14. 2. 2020

Rozbor - multi detektory (kov, elektrina, drevo)

Pozrime sa na pár detekčných prístrojov na kov, elektrické vedenie, drevo uložené v stene.


Na obr z ľava: Zircon StudSensor, Powerfix KH2902, Powerfix KH2927-2, obe modré zariadenia sú z predajne Lidl. Všetky detektory sú napájané z 9V batérie, okrem optickej signalizácie (LCD alebo LED) majú aj zvukovú.


Zircon StudSensor Pro LCD

Tento detektor (datasheet) (manuál) má na prednej strane prepínač dvoch režimov:

  • stud scan (do 18mm hĺbky, presnosť 3mm)
  • deep scan (do 36mm hĺbky, presnosť 5mm)

Sieťové napätie detekuje do hĺbky 51mm s presnosťou 152mm.
Manuál vraví o ideálnom napätí 110-127V, použití pri drevených, sadrokartónových stenách, stropoch a podlahách. Ako nevhodné je použitie u sklenných stien, keramických, kovových vlákien.

Detektor sa má najskôr priložiť ku stene, potom zapnúť pridržaním tlačidla, počkať na kalibračné pípnutie a až potom ním hýbať popri stene. Pribúdajúce prúžky na LCD (až 8 stupňov) detekujú prítomnosť hrany (dutiny, nosníka).
Prúdová spotreba z batérie je 10,7mA bez detekcie a 24,2mA s detekciou.
Napätie detektor rozsvietilo zo vzdialenosti 7cm.


Zo zadnej strany plošného spoja vidieť, že na detekciu sa používa iba kapacitná väzba. Sú tu tri plôšky rozmiestnené symetricky na obe strany.


Čo sa týka súčiastok, je tu tlačidlo zapnutia, prepínač režimu, LED budená tranzistorom ST2N4401. Je tu mikrokontrolér PIC 12F683 (DIL8), ktorý riadi bzučiak a LED. 3 pinmi (SPI zbernica?) je prepojený na neznámy, väčší integrovaný obvod 1430ARG07N (DIL24). Tento je napojený na displej, aj plôšky slúžiace ako kapacitná väzba.
Popis so schémou iného detektora: http://techref.massmind.org/techref/io/sensor/studs.htm


Powerfix KH2902

Starší model (04/2008) multifunkčného detektora 2-in-1 z Lidl predajne umožňuje detekovať (web manuál) ako elektrické káble, tak aj kovové predmety.

Podľa manuálu detekuje:

  • kovové rúrky do 40mm hĺbky
  • medené rúrky do 20mm hĺbky
  • elektrické káble do 80mm hĺbky



Na pravej strane detektora je posuvný prepínač funkcie METAL/VOLTAGE. Na ľavej tlačidlo zapnutia. Uprostred vo vrchnej časti sa nachádza červená LED.
V prípade približovania ku kovu alebo elektrickému káblu stúpa intenzita jej svietenia, zároveň zrýchľuje pípanie.
Ako vidieť na vnútornej stavbe, je tu na rozdiel od Zircon detektora použitá feritová anténa s dvoma vinutiami. Na zadnej strane jednostranného plošného spoja vidieť iba 78L05 stabilizátor, dva malé elektrolyty 22uF, LED a jeden 22nF kondenzátor. Zariadenie som ďalej nerozoberal pre zatavenie plošného spoja ku spodnej stene.
Elektrické káble musia byť pod napätím a ideálne so zapnutým spotrebičom odoberajúcim prúd.

Pri vypnutom stave som nameral nulovú spotrebu.

