的，此外，电线必须具有这样长度的直段，这在实践中远非总是执行的。当然，可以将导线彼此分开更大的距离，从而减小它们自身的电容，但正如实验表明，在不降低灵敏度的情况下，导线的长度无法显着减小。

可以用其他东西代替电线吗？从电气工程的理论基础课程可知，无限导电平面上方的导线的电容是相隔相同距离的两根导线的电容的两倍。可以假设位于有限宽度板上方的导线的电容将具有这些极端情况之间的某个中间值。因此，可以用板代替电线，这应该提供必要的容量。

计算位于同一平面的两个相同宽度的板之间的电容的问题在[10]中得到解决。还有一个图表显示线性容量与板之间距离与板宽度之比的关系（第 9.4 页上的图 227）。请注意，要获得以皮法/米为单位的线性容量，您必须将此图中的容量值乘以 8,86。初步计算表明，为了指示距电线约 20 mm 处是否存在交变电场，宽度为 15...20 mm 的板就足够了（在板较宽的情况下，灵敏度会增加，但固有电容和尺寸增加，并且确定网络“位置”的准确性下降。电缆）之间的间隙为 2...3 毫米，长度为 200...250 毫米。增加板的长度也会导致设备灵敏度的增加。

无需电源的简单隐藏式寻线器
米。 2.取景器PCB图

基于此，决定将导引头组装在印刷电路板上。其图样如图所示。 2、由玻璃纤维制成，厚度为1,5毫米，一侧贴箔。在板的中间，平行于宽边，将箔片去除至 2 毫米的宽度。由此产生的两个区域是图 3 中的点 4 和 1。 205、测量表明，长16,5mm、宽6mm的两个焊盘之间的电容分别约为30pF，线性电容约为15pF/m，超过了公共绝缘中两根导线线性电容的一半，这上面是演讲。 LCD 的公共输出焊接到板上的一个位置，g 元件的输出焊接到另一个位置。这样做是为了让 g 元素指示电线的方向。这样的取景器可以自信地“识别”20 ... XNUMX mm 距离处的电线，这对于练习来说已经足够了。

如果一个“点亮”元件对某人来说还不够，您可以连接位于边缘的两个元件 - 元件 a 和 d（FP-7P LCD 的引脚 2 和 056），使公共引脚保持未连接状态。在这种情况下，“点火”电压将加倍，但 LCD 的总电容将减少一半，因为其元件将串联。包含两个元件的实验表明，导引头的灵敏度没有明显变化，但出现了与未连接元件的混乱和不可预测的包含相关的“令人不愉快”的效果，尽管它可以被认为是积极的，因为有一个额外的指示交变电场的存在。

使用取景器非常简单：您需要将板固定在墙上并移动它，以相反方向小角度转动它。根据一个或多个元件的最大“发光”，确定电线的位置（图 3）。

无需电源的简单隐藏式寻线器
米。 3. 使用取景器

您可以通过用手指触摸电路板焊盘之一来提高灵敏度（增加取景器“感觉到”接线的距离）。在这种情况下，LCD的端子之一通过人体电容接地。

由于在大多数情况下，电线的中性线也接地，理论上取景器正常工作的电容器C1和C3（或C2和C4，取决于您触摸的LCD引脚）的电容可能会较小。诚然，只有当一个人的能力大于 C1 和 C3（或 C2 和 C4）的能力时，这才有可能，但情况并非总是如此。首先，这取决于环境、人相对于接地结构（主要是加热管道和管道或钢筋混凝土结构）的位置，以及电线本身的位置。无论如何，都值得一试！

文学

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Nechaev I. 基于草坪灯的隐藏电线查找器。 - 广播，2014 年，第 4 期，第 48 页49、XNUMX。
Nechaev I. 基于数字万用表的隐藏接线查找器。 - 广播，1998 年，第 5 期，第 41 页42、XNUMX。
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Bins K.，Laurenson P。电场和磁场的分析和计算。每。源自英语- M.：能源，1970 年。

作者：I. Podushkin

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