detektor tegangan Sensitif

Sensitif detektor tegangan
PARTS DAN BAHAN

    * Berkualitas tinggi "tertutup-cup" audio headphone
    * Headphone jack: wadah perempuan untuk steker headphone (Radio Shack katalog # 274-312)
    * Kecil langkah-down transformator daya (Radio Shack katalog # 273-1365 atau setara, dengan menggunakan tekan sekunder 6-volt berliku)
    * Dua dioda 1N4001 perbaikan (Radio Shack katalog # 276-1101)
    * 1 kΩ resistor
    * 100 kΩ potensiometer (Radio Shack katalog # 271-092)
    * Dua "pisang" jack posting mengikat gaya, atau perangkat keras terminal lain, untuk koneksi ke rangkaian potensiometer (Radio Shack # 274-662 katalog atau setara)
    * Plastik atau logam mounting kotak
Mengenai headphone, semakin tinggi sensitivitas "" rating dalam desibel (dB), semakin baik, tetapi mendengarkan adalah percaya: jika Anda serius tentang membangun sebuah detektor dengan kepekaan maksimum untuk sinyal-sinyal listrik kecil, Anda harus mencoba suatu model headphone sedikit berbeda di toko audio berkualitas tinggi dan "mendengarkan" yang mana yang menghasilkan suara yang dapat didengar untuk pengaturan volume terendah di radio atau CD player. Hati-hati, karena Anda bisa menghabiskan ratusan dolar pada sepasang headphone untuk mendapatkan sensitivitas mutlak terbaik! Ambil hati, meskipun: Saya telah menggunakan sepasang tua Radio Shack "Realistis headphone merek" dengan hasil yang sangat cukup, sehingga Anda tidak perlu membeli yang terbaik.
transformator adalah alat biasanya digunakan dengan alternating current ("AC") sirkuit, digunakan untuk mengkonversi listrik AC tegangan tinggi ke listrik AC tegangan rendah, dan untuk keperluan lainnya. Tidaklah penting bahwa Anda memahami fungsi yang ditujukan dalam percobaan ini, selain itu membuat headphone menjadi lebih sensitif terhadap sinyal-sinyal listrik rendah saat ini.
Biasanya, trafo yang digunakan dalam tipe aplikasi (pembicara pencocokan impedansi audio) disebut transformator "audio," dengan gulungan primer dan sekunder yang diwakili oleh nilai-nilai impedansi (1000 Ω: 8 Ω), bukan tegangan. Sebuah transformator audio akan bekerja, tapi aku telah menemukan transformator daya kecil langkah-down dari 120 / 6 rasio volt menjadi sangat cukup untuk tugas itu, lebih murah (terutama jika diambil dari radio alarm lama penghematan-toko jam), dan jauh lebih kasar.
Toleransi (presisi) rating untuk 1 kΩ resistor tidak relevan. Potensiometer 100 kΩ adalah opsi yang disarankan untuk dipasang dalam proyek ini, karena memberikan kontrol pengguna melalui kenyaringan untuk setiap sinyal diberikan. Meskipun sebuah potensiometer audio-lancip akan sesuai untuk aplikasi ini, tidak perlu. Sebuah potensiometer linier-lancip bisa bekerja dengan baik.
CROSS-DAFTAR PUSTAKA
Pelajaran Dalam Sirkuit Listrik, Volume 1, Bab 8: "DC Metering Circuits"
Pelajaran Dalam Sirkuit Listrik, Volume 1, bab 10: "DC Analisis Jaringan" (sehubungan dengan Transfer Daya Maksimum Teorema)
Pelajaran Dalam Sirkuit Listrik, Volume 2, bab 9: "Transformers"
Pelajaran Dalam Sirkuit Listrik, Volume 2, bab 12: "AC Metering Circuits"
TUJUAN BELAJAR

    * Solder praktek
    * Deteksi sinyal-sinyal listrik yang sangat kecil
    * Dengan menggunakan potensiometer sebagai pembagi tegangan / sinyal atenuator
    * Menggunakan dioda untuk "klip" tegangan pada suatu tingkat maksimum

Skematis DIAGRAM


ILUSTRASI

INSTRUKSI
Headphone, kemungkinan besar menjadi unit stereo (kiri terpisah dan speaker kanan) akan memiliki tiga plug-kontak. Anda akan tersambung ke hanya dua dari tiga titik kontak. Jika Anda hanya memiliki "mono" set headphone dengan steker dua-kontak, hanya menghubungkan ke dua titik kontak. Anda juga dapat menghubungkan dua speaker stereo di seri atau paralel. Saya telah menemukan sambungan seri untuk bekerja yang terbaik, yaitu, untuk menghasilkan yang paling suara dari sinyal kecil:

