Благодаря распространенности электроники и электричества в современном мире, электромагнитные поля всегда вокруг нас. Но из-за крайне ограниченного набора чувств, мы, люди, проводим большую часть времени совершенно не замечая их. Было бы здорово, сделать что-то, что не просто может их обнаружить, но и позволит нам взглянуть на их осциллограммы на экране осциллографа. Другими словами, приставка-пробник электромагнитного поля.
Стоит отметить, что это устройство не предназначено для любых серьезных и научных работ. Это просто забавная игрушка.
Некоторое время назад, гугля об обнаружении ЭДС и применении таких устройств, я наткнулся на статью «Contactless Sensing of Appliance State Transitions Through Variations in Electromagnetic Fields». Это была интересная статья, и в ней использовалась довольно простая схема на основе измерительного усилителя. Я решил попробовать сделать нечто подобное.
У меня уже были некоторые измерительные усилители производства Texas Instruments, INA122s. Я время от времени получаю их в качестве бесплатных образцов от TI. В качестве индуктора я использовал тот индуктор, который у меня был. Вероятно, его индуктивность находится в пределах 100мкГн -1мГн. Я сделал прототип устройства на макетной плате, чтобы настроить измерительный усилитель, но мне хотелось чего то более постоянного. В моем университете есть фрезерный станок для производства ПП и я могу его использовать, поэтому я разработал и сделал простую плату.
Схема очень простая. В ней есть источник питания и выключатель питания (он поставлен на GND для удобства трассировки). Напряжение подается на резистивный делитель, чтобы сделать виртуальную землю. Потом идет измерительный усилитель, который усиливает напряжение с катушки. Также там есть RC ФНЧ, но это наверно не имеет смысла. Я добавил его на плату только для того, чтобы у меня было место для фильтра низких или высоких частот, если он понадобится. На выходе установлен BNC разъем. Все, что вам нужно сделать, это прикрепить BNC кабель между пробником и осциллографом, и вы можете махать этой штукой во все стороны где есть электроника!
Во время испытаний, я установил плату в держатель, чтобы я мог двигаться. При экспериментах с ЭЛТ-мониторами результаты были особенно интригующими. Поля были сильными и даже менялись в зависимости от изображения на экране.
Все файлы прилагаются к статье, и вы можете скачать их, если хотите повторить это устройство.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
U1 | Инструментальный ОУ | INA122 | 1 | |||
С1, С2 | Конденсатор | 2.2 мкФ | 2 | |||
С3, С4 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | |||
С5 | Электролитический конденсатор | 22 мкФ | 1 | |||
С6 | Конденсатор | 15 пФ | 1 | |||
R1, R2, R5 | Резистор | 1 кОм | 3 | |||
R3 | Резистор | 2 МОм | 1 | |||
R4 | Резистор | 12 кОм | 1 | |||
L1 | Катушка индуктивности | 1 | ||||
SW1 | Выключатель | 1 | ||||
Р1 | Разьем выхода | 1 | ||||
Р2, Р3 | Батарейный разьем | 1 | ||||
Батарея питания | 9 В | 1 | ||||