В обеденный перерыв
Повышение квалификации |
Виктор Беседин UA9LAQ
Наскоро пообедав на работе, решил провести небольшой эксперимент: к метровой металлической линейке, укреплённой на краю монтажного стола – на его столешнице из изоляционного материала, подключил один из соединительных проводов (“плюсовой”) от универсального вольтметра В7-78/1, другой – к заземлению, подключенному к металлическим каркасам ряда монтажных столов: моего и соседних.
Таким образом, между линейкой и соседним монтажным столом
получился конструктивный конденсатор, к которому подключен измерительный
прибор, включенный в режим милливольтметра с пределом измерения
постоянных напряжений 100 мВ. Этот предел в приборе предустановлен и есть
возможность автоматического переключения пределов с шагом в одну декаду.
Для чистоты эксперимента, коснулся рукой заземления (снял статический заряд),
условия почти идеальные: пол помещения покрыт линолеумом, влажность
воздуха после жарких дней – в районе 25%, температура + 25о
С, точность
измерительного прибора и его входной импеданс – высокие. Итак, я – внутри
конденсатора, и изолирован от его обкладок. При условии, что я неподвижен,
прибор показывает только наводки, порядка десятков мкВ, стóит пошевелиться
или, тем паче, начать перемещаться, как показания прибора увеличиваются до
десятков мВ, а, в некоторых ситуациях (при увеличении размеров положительной
обкладки за счёт подключения к ней другого “железа”, обычно лежащего на
монтажном столе), например, при резком перемещении, – до 100 мВ и более, –
это приводит даже к переключению предела измерения напряжения прибором,
включается предел 1 В. Поскольку изменение напряжения происходит хаотически
(цифры изменяются очень быстро), пришлось включить внутренний
интегрирующий фильтр прибора, а параллельно конструктивному конденсатору
подключать до четырёх конденсаторов ёмкостью 0,015 мкФ х 1000 В (у
высоковольтных меньше утечка), что оказались под рукой. Результат
эксперимента стал ещё более очевидным. Такое устройство можно использовать
для регистрации перемещения как одушевлённых, так и неодушевлённых
предметов, коим, в данном случае, выступило поворотное кресло монтажника с
металлическим каркасом. Реакция на перемещение проявилась
незамедлительно. Помыли (увлажнили) пол – эффект не исчез.
Пошёл дальше: взял цифровой мультиметр MY67, включил его на самый
чувствительный предел измерения напряжения постоянного тока, отключив
автоматический выбор пределов измерения. Теперь, вторжение в пределы между
обкладками конструктивного конденсатора сопровождалось переполнением и
звуковым сигналом об этом прибора (“перегрузка”), стоило покинуть пределы
“охраняемой зоны”, сигнал прекращался. Стоило слишком резко “вторгнуться”, как
прибор начинал подавать об этом сигналы и уходил в режим с невозвратом в
исходное состояние (сигнализируя о сильной перегрузке).
Из экспериментов явствует, что данный конструктивный конденсатор в союзе с
высокоомной регистрационной техникой может быть использован, например, как
датчик перемещения в охранных устройствах. При движении от одной обкладки
конденсатора к другой в разных направлениях меняется не только амплитуда, но
и знак получаемого напряжения (измерительный прибор указывает полярность),
что свидетельствует о получении напряжения, хоть сверхнизкочастотного, но, всё-
таки, переменного напряжения хаотически меняющейся частоты, связанной с
обменом зарядов между обкладками и перемещаемым предметом. Увеличение
площади обкладок конденсатора и массивности перемещаемого предмета
положительно влияет на уровень напряжения, получаемого при перемещениях. К
сожалению, эксперимент невозможно здесь произвести вне стен предприятия,
возможно, результат был бы другим, но эффект интересный. Тока такой
конденсаторный датчик почти не даёт, а вот, напряжение даёт существенное,
десятки – сотню-другую мВ. Схематично эксперимент выглядит так:
Полностью статью читайте здесь.