Датчик свч излучения: DT-2G Детектор СВЧ излучения — измерение утечки излучение СВЧ

Содержание

[РЕМОНТ] DT-2G — детектор СВЧ излучения — Настройка DT-2G


DT-2G — детектор СВЧ излучения; Диагностика DT-2G — Ремонт DT-2G в Санкт-Петербурге. Диагностика и ремонт на уровне элементов плат производится в Санкт-Петербурге. Возможно выполнение ремонтных работ с доставкой оборудования в населенные пункты России и стран СНГ.
Электроника приборов состоит из следующих функциональных узлов: плата управления (разработана на основе: контроллера управления, модуля выходов, интерфейса связи, оперативной памяти, модуля цифровых входов, кварцевого генератора, шины данных, устройства программирования, цифро-аналогового преобразователя, постоянного запоминающего устройства, гальванической развязки) — представляет собой важную электронную схему для реализации алгоритма работы цифрового устройства в целом и обеспечивает предусмотренное выполнение требуемых функций в соответствии с назначением; схема измерения параметров (комплектующие: делитель напряжения, аналого-цифровой преобразователь, операционный усилитель, активный фильтр, датчик температуры, датчик тока, источник опорного напряжения, защитные диоды) — предназначена для преобразования в электрический сигнал отклонений контролируемых характеристик;

схема индикации (выполнена на основе: токоограничительных резисторов, ЖК дисплея, декодера, светодиодов, драйвера) — формирует преобразованную информацию о последнем состоянии устройства и присоединенных датчиков; схема автоматической диагностики (выполнена на основе: сторожевого таймера, интерфейса отладки, модуля проверки контрольной суммы, модуля опроса датчиков, модуля внутрисхемного тестирования) — позволяет оценить состояние основных частей при подаче питания; плата питания (выполнена на основе: трансформатора, сглаживающего фильтра, выпрямительных диодов, стабилизатора) — обеспечивает снабжение всех составляющих частей устройства стабильным напряжением постоянного тока.

Условия ремонта

Общие условия выполнения диагностики и ремонта приведены в разделе Условия.

Примеры серийных номеров на шильде


EIR-4802841746860433
FJB-0047871552859232
BRH-8090456604933471
OQW-5866066609194784
XID-7185379758349556

Чтобы получить информацию о стоимости и сроке производства услуг отправьте сообщение с описанием признаков неисправностей на почту [email protected]

Примеры работ
Услуги
Контакты

Время выполнения запроса: 0,00193285942078 секунд.

Детектор электромагнитного излучения своими руками схема. Самодельный измеритель свч-излучения. Индикатор низкочастотных полей

Вас достала слишком громкая музыка соседей или просто хотите сделать какой-нибудь интересный электротехнический прибор самостоятельно? Тогда можете попробовать собрать простой и компактный генератор электромагнитных импульсов, который способен выводить из строя электронные устройства поблизости.

Генератор ЭМИ, представляет собой устройство, способное генерировать кратковременное электромагнитное возмущение, которое излучается наружу от своего эпицентра, нарушая при этом работу электронных приборов. Некоторые всплески ЭМИ встречаются в природе, например, в виде электростатического разряда. Также существуют искусственные всплески ЭМИ, к таким можно отнести ядерный электромагнитный импульс.

В данном материале будет показано, как собрать элементарный генератор ЭМИ, используя обычно доступные элементы: паяльник, припой, одноразовый фотоаппарат, \кнопка-переключатель, изолированный толстый медный кабель, проволока с эмалированным покрытием, и сильноточный фиксируемый переключатель. Представленный генератор будет не слишком сильным по мощности, поэтому у него может не получиться вывести из строя серьезную технику, но на простые электроприборы он повлиять в состоянии, поэтому данный проект следует рассматривать как учебный для новичков в электротехнике.

Итак, во-первых, нужно взять одноразовый фотоаппарат, например, Kodak. Далее нужно вскрыть его. Откройте корпус и найдите большой электролитический конденсатор. Делайте это в резиновых диэлектрических перчатках, чтобы не получить удар током при разряде конденсатора. При полной зарядке на нем может быть до 330 В. Проверьте вольтметром напряжение на нем. Если заряд еще имеется, то снимите его, замкнув выводы конденсатора отверткой. Будьте осторожны, при замыкании появится вспышка с характерным хлопком. Разрядив конденсатор, вытащите печатную плату, на которой он установлен, и найдите маленькую кнопку включения/выключения. Отпаяйте ее, а на ее место запаяйте свою кнопку-переключатель.

Припаяйте два изолированных медных кабеля к двум контактам конденсатора. Один конец этого кабеля подключите к сильноточному переключателю. Другой конец оставьте пока свободным.

