AC VOLTAGE DETECTOR
INTRODUZIONE:
In seguito ad un intervento di manutenzione, una squadra di tecnici elettricisti in prossimita' di cavidotti con
conduttori isolati e di solo passaggio, testavano mediante una grossa penna (cosi' mi sembrava a prima vista)
i conduttori presenti ed avvicinandola ai cavi, si illuminava.
Incuriosito, la risposta ad una mia domanda e' stata:
" non sappiamo come funziona ma e' molto utile per individuare i cavi in tensione con o senza il carico applicato! ".
Sempre incuriosito ho fatto una ricerca in merito trovando l' esatto equivalente corredato anche
da un breve principio di funzionamento al seguente link:
Quindi appurato il sistema di rilevazione delle cariche elettrostatiche in presenza di un campo elettrico, ho
voluto fare alcune prove con l' ostinata decisione di replicarlo.
DESCRIZIONE:
Come componente iniziale, ho scelto un FET "BF245" (N-channel junction field effect transistor) del quale
gia' conoscevo una applicazione a Gate aperto per rilevare le cariche elettrostatiche presenti nell' aria.
Una volta collegato, ho applicato un tester in Vcc sul Drain e massa constatando una rilevante
variazione avvicinando un cavo di alimentazione protetto dalla propria guaina isolante ed in tensione
(230Vca), sul Gate.
Probabilmente il successo di questa prima prova e' dovuto alla alta impedenza di ingresso del FET
(10 Megaohm circa) e le cariche elettrostatiche accumulate ne determinano un valore di polarizzazione
adeguato ed una conseguente variazione di conduzione lato Drain/Source.
Infatti, a riposo sul Drain misuro un valore di 0,15Vcc che passa a 1,2Vcc quando il Gate viene influenzato
dalla vicinanza del campo elettrico.
Gli stadi che seguono (TR1, IC1), in configurazione " trigger di Schmitt ", servono a scandire lo stato on/off
del led di segnalazione in fase di misura.
Componenti:
R1 = 1M SMD 105
R2,R3,R4 = 10K SMD 103
R5 = 1K SMD 102
R6 = 680R 1/4W
C1= 1uF SMD 20VL
C2 = 22 nF SMD 50VL
C3 = 6,8uF SMD 20VL
FT1 = N-FET BF245
TR1 = BC547 NPN
IC1 = NE555
LED1 = LED alta luminosita' bianco o rosso
BT1 = batteria 12v MN 21/23 per telecomandi
PS1 = pulsante NO
S1 = reoforo 20-25 mm
La parte sensibile che cattura le cariche elettrostatiche e' uno spezzone di filo di rame di una lunghezza
da 20 a 25 mm, e ne determina la sensibilita'. Eccedere in questi valori significa raccogliere una infinita'
di cariche elettrostatiche nell'ambiente circostante pregiudicando il corretto funzionamento.
Il circuito, a riposo ed alimentato, ha un consumo di 10 mA mentre con il led acceso di 25 mA totali.
Realizzazione pcb:
Il circuito abbastanza contenuto nelle dimensioni e per una comoda manipolazione fa uso di alcuni
componenti in SMD recuperati dal mio surplus.
L' asola prodotta sullo stampato serve di contenimento alla batteria da 12V, evitando in caso di urti
accidentali una fuoriuscita dalla sede.
Il pcb nel formato Fidocad, lo troverete nel pacchetto zippato in fondo alla pagina.
Prototipo realizzato:
Anche se il test da effettuare non comporta un contatto diretto, e' opportuno racchiudere il circuito in un
contenitore isolato. Un pezzo di tubo plastico per impianti elettrici, due tappi in nylon (lavorati) e la punta
di plastica semitrasparente ricavata dal beccuccio di una cartuccia di silicone, assolvono
abbondantemente a qualsiasi fonte di pericolo.
Un altro uso simile e' quello del noto " cercafase " e come tale, sfruttando il nostro corpo come massa
di riferimento, riesce ad individuare tramite l' accensione del led la fase di un impianto elettrico.
Aggiungo: una prova sugli elettrodomestici o utensili e strumenti del vostro laboratorio se effettivamente
risultano collegati a terra (esclusi quelli a doppio isolamento).
In caso contrario il led segnala, illuminandosi, la presenza di potenziale elettrico.
In ogni caso si raccomanda dopo un test effettuato con questo sistema di fare misure ulteriori con
strumenti tradizionali per un sicuro accertamento.
Test ad un cavo in tensione:
