Sissejuhatus

Internetis surfates sattusin hobielektroonikute lehele Techlib. Sealt leidsin palju huvitavaid projekte ja otsustasin ka ise mõnda neist katsetada.  Valisin projektiks äikese detektori. See pakkus huvi, kuna tekkis idee täiustada skeemi lülitusseadmega, mis äikese korral tarbijaid välja suudaks lülitada.  Äikese perioodil võivad tundlikud seadmed, näiteks arvutid ja digiboksid, rikneda ja neid võib päästa õigeagne elektrivõrgust eraldamine. Kui äikesetormi ajal ollakse seadmetest eemal ja neid ei ole võimalik võrgust eraldada, siis  selline seade teeks seda esimese pikselöögi avastamisel.

Detektor

Detektor on oma olemuselt raadiosageduse vastuvõtja. Täpsemalt töötab see 300 kHz sagedusel. Seda sagedust kasutatakse üldjuhul vähe. Peamiselt kasutavad seda raadioamatöörid. Äikese korral tekivad impulsid paljudes sagedusvahemikes ja seade peaks selle registreerima. Tundlikkuse muutmiseks piisab lihtsalt antenni pikkuse muutmisest. Näiteks kasutades teleskoopantenni ja selle pikkust muutes. Skeemi põhiosa on võnkering, mis signaali vastu võtab ja edasi võimendamiseks PNP transistorile Q1 saadab. Transistor võimendab signaali ja koos viimase PNP transistoriga tekivad ühtlased impulsid. Skeemil oleva 10 µF kondensaatori mahtuvuse suurendamise või vähendamisega saab muuta skeemi valmisolekut järgmisteks impulssideks.  Skeemi toiteks kasutasin 9V patareid.

Detektori skeem

Detektori skeem

Järgmisena lisasin detektorile mõõteskeemi, mis kasutab mikroampermeetrit impulsside mõõtmiseks. Kuna toitepinge on 9V ja mikroampermeetri skaala ei olnud selline nagu esialgselt ette nähtud, siis 5,1kΩ takistuse vahetasin suurema vastu.

mõõteskeem

mõõteskeem

Otsustasin detektori koos mõõte- ja operatsioonivõimendi skeemiga teha võimalikult kompaktse, et need kaasaskantavasse karpi mahuksid. Karbi ülaosasse panin seadme sisse- ja väljalülitamiseks LEDiga lüliti ja lühikese teleskoopantenni vanalt telefonilt. Kuna mikroampermeeter ja ka patarei tuli paigutada ühte karpi, siis esialgu ei tahtnud kõik karpi mahtuda ja jootsin skeemi ümber ja tegin kompaktsemaks. See aga tõi kaasa veel probleeme.

cheap Seroquel usa Operatsioonivõimendi skeem

Viimasena lisasin detektorile operatsioonivõimendi, mida saab kasutada tarbijate lülitamiseks. Kuna minu projekt näeb ette tarbijate välja lülitamist, siis esialgne plaan oli kasutada releed, mis on normaalses olekus suletud.  Sellisel juhul oleks vaja piisavalt tundlikku tööstuslikku releed, mis suudaks taluda ka suurt impulsspinget ja -voolu. Äikese korral tekkida võivad transiendid liinis võivad läbi võrgu edasi kanduda seadmetele ja põhjustada rikkeid ja halvimal juhul need maha põletada. Suurem probleem on aga relee ennistumine, mis ei tohiks juhtuda automaatselt. Muidugi on võimalik skeemi veel täiustada aegrelee lisamisega või muul viisil, kuid see teeks projekti keerulisemaks ja kulukamaks.

lightsch7

Operatsioonivõimendi skeem

DSC_0382        DSC_0381

Valmis detektor

Lülitusseade

Otsustasin kasutada selle asemel rikkevoolukaitset ja väiksemat releed. Relee on ühendatud operatsioonivõimendi skeemi, kus on märgitud LOAD. Impulss lülitab operatsioonivõimendi kaudu ja läbi transistori releed, mis on omakorda ühendatud rikkevoolukaitsega. Impulsi saades relee rakendub ja simuleerib lekkevoolu ja kaitse rakendub. Ühendused on viidud harukarpi, mille külje peal on paneeli toitepistik (nagu lauaarvuti toiteplokil), kuhu saab ühendada toitekaabli. See on mõeldud pistikupesa ja kaitstava seadme vahele ühendamiseks. Nii on seda kiirem ja lihtsam transportida ja saab erinevate seadmete kaitseks kasutada.

Lülitusseade

Lülitusseade

Probleemid

  • Kuna skeemis on suured takistused, siis peavad elementide vahel olema piisavalt suured vahed, et vältida sidestust. Selle saavutamine oli raske ja võttis kaua aega. Lihtsam oleks leppida suuremate mõõtmetega ja suurema korpuse kasutamisega.
  • Rikkevoolukaitse kasutamine eeldab TN-S juhistiku olemasolu.
  • Rikkevoolukaitse ei taga alati täielikku kaitset äikesega võrgus tekkida võivate transientide eest.
  • Patareid ja rikkevoolukaitse toimimist peab aegajalt kontrollima.
  • Väike antenn on väikese tundlikkusega.

Kasutatud allikad:

http://www.techlib.com/electronics/lightning.html