Neste artigo, vamos fazer um detector de fio quebrado invisível que é usado para verificar fios quebrados ou desconectados dentro das paredes. Ele detecta o fio quebrado detectando a presença de tensão CA no fio. Quando houver tensão CA presente perto dele, ele começará a apitar e o LED ficará alto, enquanto quando não houver tensão CA ou se houver um fio quebrado, a campainha permanecerá silenciosa e o LED ficará baixo. Este circuito também pode servir como detector EMF e pode detectar o campo elétrico gerado pela corrente alternada (AC).
Os dispositivos que funcionam com CA, como ferros elétricos, esmerilhadeiras, condicionadores de ar, holofotes, são alimentados por longos cabos de 2 ou 3 núcleos conectados à rede elétrica CA. Devido ao uso prolongado desses aparelhos com fluxo de alta corrente ou por esforços mecânicos, esses fios podem se romper de algum lugar.
É muito difícil localizar a localização exata do fio quebrado, porque hoje em dia os fios elétricos são instalados dentro das paredes usando tubos de PVC. E por causa disso, as pessoas geralmente preferem substituir o quebrado em vez de consertá-lo. Portanto, para encontrar a posição precisa do fio quebrado, este Detector de fio quebrado é muito útil, pois detecta o fio quebrado detectando a EMF gerada pela corrente alternada no fio. Ele para de emitir um bipe onde encontra o fio quebrado e o LED no circuito também apaga.
Componentes necessários:
- IC CD 4069
- Transistor BC 547
- Buzzer
- Bateria 9V
- LED's
- Resistores de 10M, 4,7k, 470k, 220k, 470 e 1,8k ohm
- Resistor variável de 47k
- Diodo 1N4148
- 470pF, capacitor 100nF
Diagrama de circuito e explicação:
A parte principal do projeto é IC 4096. É um CMOS IC hexadecimal que consiste em seis circuitos de inversores. Isso nos ajudará na detecção do campo eletromagnético. Ele é conectado linearmente colocando um resistor de feedback entre os pinos 1 e 2. A resistência do resistor de feedback é mantida alta para que a mudança no campo eletromagnético não afete o IC 4096.
Quando não há campo eletromagnético, então o pino 4 do IC 4096 permanece alto e se o campo eletromagnético estiver presente perto do circuito do detector, o pino 4 torna-se baixo e o pino 12 torna-se alto, o que aciona o transistor NPN BC547 para acender o LED VERMELHO.
Ao mesmo tempo, o pino 6 também ficará alto e a saída do pino 6 faz com que o diodo com polarização reversa faça com que o oscilador RC criado pelo R7 e C2 funcione. A frequência deste oscilador será em torno de 1 KHz e a saída deste oscilador acionará o buzzer.
Explicação de trabalho:
Trabalhar com este Detector de Fio Quebrado é muito fácil e a parte principal deste circuito, como mencionamos preciosamente, é um IC CD4069 hex. Este IC consiste em 6 inversores que são basicamente porta 'NOT'. As portas N3 e N4 desses seis inversores atuam como um gerador de pulso que oscila dentro da faixa de áudio de cerca de 1 KHz.
Os resistores R4 (470k) e R5 (220k) e o capacitor C1 (100nF) neste circuito são os componentes de temporização que decidem a frequência. As portas N1 e N2 detectam a presença de tensão CA ao redor do fio energizado e tensão CA fraca selecionada da ponta de prova. O circuito do oscilador é habilitado ou desabilitado pelo pino de saída da porta N2 que é o pino de saída 10.
Quando não houver tensão CA presente perto do fio energizado, o pino de saída 10 permanecerá baixo e, como resultado, o diodo D3 conduz no modo polarizado direto e impede a parte do oscilador de oscilar. Da mesma forma, a baixa saída do pino 6 impede o transistor de conduzir. Como resultado, o sinal sonoro não soará e o LED permanecerá baixo.
Quando o circuito detecta a presença de tensão CA perto dele, o pino de saída 10 fica alto. Isso permitirá que o oscilador oscile em torno da frequência de 1 KHz. Quando o oscilador oscilar, o LED piscará em velocidade muito alta e a campainha começará a apitar. Embora o LED e a campainha estejam realmente oscilando, eles parecem estar continuamente acesos, pois a velocidade do piscar é muito alta.