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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Generator für Routenfinder. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Bei Bau- und Reparaturarbeiten ist es häufig erforderlich, nach Strom-, Kommunikations- und anderen Kabeln, Rohrleitungen und anderen Versorgungsleitungen zu suchen, die in Gebäudestrukturen versteckt oder unter der Erde verlegt sind. Die Kenntnis der genauen Route und Tiefe ihres Standorts ist nicht nur notwendig, um zum Reparatur- oder Austauschobjekt zu gelangen, sondern auch, um versehentliche Schäden daran bei anderen Arbeiten zu vermeiden. Um nach solchen Objekten zu suchen, gibt es Ortungsgeräte, deren Funktionsweise auf der Aufzeichnung des elektromagnetischen Feldes basiert, das von einem gut leitenden Objekt in einer Umgebung mit schlechter Leitfähigkeit erzeugt wird, durch das ein Wechselstrom einer bestimmten Frequenz fließt, der mit erzeugt wird ein spezieller Generator. Der Autor bietet einen im Vergleich zu Industriedesigns relativ günstigen, selbstgebauten Multimode-Generator für ein Ortungsgerät an. Es kann mit verschiedenen Suchempfängern zusammenarbeiten: sowohl industriellen als auch hausgemachten. In diverser Amateurfunkliteratur wurden mehrfach Beschreibungen der einfachsten „Leitungssucher“ veröffentlicht, mit denen man Leitungen eines 220 V, 50 Hz Haushaltsstromnetzes in mehreren Zentimetern Tiefe in einer Betonwand aufspüren kann. Leider ist es durch die Erhöhung der Empfindlichkeit des Empfängers der von solchen Drähten erzeugten Strahlung nicht möglich, die Erkennungstiefe und die Genauigkeit der Bestimmung ihrer Route wesentlich zu erhöhen. Störungen durch andere in der Nähe verlegte ähnliche Kabel und verschiedene über das Netzwerk betriebene Geräte, von denen es heutzutage viele gibt, fordern allmählich ihren Tribut. Um das Problem der Suche nach einem Kabel, das in einer Tiefe von mehreren Metern und manchmal mehreren zehn Metern verlegt ist, erfolgreich zu lösen, ist es notwendig, ihm ein starkes Signal mit einer höheren Frequenz als der Netzfrequenz (von Hunderten von Hertz bis zu mehreren) zuzuführen mehrere zehn Kilohertz) von einem speziellen Generator. In ähnlicher Weise wird um andere Suchobjekte, beispielsweise Wasserrohre aus Metall, ein elektromagnetisches Feld erzeugt. In diesem Fall ist der zweite Ausgang des Generators geerdet. Die Frequenz des Suchsignals wird auf der Grundlage der minimalen Dämpfung des elektromagnetischen Feldes im umgebenden Kabel oder anderer Kommunikation in der Umgebung (Boden, Beton) ausgewählt, die ausreichend weit von der Frequenz möglicher Störungen entfernt ist. Darüber hinaus werden verschiedene Arten der Signalmodulation verwendet, um ihm eine „Farbe“ zu verleihen, die eine bessere Erkennung durch das Gehör oder den im Suchempfänger eingebauten automatischen Detektor ermöglicht. Eine Kombination aus einem Generator, der ein Suchsignal an das gesuchte Objekt sendet, und einem Suchempfänger wird als Ortungsgerät oder Kabelsucher bezeichnet. Heutzutage stellt die in- und ausländische Industrie zahlreiche Arten von Ortungsgeräten her. Ihre Kosten liegen zwischen 25 und 350 Rubel. Aber diejenigen, die billiger als 100 Rubel sind, erfüllen in den meisten Fällen nicht die betrieblichen Anforderungen. Sie können nur mit zwei oder drei Frequenzen arbeiten; ihre Generatoren haben nicht genügend Leistung, um nach Objekten in großen Tiefen zu suchen. Der beschriebene Generator weist nicht die Nachteile auf, die für „billige“ Geräte für ähnliche Zwecke charakteristisch sind. Es ist seit mehr als 12 Jahren in Betrieb und hat eine hohe Zuverlässigkeit und Effizienz bei der Suche nach Kabeltrassen und Versorgungsleitungen in einer Tiefe von bis zu 50 m sowie bei der Lokalisierung von Schäden an Kabeltrassen bewiesen. Die Gesamtkosten eines Satzes von Funkkomponenten und Materialien, die für seine Herstellung erforderlich sind, übersteigen nicht mehrere tausend Rubel. Der Generator ist mit vielen Empfängern industrieller Routenfinder aus in- und ausländischer Produktion kompatibel, die für die Suche nach in Wänden, im Boden, in Rohren, Kanälen und Minen verlegten Versorgungsleitungen ausgelegt sind. Hohe Leistung, breites Spektrum an Betriebsfrequenzänderungen, verschiedene Kombinationen von Ausgangsspannung und -strom – all dies ermöglicht Ihnen die sichere Verfolgung von Kommunikationen, die in einer Tiefe von bis zu 50 m in einer Entfernung vom Generator verlegt sind, auch bei starken Störungen bis zu 5 km. Es können sowohl ein relativ hochfrequentes Signal, moduliert durch eine Niederfrequenz (Audiobereich), als auch getrennte Nieder- und Hochfrequenzsignale erzeugt werden. Es ist zu beachten, dass beim Arbeiten mit dem vorgeschlagenen Generator elektrische Sicherheitsmaßnahmen beachtet werden müssen, da die Spannung an seinem Ausgang lebensgefährliche Werte erreichen kann. Wichtigste technische Merkmale
*Notiz. Gemessen an jedem der sechs Ausgänge des Generators, wenn dieser mit einer Batterie mit einer Frequenz von 1 kHz betrieben wird, mit einem Zeiger-Avometer im Wechselspannungsmessmodus. Der Erregerkreis des Ortungsgenerators ist in Abb. dargestellt. 1. Der DD1-Chip enthält einen Master-Oszillator, dessen Frequenz durch einen Quarzresonator ZQ1 stabilisiert wird. Der DD4-Binärzähler reduziert die Impulswiederholungsrate des Master-Oszillators um das 2-, 4-, 8-, 16-, 32-, 64- und 128-fache. Der Selektor-Multiplexer DD5 wählt ein Signal von einem der Zählerausgänge zur weiteren Verarbeitung aus. Die Steuercodes an den Adresseingängen des Wählers werden abhängig von der Stellung des Schalters SA2 von einem Encoder mit den Dioden VD1, VD2, VD4-VD10 generiert. In der Tabelle Abbildung 1 zeigt den Zusammenhang zwischen der Schalterstellung, den Logikpegeln an den Adresseingängen und der Signalfrequenz am Selektorausgang und damit am Ausgang des gesamten Generators.
