ในบทความนี้เราจะสร้างInvisible Broken Wire Detectorซึ่งใช้ในการตรวจสอบสายไฟที่ขาดหรือขาดการเชื่อมต่อภายในกำแพง ตรวจจับสายไฟที่ขาดโดยการตรวจจับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในสายไฟ เมื่อมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอยู่ใกล้ ๆ มันจะเริ่มส่งเสียงบี๊บและ LED จะสูงในขณะที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหรือหากมีสายไฟขาดจากนั้นเสียงกริ่งจะยังคงเงียบและ LED จะลดลง วงจรนี้ยังสามารถใช้เป็นเครื่องตรวจจับ EMFและสามารถตรวจจับสนามไฟฟ้าที่สร้างโดยกระแสสลับ (AC)
อุปกรณ์ที่ทำงานบน AC เช่นเตารีดไฟฟ้าเครื่องเจียรเครื่องปรับอากาศไฟน้ำท่วมใช้พลังงานจากสายเคเบิลยาว 2 หรือ 3 คอร์ที่เชื่อมต่อกับสายไฟ AC เนื่องจากการใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้เป็นเวลานานโดยมีการไหลของกระแสไฟฟ้าสูงหรือเนื่องจากสายพันธุ์ทางกลสายไฟเหล่านี้อาจขาดจากที่ใดที่หนึ่ง
ยากมากที่จะหาตำแหน่งที่ถูกต้องของสายไฟที่ขาดเพราะปัจจุบันมีการติดตั้งสายไฟฟ้าภายในผนังโดยใช้ท่อพีวีซี และด้วยเหตุนี้คนทั่วไปจึงนิยมเปลี่ยนอะไหล่ที่เสียแทนการซ่อม ดังนั้นเพื่อค้นหาตำแหน่งที่ถูกต้องของสายไฟที่ขาดเครื่องตรวจจับสายหักนี้มีประโยชน์มากซึ่งจะตรวจจับสายไฟที่ขาดโดยการตรวจจับ EMF ที่สร้างโดยกระแสสลับในสายไฟ มันจะหยุดส่งเสียงบี๊บที่พบว่าสายขาดและไฟ LED บนวงจรจะดับลงด้วย
ส่วนประกอบที่จำเป็น:
- IC ซีดี 4069
- BC 547 ทรานซิสเตอร์
- Buzzer
- แบตเตอรี่ 9V
- LED ของ
- ตัวต้านทาน 10M, 4.7k, 470k, 220k, 470 และ 1.8k ohm
- ตัวต้านทานตัวแปร 47k
- 1N4148 ไดโอด
- 470pF, ตัวเก็บประจุ 100nF
แผนภาพวงจรและคำอธิบาย:
ส่วนหลักของโครงการคือIC 4096 เป็น IC CMOS อินเวอร์เตอร์ hex ซึ่งประกอบด้วยวงจรอินเวอร์เตอร์หกวงจร มันจะช่วยเราในการตรวจจับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มีการเชื่อมต่อแบบเส้นตรงโดยการวางตัวต้านทานแบบป้อนกลับระหว่างพิน 1 และ 2 ความต้านทานของตัวต้านทานแบบป้อนกลับจะยังคงอยู่ในระดับสูงเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าไม่มีผลต่อ IC 4096
เมื่อไม่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าพิน 4 ของ IC 4096 จะยังคงสูงและหากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ใกล้วงจรตรวจจับพิน 4 จะต่ำและพิน 12 จะสูงซึ่งจะทริกเกอร์ทรานซิสเตอร์ NPN BC547 ให้สว่างขึ้น ขึ้นไฟ LED สีแดง
ในเวลาเดียวกันพิน 6 ก็จะสูงขึ้นเช่นกันและเอาต์พุตของพิน 6 ทำให้ไดโอดมีความเอนเอียงย้อนกลับซึ่งจะทำให้ออสซิลเลเตอร์ RC ที่สร้างโดย R7 และ C2 ทำงาน ความถี่ของออสซิลเลเตอร์นี้จะอยู่ที่ประมาณ 1 KHz และเอาต์พุตของออสซิลเลเตอร์นี้จะขับออด
คำอธิบายการทำงาน:
การทำงานของเครื่องตรวจจับสายหักนี้ทำได้ง่ายมากและส่วนหลักของวงจรนี้ตามที่กล่าวไว้อย่างมีค่าคือ IC CD4069 อินเวอร์เตอร์หกเหลี่ยม IC นี้ประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์ 6 ตัวซึ่งโดยพื้นฐานแล้ว 'ไม่ใช่' ประตู ประตู N3 และ N4 จากอินเวอร์เตอร์ทั้งหกตัวทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ที่แกว่งภายในช่วงเสียงประมาณ 1 KHz
ตัวต้านทาน R4 (470k) และ R5 (220k) และตัวเก็บประจุ C1 (100nF) ในวงจรนี้เป็นส่วนประกอบของเวลาที่กำหนดความถี่ ประตู N1 และ N2 ตรวจจับการมีอยู่ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับรอบ ๆ สายไฟและแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่อ่อนซึ่งเลือกจากหัววัดทดสอบ วงจรออสซิลเลเตอร์ถูกเปิดใช้งานหรือปิดใช้งานโดยพินเอาต์พุตของเกต N2 ซึ่งเป็นพินเอาต์พุต 10
เมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอยู่ใกล้กับสายไฟขาเอาต์พุต 10 จะยังคงต่ำและเป็นผลให้ไดโอด D3 ดำเนินการในโหมดเอนเอียงไปข้างหน้าและกันส่วนออสซิลเลเตอร์ไม่ให้สั่น ในทำนองเดียวกันเอาต์พุตที่ต่ำของพิน 6 จะยับยั้งไม่ให้ทรานซิสเตอร์ดำเนินการ ดังนั้นเสียงกริ่งจะไม่ส่งเสียงบี๊บและไฟ LED จะอยู่ในระดับต่ำ
เมื่อวงจรตรวจพบว่ามีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอยู่ใกล้ ๆ ขาเอาต์พุต 10 จะสูง สิ่งนี้จะช่วยให้ออสซิลเลเตอร์สามารถแกว่งได้ที่ความถี่ประมาณ 1 KHz เมื่อออสซิลเลเตอร์สั่นมันจะทำให้ LED กะพริบด้วยความเร็วสูงมากและเสียงกริ่งจะเริ่มส่งเสียงบี๊บ ในขณะที่ LED และ Buzzer กำลังสั่น แต่ดูเหมือนว่าจะเปิดต่อเนื่องเนื่องจากความเร็วในการกะพริบสูงมาก