в повседневной жизни нас окружают источники разнообразных электромагнитных полей. В городских условиях самым «всеохватывающим» является излучение сети промышленного переменного тока частотой 50 Гц (60 Гц в некоторых странах дальнего зарубежья). К счастью, сверхнизкочастотные волны малой мощности человеку вреда не приносят, по крайней мере, обратное наукой пока что не доказано.
Сетевые наводки «концен1рируются» в помещениях внутри зданий, где проложена электрическая проводка. Для их регистрации применяют простые датчики, приёмным узлом которых служат штыревые антенны и сенсорные площадки. Входное сопротивление датчиков большое, поэтому регистрируется ёмкостная составляющая электромагнитного поля. Примеры устройств — искатели скрытой электропроводки, сенсорные включатели, датчики присутствия (Рис. 3.34, а…о).
Важный нюанс — в удалённых от цивилизации местах (лес, горы, пустыни), а также на больших открытых местностях датчики сетевых наводок бесполезны.
Рис. 3.34. Схемы приёма сигналов отдатчиков сетевых наводок {начало):
а) резистор «привязывает» вход МК к общему проводу и, совместно с защитным резистором /?/, обеспечивает большое входное сопротивление устройства;
б) буферный усилитель на полевом транзисторе VT1 имеет высокое входное и низкое выходное сопротивление. При сильном сигнале вместо АЦП можно использовать обычный вход М К;
в) два транзистора VT1, соединяются последовательно, чтобы увеличить входное сопротивление устройства. Для повышения устойчивости рекомендуется включить резистор сопротивлением 47… 100 кОм между базой и эмиттером транзистора VT2\
г) резистор /?2 в данной схеме обязателен. Его нельзя заменить внутренним «pull-up» резистором МК, поскольку резко снижается входное сопротивление (до 30… 100 кОм) и ухудшается чувствительность датчика;
Рис. 3.34. Схемы приёма сигналов отдатчиков сетевых наводок {продолжение):
д) размеры контактной площадки ХТ1 — 4×4 см. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 имеет большое входное и низкое выходное сопротивление;
е) сигнализатор приближения человека к высоковольтной линии электропередачи с частотой 50 Гц. Антенна WA1 выполняется из медной фольги размерами 12 х 120 мм. Переключателем 5/4/формируется короткий импульс для проверки исправности устройства;
ж) искатель скрытой проводки или датчик присутствия человека вблизи антенны WA1\
з) особенность схемы — выделение огибающей входных импульсов частотой 50 Гц на элементах VD1, VD2, С1, С2. Микросхема DDI имеет большое входное сопротивление;
и) искатель скрытой проводки. Антенна WAl выполняется из провода длиной 3…10 см. К клемме Xl, соединённой с «землёй», при измерениях прикасаются рукой для повышения чувствительности датчика;
к) разновидность простого искателя скрытой проводки на двух транзисторах проводимости р—п—р. Антенна IVAI выполняется из провода ПЭВ-1.0 длиной 30 см;
Рис. 3.34. Схемы приёма сигналов отдатчиков сетевых наводок {окончание): л) назначение элементов: С/, VD1, VD3 — детектор входного сигнала; DDL 1 — преобразователь сигнала в прямоугольную форму; С2, CJ, VD2, VD4 — выделитель огибающей; DDI.2 — формирователь сигнала КМОП-уровня для подачи на вход МК;
м) на таймере DAI собран одновибратор, который формирует на входе МК положительный импульс длительностью 2.4 с. Это происходит всякий раз при касании рукой штыревого датчика в виде антенны IVAL Стабилитрон VDI ограничивает напряжение на входе микросхемы DAI. Конденсатор С2защищает от радиочастотных помех;
и)ХТ1 — это металлическая дверная ручка. Прикосновение к ней запускает одновибратор, собранный на таймере DAI. Ключевой транзистор УТ1 увеличивает степень «прямоугольности» сигнала. TVS-диод VDI защищает устройство от внешних наводок;
о) диоды VDI… УD3 улучшают помехоустойчивость и детектируют входной сигнал. Антенна IVAI выполняется в виде загнутой металлической спицы и устанавливается в удобном по конструкции месте, например, за спинкой кресла.