Tabelle 1
Wenn der Schalter SA2 auf Position 8 gestellt ist, wird der Quarzoszillator auf einem niedrigen Pegel an Pin 13 des Elements DD1.2 ausgeschaltet und der Selektorausgang empfängt ein Signal von einem auf dem DD3-Chip montierten Niederfrequenz-Impulsgenerator mit gleichmäßiger Frequenz Einstellung von 500 bis 3000 Hz. Dieser Generator kann mit dem Schalter SA1 ausgeschaltet werden. Der DD2-Chip steuert den Betrieb der oben beschriebenen Generatoren bei der Auswahl von Modi und Frequenzen. Der DD6-Chip übernimmt die Funktionen eines Bassreflex- und Amplitudenmodulators. Seine sechs Elemente – logische Wechselrichter – sind zu dritt parallel geschaltet, um die Belastbarkeit zu erhöhen. Die Modulation erfolgt periodisch mit der Pulsfrequenz des Generators auf dem DD3-Chip, indem gleichzeitig die Ausgänge aller Wechselrichter in einen hochohmigen Zustand überführt werden. Wenn das Signal dieses Generators als Suchgenerator ausgewählt wird (Schalter SA2 in Position 8), sperrt der Durchgang seiner Impulse zum EO-Eingang des DD6-Chips den hohen Pegel an Pin 13 des DD2.4-Elements, wodurch die Modulation deaktiviert wird . Gegenphasige Signale von den Ausgängen der ersten (Pins 2, 5, 7) und zweiten (Pins 9, 11, 14) Wechselrichtergruppen der DD6-Mikroschaltung werden über Zerhacker an den Transistoren VT4 und VT5 an die Eingänge der Arme von geliefert ein Gegentakt-Leistungsverstärker auf den Transistoren VT3, VT6-VT8, dessen Kollektorkreise die Primärwicklung des Transformators T1 umfassen. Beide Chopper öffnen und schließen synchron mit Multivibratorimpulsen an den Transistoren VT1 und VT2, gefolgt von einer Frequenz von 0,1...1 Hz. Dadurch schaltet sich das Ausgangssignal des Generators periodisch auf dieser Frequenz ein und aus, was die Erkennung erleichtert, wenn es vom Ohr im Rauschen empfangen wird. Die Frequenz der Signalunterbrechung kann über den variablen Widerstand R16 eingestellt werden. Das Verhältnis der Dauer des Ein- und Ausschaltzustands wird durch den variablen Widerstand R17 geändert. Der Spannungsstabilisator im Erreger über den integrierten Stabilisator DA1 reduziert die nachfolgend beschriebene Spannung U vom NetzteilGrube1 (12...14 V) auf 11 V und stabilisiert diese. Diese Spannung versorgt alle Erregerknoten. Das Signal von der Sekundärwicklung des Transformators T1 wird dem Ausgangsleistungsverstärker zugeführt, dessen Schaltung in Abb. dargestellt ist. 2. Es ist ebenfalls Push-Pull und besteht aus einer vorletzten Verstärkungsstufe an den Transistoren VT9 und VT10 und einer Endstufe an den Transistoren VT11-VT16. Der Ausgangstransformator T2 verfügt über eine Sekundärwicklung mit Anzapfungen, die den Betrieb an Lasten unterschiedlichen Widerstands durch Anschluss an die entsprechenden Buchsen XS1 - XS7 ermöglicht. Die an diesen Buchsen angegebene Spannung bezieht sich auf den Betrieb des Generators an einer 12-V-Batterie. Bei Betrieb an einem 220-V-Netz wird die Versorgungsspannung U dem Endverstärker zugeführtGrube2 kann im Bereich von 5 bis 30 V eingestellt werden, wodurch sich die Ausgangsspannung des Generators und die maximale Leistung, die er an die Last liefert, entsprechend ändert.
Als Indikatoren für das Vorhandensein von Spannung am Generatorausgang dienen die LEDs HL1 und HL2, die über einen Begrenzungswiderstand R48 mit einem Teil der Sekundärwicklung des Transformators T2 verbunden sind. Anhand der Helligkeit ihres Leuchtens kann man die eingestellte Stufe beurteilen. Bei Bedarf kann eine dieser LEDs durch eine beliebige gewöhnliche Diode ersetzt werden. Autor: S. Gubatschow
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