  • kovy:  8,7mA (bez detekcie), 13,7mA (píska nonstop)
  • vodiče:  8,7mA (bez detekcie), 13,4mA (píska nonstop)


Vzdialenosť detekcie:

  • kovy: 6cm začína pípať, 4cm píska
  • vodiče: 9cm začína pípať, 7cm píska



Powerfix KH2927-2

Novší (07/2012) z Lidl multifunkčných detektorov (manuál) umožňuje detekovať okrem káblov a kovov aj drevené nosníky a dutiny, teda kombinuje funkcie prvých dvoch. Pre zobrazenie už používa LCD displej so stupnicou (5 úrovní) priblíženia tak ako Zircon.
Podľa manuálu detekuje:

  • nosníky 19mm /3mm
  • kovy  30mm /13mm
  • dutiny  38mm /5mm
  • vodiče  50mm


Z prednej strany sa pod displejom nachádzajú dve gumenné tlačidlá, ON-OFF a prepínanie režimu. Prepínanie režimu prepína šípku nad posledným riadkom displeja:
  • STUD - nosníky
  • METAL - kovy
  • DEEP - dutiny
  • AC - vodiče


Po zapnutí a nastavení režimu je prístroj v akomsi "standby" režime, pre spustenie vyhľadávania sa následne priloží ku stene (kolmo alebo na plocho) a stlačí a drží sa tlačidlo na ľavej strane.
Následne pár krát krátko zapípa a potom je možné posúvaním vyhľadávať. Pri plnej stupnici začne prístroj zároveň nepretržite pískať.
Prístroj ukazuje aj slabú batériu a pri 60 sekundovom zapnutí bez akéhokoľvek stlačenia tlačidla sa sám vypne.
Keďže elektrické vodiče vyhľadáva len v režime na to určenom, je v návode zmienka o použití aj tohto režimu pred vŕtaním do steny. Vedenie za vypínačom musí byť pod prúdom pre jeho detekciu (zapnutá lampa).


Po opatrnom vycvaknutí čiernych bočných plastov sa dá prístroj rozložiť, na zadnej strane sa nachádzajú "antény" a batéria, na prednej displej, riadiaca elektronika a piezo reproduktor.

Na feritovom jadre sa nachádza spodné vinutie (J3) so zhruba 160 závitmi, vrchné vinutie (J4) má 5 závitov. Na spodné vinutie J3 je paralelne pripojený kondenzátor 10nF.


Ako vidieť, anténny plošný spoj sa pripája dvoma konektormi, dvojpinový pripája kapacitné plochy pre detektor dutín a nosníkov. Druhý 5 pinový pripája dve vinutia feritovej antény pre detektor kovov a jednu "slučku" pre detekciu elektrického vedenia.


Hlavný plošný spoj obsahuje procesor s 2x 10 vývodmi, pripojeným cez 7pinov na LCD.
Ďalej je tu 5V stabilizátor 7150-1, obvod so 4 nand hradlami typu schmitt CD4093 (pdf) sa nachádza blízo kapacitného senzora.
Okrem toho je tu ešte TL062 (pdf), dvojitý operačný zosilňovač s JFET na vstupoch a asi 7 tranzistorov.

Nameraná prúdová spotreba:
vypnutý 12uA
standby 5,9mA  (prepínanie režimu)
DEEP, STUD 7,4mA (bez detekcie), 9,5mA pri detekcii
METAL 6,8mA (bez detekcie), 9mA pri detekcii
AC 6,5mA (bez detekcie), 8,6mA pri detekcii

Prvý stupienok pri vyhľadávaní vodiča nastal pri 5,5cm vzdialenosti, úplné pískanie pri 2cm.
Čajovú lyžičku nameral prvým stupienkom pri 6cm, plne pískal už pri 5cm.


Záver


Zariadenia som si požičal na vyhľadávanie elektrických rozvodov v stenách. Musím povedať, že detektory, hoci zjavne pracujú na rovnakých princípoch sa líšia hlavne indikáciou.
Kým Powerfix KH2902 vyzerá prakticky z hľadiska funkcií a jednoduchého ovládania, tak novší KH2927-2 má mierne nižšiu spotrebu a veľmi príjemný široký rozsah medzi prvou detekciou a maximálnym signálom pre detekciu elektrických vodičov.
Paradoxne v mojom prípade som nepotreboval najcitlivejší prístroj, ale taký s čo najväčším rozsahom.

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára