В предлагаемой статье описаны некоторые доработки трассоискателя ИПК-01. Многоуровневый индикатор позволяет повысить удобство работы с прибором, а устройство защиты от разрядки аккумуляторов предотвращает преждевременный выход из строя батареи питания. Примененные схемные решения можно использовать и в другой аппаратуре.
Трассоискатель ИПК-01 очень удобен - имеет малые габариты, прост в обслуживании, но, в отличие, например, от "Абрис", не имеет контроля сопротивления линии и не защищен от глубокого разряда батареи, что в полевых условиях выливается в существенный недостаток. Предлагаемые устройства использовались для его доработки, но они могут использоваться и в любых других устройствах, где необходим контроль параметра (сопротивления, напряжения и т. п.) с невысокой степенью точности. Также может найти применение устройство предупреждения и отключения прибора при глубокой разрядке батареи аккумуляторов.
Схема многоуровневого индикатора показана на рис. 1.
(нажмите для увеличения)
Индикатор позволяет контролировать интересующий параметр в девяти контрольных точках вне зависимости от закона распределения параметра. Измеряемое напряжение поступает на вход устройства "Uвх". При минимальном напряжении (до первого порогового) на входе элемента DD9.2 присутствует низкий уровень. Высокий уровень с выхода DD9.2 поступает на вывод 1 элемента DD9.1. На других входах DD9.1 при этом тоже высокий уровень, что приводит в высокому уровню на выходе DD9.1, открытию транзистора VT9 и свечению светодиода HL9.
По достижении первого порогового уровня, который задан делителем R8R17, на всех входах элемента DD8.1 появляется высокий уровень. Транзистор VT8 открывается, светодиод HL8 начинает гореть. Одновременно через инвертор DD8.2 низкий уровень поступает на нижний по схеме вход элемента DD9.1, из-за чего на его выходе появляется низкий уровень, транзистор VT9 закрывается и светодиод HL9 гаснет.
Аналогичные процессы происходят при достижении напряжением других уровней. Так, при достижении, например, восьмого уровня через инвертор DD2.2 на входы всех нижних (по схеме) элементов И подается низкий уровень, что приводит к закрытию транзисторов.
Устройство контролирует напряжение на входе, поэтому для контроля иного параметра необходимо перевести его в напряжение. В частности, в трассоискателе сопротивление контролировалось с помощью входного каскада, собранного по схеме на рис. 2.
Следует отметить, что измеряемое напряжение сильно зависит от питающего, поэтому измерительная цепь питается стабилизированным напряжением с выхода стабилизатора DA1 (см. рис. 1). Резистор Rб необходим для защиты источника при случайном коротком замыкании измерительных электродов. Резистор Rш необходим при отключенных измерительных электродах.
Поскольку крайние значения сопротивления - режимы, при которых трассоискатель работать не может, с коллекторов выходных транзисторов сняты сигналы "Л1" и "Л2" для подачи на устройство сигнализации и защиты, схема которого показана на рис. 3. Оно состоит из каскадов сигнализации на элементах микросхемы DD2 и транзисторе VT3, звукового излучателя НА1, узла контроля на элементах микросхемы DD1 и узла включения/отключения на транзисторах VT1, VT2 и реле К1.
При подаче питания (включении штатного тумблера прибора) на контактах 1 и 6 разъема Х1 возникает напряжение, которое по мере зарядки конденсатора С5 поступает на контакты 2 и 5 разъема. Разъем специально распаян симметрично, чтобы не возникало вопросов по правильности подключения, да и два контакта лучше, чем один в данном случае. Емкость конденсатора С5 выбрана большой, чтобы мог сработать узел включения/выключения. Реле блокирует своими контактами К1.1 резистор R20, прибор переходит в рабочий режим.
Если в процессе работы напряжение питания снизится до опасного (глубокий разряд), уровень на входе элемента DD1.3 станет низким. Высокий уровень с выхода DD1.3 откроет транзистор VT1, транзистор VT2 закроется и реле К1 отпустит. Устройство отключается, защищая батарею аккумуляторов от опасного режима глубокой разрядки. Напряжение, при котором срабатывает защита, устанавливают подстроенным резистором R2. В описываемом приборе это напряжение выбрано равным 11В
Но прежде чем сработает защита, отключающая прибор от источника питания, несколько раньше, при 11,5 В, срабатывает устройство сигнализации, собранное на элементах DD1.4 и DD2.1 -DD2.4. Снижение напряжения питания ниже 11,5 В воспринимается элементом DD1.4 как низкий уровень на входе, что приводит к появлению на выходе высокого уровня. Запускается двухтональный генератор, собранный на элементах DD2.1-DD2.4. Нагрузкой генератора служит каскад на транзисторе VT3 и излучателе НА1.
Появление на любом из входов элемента DD1.2 низкого уровня, что соответствует открытию транзисторов VT1 или VT9 многоуровневого индикатора (оба режима не допускают проведение измерений), приводит к появлению низкого уровня на нижнем по схеме входе элемента DD1.4 и срабатыванию устройства сигнализации.
Излучатель НА1 - ЗП-1 или любой аналогичный, устраивающий по громкости звучания. Реле К1 - герконовое РЭС42. Его можно заменить на любое, но следует помнить, что ток, потребляемый реле, - дополнительная нагрузка на источник.
Для налаживания многоуровневого индикатора на его вход нужно подавать изменяемое напряжение (например, от делителя) и одновременно контролировать его значение вольтметром. Все подстроечные резисторы R10-R18 (см. рис. 1) устанавливают в нижнее (по схеме) положение. Подают первое пороговое напряжение. Вращением движка резистора R17 добиваются зажигания светодиода HL8. После этого подают второе пороговое напряжение. Резистором R16 аналогично добиваются открывания следующего каскада. Повторяют эту процедуру для остальных каскадов. Особое значение имеет резистор R18. Если необходим дополнительный уровень между первым пороговым и нулем, его выставляют резистором R18.
Устройство защиты налаживают аналогично. Вращая движки подстроечных резисторов R2 и R12, добиваются срабатывания соответствующих каскадов.
Автор: Г.Сауриди, г.Рязань