Mikrowellenstrahlungsindikator. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Die weit verbreiteten Haushaltsmikrowellenherde werden von KVK-Herstellern als sicher für den Benutzer zertifiziert. Und tatsächlich liegt der Grad der externen Mikrowellenstrahlung der allermeisten von ihnen bei der Freisetzung aus der Anlage deutlich unter dem laut Hygienestandards maximal zulässigen Wert. Nach längerem Gebrauch wird jedoch die Befestigung der Tür der Heizkammer des Ofens schwächer, es entstehen Lücken zwischen ihr und dem Gehäuse. Tragen Sie zum Wachstum von Strahlung und Speiseresten bei, die an der Kontaktstelle der Tür mit dem Körper haften. Schließlich kann die Strahlung nach unsachgemäßen Reparaturen dramatisch ansteigen.
Mit dem vorgeschlagenen einfachen Indikator ist es natürlich unmöglich, den Grad der Einhaltung der Hygienestandards durch den Mikrowellenherd genau zu beurteilen. Es hilft jedoch, die erhöhte Strahlenbelastung rechtzeitig zu erkennen.

Das Diagramm des Indikators ist in der Abbildung dargestellt.

Die Diode VD1 dient als Detektor des an ihren Ausgängen durch Mikrowellenstrahlung induzierten Signals. Die Induktivität und Kapazität der Twisted-Pair-Drähte, die die Diode mit dem Rest des Geräts verbinden, reichen völlig aus, um die Hochfrequenzkomponenten des erkannten Signals zu filtern. Seine Hüllkurve wird durch eine Kaskade am Operationsverstärker DA1.1 verstärkt. Die Verwendung der LM324-Mikroschaltung (sie kann durch K1401UD2, KR1435UD2 und andere ähnliche ersetzt werden), die mit einer Eingangsspannung nahe dem Potenzial des negativen Leistungsbusses arbeiten kann, ermöglichte es, auf Null-Vorspannungsschaltungen zu verzichten und sie erheblich zu vereinfachen der Sensorschaltung.

Das Magnetron des Mikrowellenherds erzeugt Schwingungsstöße, die mit einer Frequenz von 50 Hz folgen, die Impulse am Ausgang des Operationsverstärkers haben die gleiche Frequenz. Wenn ihre Amplitude einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, blinkt die HL1-LED, die über einen Folger am Transistor VT1 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist. Das Gerät wird von einer Batterie aus galvanischen Zellen GB1 mit einer Spannung von 9 V – „Krona“ oder ähnlichem – gespeist. Taste SB1 – Netzschalter.

Bei der Überprüfung eines Haushaltsmikrowellenherds befindet sich der Detektor im Nahbereich seiner Strahlung. Das Feld ist hier durch Unregelmäßigkeiten und das Fehlen einer flachen Wellenfront gekennzeichnet. In dieser Situation ist eine elektrisch kurze Antenne (deutlich kürzer als die Wellenlänge) für den Indikator optimal. Aus diesem Grund wurden die Anschlüsse der VD1-Diode selbst als Antenne verwendet. Es ist im Gehäuse eines Kugelschreibers befestigt und über ein zweiadriges flexibles Kabel mit dem Zeiger selbst verbunden.

Es muss gesagt werden, dass der vorgeschlagene Indikator sehr breitbandig ist. Es reagiert nicht nur auf die Grundwelle (Frequenz - 2450 MHz, Wellenlänge - ca. 12 cm), sondern auch auf die höheren Harmonischen der Magnetronstrahlung bis zur vierten und fünften (Frequenzen 9800 bzw. 12250 MHz). Höhere Harmonische sind im Spektrum immer vorhanden und tragen oft erheblich zum Gesamtverlust bei. Ein Mikrowellenherd, der höhere Oberwellen aussendet, kann den Satellitenfernsehempfang ernsthaft stören.

Als VD1 eignen sich verschiedene Detektor- und Mischmikrowellendioden, die für den Betrieb bei Frequenzen über 1000 MHz ausgelegt sind. Für jeden von ihnen ist es sinnvoll, den optimalen Lastwiderstand (Widerstand R1) zu wählen, der die höchste Empfindlichkeit bietet. Gute Ergebnisse zeigte die DZB-Diode. Tests an einem Ständer, der mit einem G4-79-Generator mit Hornantenne und einem MZ-54-Leistungsmesser ausgestattet war, zeigten, dass die HL1-LED bei einer Leistungsflussdichte von 2 ... 3 μW/cm2 zu leuchten beginnt.

Nahezu die gleiche Empfindlichkeit wurde mit einer Mischdiode D405 erreicht. Mit der Zeit verschlechtern sich jedoch seine Detektoreigenschaften, und bei niedriger Frequenz oder Gleichstrom kann dies beispielsweise bei der Überprüfung einer Diode mit einem Ohmmeter nicht bemerkt werden.

Nach amerikanischen Standards ist in einem Abstand von 2,5 cm vom Ofen eine Leistungsflussdichte von 2 μW/cm70 zulässig, in einem Abstand von 5 cm sollte sie nicht mehr als 1 mW/cm2 betragen. Inländische Standards verlangen, dass dieser Indikator niemals 10 μW / cm2 überschreitet. In der Praxis blinkt die Anzeige-LED in einem Abstand von 5 ... 10 cm von einem funktionierenden Ofen.

Autor: A. Kontsevich, St. Petersburg

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