Solder semua sambungan kabel baik. Sistem detektor ini sangat sensitif, dan koneksi kabel longgar di dalam rangkaian bunyi yang tidak diinginkan akan menambah suara-suara yang dihasilkan oleh tegangan sinyal diukur. Kedua dioda (simbol komponen arrow-seperti) yang terhubung secara paralel dengan gulungan primer transformator, bersama dengan resistor 1 kΩ seri-terhubung, bekerja sama untuk mencegah lebih dari sekitar 0,7 volt dari yang jatuh di kumparan utama transformator. Ini satu hal dan satu hal saja: membatasi jumlah suara headphone dapat menghasilkan. Sistem ini akan bekerja tanpa dioda dan resistor di tempat, tapi tidak akan ada batas untuk suara volume pada rangkaian, dan suara yang dihasilkan disebabkan oleh tidak sengaja menghubungkan menguji mengarah pada sumber tegangan yang besar (seperti baterai) dapat memekakkan telinga!
posting Pengikatan memberikan titik sambungan untuk sepasang probe uji dengan sumbat pisang-gaya, sekali komponen detektor dipasang di dalam kotak. Anda dapat menggunakan probe multimeter biasa, atau membuat penyelidikan sendiri dengan klip buaya di ujung untuk sambungan aman ke rangkaian.
Detektor dimaksudkan untuk digunakan untuk menyeimbangkan pengukuran rangkaian jembatan, rangkaian voltmeter potensiometri (null-balance), dan mendeteksi AC sangat rendah amplitudo ("alternating current") sinyal dalam rentang frekuensi audio. Ini adalah bagian yang berharga dari alat uji, terutama untuk percobaan anggaran rendah tanpa sebuah osiloskop. Hal ini juga berharga dalam yang memungkinkan Anda untuk menggunakan rasa tubuh yang berbeda dalam menafsirkan perilaku rangkaian.
Untuk koneksi di setiap sumber non-sepele tegangan (1 volt dan lebih besar), sensitivitas detektor yang sangat tinggi harus dilemahkan. Hal ini dapat dicapai dengan menghubungkan sebuah pembagi tegangan ke depan "" rangkaian:
Skematis DIAGRAM

ILUSTRASI

Atur potensiometer 100 kΩ pembagi tegangan sekitar mid-range ketika pada awalnya penginderaan sinyal tegangan besarnya tidak diketahui. Jika suara terlalu keras, putar potensiometer itu dan coba lagi. Jika terlalu lembut, putar dan coba lagi. Detektor menghasilkan klik "" suara setiap kali ujian mengarah membuat atau memutuskan kontak dengan sumber tegangan sedang diuji. Dengan headphone murah saya, saya sudah bisa mendeteksi arus kurang dari 1 / 10 dari microamp (<0,1 μA).
Sebuah demonstrasi baik dari sensitivitas detektor adalah menyentuh pengujian mengarah ke ujung lidah Anda, dengan penyesuaian sensitivitas diatur ke maksimum. Tegangan yang dihasilkan oleh kontak logam-untuk-elektrolit (disebut tegangan galvanik) sangat kecil, tapi cukup untuk menghasilkan lunak "mengklik" terdengar setiap kali mengarah membuat dan memutuskan kontak pada kulit basah lidah Anda.
Coba mencabut steker headphone dari jack (wadah) dan juga menyentuh sampai ke ujung lidah Anda. Anda tetap harus mendengar suara klik lembut, tapi mereka akan jauh lebih kecil di amplitudo. speaker Headphone adalah "impedansi rendah" perangkat: mereka memerlukan tegangan rendah dan "tinggi" saat ini untuk memberikan kekuatan suara yang besar. Impedansi adalah ukuran dari oposisi terhadap setiap dan semua bentuk arus listrik, termasuk alternating current (AC). Perlawanan, sebagai perbandingan, adalah ukuran ketat oposisi untuk mengarahkan arus (DC). Seperti resistensi, impedansi diukur dalam unit Ohm (Ω), tetapi dilambangkan dalam persamaan dengan huruf kapital "Z" bukan huruf besar "R". Kami menggunakan impedansi "istilah" untuk menggambarkan oposisi headphone untuk saat ini karena terutama AC sinyal bahwa headphone biasanya dikenakan, bukan DC.
Sebagian besar sumber sinyal kecil memiliki impedansi internal yang tinggi, beberapa jauh lebih tinggi daripada nominal 8 Ω speaker headphone. Ini adalah cara teknis mengatakan bahwa mereka tidak mampu menyediakan jumlah besar saat ini. Sebagai Teorema Transfer Daya Maksimum memprediksi, daya maksimum suara akan disampaikan oleh speaker headphone ketika impedansi mereka adalah "cocok" untuk impedansi dari sumber tegangan. transformator yang melakukan hal ini. transformator ini juga membantu membantu deteksi sinyal DC kecil dengan memproduksi induktif "bantingan" setiap kali memimpin rangkaian uji rusak, sehingga "memperkuat" sinyal oleh magnetis menyimpan sampai energi listrik dan tiba-tiba melepaskannya ke speaker headphone.
Saya sarankan membangun detektor ini secara permanen (mounting semua komponen dalam kotak, dan menyediakan kabel uji memimpin baik) sehingga dapat dengan mudah digunakan di masa depan. Dibangun dengan demikian, mungkin terlihat seperti ini: