In dit artikel gaan we een onzichtbare draadbreukdetector maken die wordt gebruikt om gebroken of losgeraakte draden in de muren te controleren. Het detecteert de gebroken draad door de aanwezigheid van wisselspanning in de draad te detecteren. Als er in de buurt wisselspanning aanwezig is, dan zal het gaan piepen en zal de LED hoog gaan, als er geen wisselspanning is of als er een draadbreuk is, dan blijft de zoemer stil en gaat de led uit. Dit circuit kan ook dienen als EMF-detector en kan het elektrische veld detecteren dat wordt gegenereerd door wisselstroom (AC).
De apparaten die op wisselstroom werken, zoals elektrische strijkijzers, slijpmachines, airconditioners, schijnwerpers, worden gevoed door lange 2 of 3 aderige kabels die op het lichtnet zijn aangesloten. Door het langdurig gebruik van deze apparaten met de stroming van hoge stroom of door mechanische spanningen kunnen deze draden ergens vandaan breken.
Het is erg moeilijk om de exacte locatie van de gebroken draad te lokaliseren, omdat tegenwoordig elektrische draden binnen de muren worden geïnstalleerd met behulp van de PVC-buizen. En daarom geven mensen er over het algemeen de voorkeur aan om het kapotte te vervangen in plaats van het te repareren. Dus om de nauwkeurige positie van de gebroken draad te vinden, is deze Broken Wire Detector erg handig die de gebroken draad detecteert door de EMF te detecteren die wordt gegenereerd door wisselstroom in de draad. Het stopt met piepen waar het de gebroken draad vindt en de LED op het circuit gaat ook uit.
Vereiste componenten:
- IC CD 4069
- BC 547 transistor
- Zoemer
- 9V batterij
- LED's
- 10M, 4.7k, 470k, 220k, 470 en 1.8k ohm weerstanden
- 47k variabele weerstand
- 1N4148 diode
- 470pF, 100nF condensator
Schakelschema en uitleg:
Het grootste deel van het project is IC 4096. Het is een hex-inverter CMOS IC die bestaat uit zes invertercircuits. Het zal ons helpen bij het detecteren van het elektromagnetische veld. Het is lineair verbonden door een terugkoppelweerstand tussen de pinnen 1 en 2 te plaatsen. De weerstand van de terugkoppelweerstand wordt hoog gehouden zodat verandering in het elektromagnetische veld geen invloed heeft op het IC 4096.
Als er geen elektromagnetisch veld is, blijft pin 4 van de IC 4096 hoog en als het elektromagnetische veld nabij het detectorcircuit aanwezig is, wordt pin 4 laag en wordt pin 12 hoog, waardoor de NPN-transistor BC547 gaat branden omhoog de RODE LED.
Tegelijkertijd zal pin 6 ook hoog worden en de output van pin 6 maakt de diode in tegengestelde richting voorgespannen, waardoor de RC-oscillator die door de R7 en C2 is gecreëerd, gaat werken. De frequentie van deze oscillator zal rond de 1 KHz liggen en de output van deze oscillator zal de zoemer aansturen.
Werkende uitleg:
Het werken met deze Broken Wire Detector is heel eenvoudig en het belangrijkste onderdeel van dit circuit, zoals kostbaar vermeld, is een hex inverter IC CD4069. Dit IC bestaat uit 6 omvormers die in feite 'GEEN' poort zijn. De poorten N3 en N4 van die zes omvormers werken als een pulsgenerator die oscilleert binnen het audiobereik van ongeveer 1 KHz.
De weerstanden R4 (470k) en R5 (220k) en de condensator C1 (100nF) in dit circuit zijn de timingcomponenten die de frequentie bepalen. De poorten N1 en N2 detecteren de aanwezigheid van de wisselspanning rond de spanningvoerende draad en de zwakke wisselspanning die wordt opgepikt door de testsonde. Het oscillatorcircuit wordt in- of uitgeschakeld door de uitgangspen van poort N2 die uitgangspen 10 is.
Wanneer er geen wisselspanning aanwezig zal zijn nabij de spanningvoerende draad, zal de uitgangspen 10 laag blijven en dientengevolge geleidt de diode D3 in de voorwaarts voorgespannen modus en houdt het oscillatordeel tegen oscilleren. Evenzo weerhoudt de lage output van de pin 6 de transistor van geleiding. Als gevolg hiervan piept de zoemer niet en blijft de LED laag.
Wanneer het circuit de aanwezigheid van wisselspanning in de buurt detecteert, wordt uitgangspen 10 hoog. Hierdoor kan de oscillator oscilleren met een frequentie van ongeveer 1 kHz. Wanneer de oscillator zal oscilleren, zal de LED met zeer hoge snelheid knipperen en zal de zoemer beginnen te piepen. Terwijl LED en zoemer eigenlijk oscilleren, maar ze lijken continu te branden omdat de snelheid van het knipperen erg hoog is.