Теперь нужно намотать нагрузочную катушку. Оберните проволоку с эмаль-покрытием от 7 до 15 раз вокруг круглого объекта диаметром 5 сантиметров. Сформировав катушку, оберните ее клейкой лентой для большей безопасности при ее эксплуатации, но оставьте два выступающих провода для подключения к клеммам. Используйте наждачную бумагу или острое лезвие, чтобы удалить эмалевое покрытие с концов проволоки. Один конец соедините с выводом конденсатора, а другой с сильноточным переключателем.

Теперь можно сказать, что простейший генератор электромагнитных импульсов готов. Чтобы зарядить его, просто подключите батарею к соответствующим контактам на печатной плате с конденсатором. Поднесите к катушке какое-нибудь портативное электронное устройство, которое не жалко, и нажмите переключатель.

Помните, что не стоит удерживать нажатой кнопку заряда при генерации ЭМИ, иначе вы можете повредить цепь.

Подборка схем и конструкций самодельных детекторов жучков для поиска радиозакладок. Обычно, радио подслушивающие схемы радиозакладок работают на частоте в диапазоне 30…500 МГц и имеют очень низкую мощность передатчика около 5 мВт. Порой, жучек работает в в ждущем режиме и активизируются только при появлении шума в контролируемом помещении.
В этой статье рассмотрен детектор жучков схема для поиска подслушивающих устройств.

Схема детектора жучков обычно представляет из себя мостовой детектор высокочастотного напряжения, работающий в огромном диапазоне частот.


Детектор жучков. Простая схема детектора напряженности

Это простая схема прекрасно ловит радио-жучков, но только в частотном диапазоне до 500 МГц, что является существенным минусом. Антенна детектора напряженности выполнена из штыря полуметровой длины диаметром не более 5 мм и изолированного снаружи. Далее сигнал детектируется германиевым диодом VD1, и усиливается транзисторами VT1, VT2). Усиленный УПТ сигнал проходит на пороговое устройство (DD1.1) и звуковой генератор выполненный на элементах DD1.2 — DD1.4, который нагружен на пьезоизлучатель. В качестве индуктивности L1 используется низкочастотный дроссель на ферритовом кольце 2000НМ, содержащий 200 витков провода ПЭЛ 0,1.

Еще одно простое самодельное устройство для поиска радиозакладок, приводится на схеме на рисунке чуть выше. Это широкополосный мостовой детектор высоко частотного напряжения, работающий в диапазоне от 1…200 МГц и дает возможность найти «жучки» на расстоянии от 0,5 до 1 м.

Для увеличения чувствительности используется проверенный способ измерения малых переменных напряжений с помощью сбалансированного диодно-резистивного моста.

Диоды VD5, VD6 предназначены для обеспечения термостабилизации работы схемы. Трехуровневые компараторы, выполненные на элементах D1.2…D1.4 и к их выходам подсоединены светодиоды, которые используются в качестве индикатора. В качестве стабилизатора напряжения на 1,4 вольта, используются диоды VD1, VD2. Работать с устройством не очень просто и требуются практические навыки, так как схема может реагировать на некоторую бытовую технику, телевизоры и компьютеры.

Для того, чтоб упростить процесс выявления радиозакладок можно применить сменные антенны разной длины, от которых будет меняться чувствительность схемы

При первом включение прибора, нужно резистором R2 добиться свечения светодиода HL3. Это будет уровень начальной чувствительности относительно фона. Затем если мы приблизим антенну к источнику радиосигнала должны загораться и другие светодиоды в зависимости от уровня амплитуды радиосигнала.

Резистором R9 настраивают пороговый уровень чувствительности компараторов. Питается схема от девяти вольтовой батарейки, до тех пор пока она не разрядится до 6 вольт

Резисторы R2 можно взять СПЗ-36 или другие многооборотные, R9 СПЗ-19а, остальные любые; конденсаторы С1…С4 К10-17;.

Светодиоды можно использовать также любые, но с малым током потребления. Конструкция схемы зависит только от вашего воображения

Во время работы любой радио жучек излучает радиоволны, которые фиксируются антенной детектора и попадают на базу первого транзистора через высокочастотный фильтр, который выполнен на конденсаторах C1, C2 и сопротивление R1.

Отфильтрованный сигнал усиливается биполярным транзистором VT1 и через емкость C5 идет на высокочастотный первый диод. Переменное сопротивление R11 регулирует долю сигнала на диоде поступающего на операционный усилитель DD1.3. Он обладает высоким коэффициент усиления, который задается C9, R13, R17.

Если сигнал от радиозакладок отсутствует на антенне, то уровень сигнала на первом выходе ОУ DD1.3 стремится к нулю. Когда возникнет радиоизлучение усиленный сигнал с этого выхода, попадет на генератор звуковой частоты управляемый напряжением, собранный на элементах DD1.2., DD1.4 микросхемы МС3403P и третьем транзисторе. С выхода генератора импульсы усиливаются вторым транзистором и поступают на динамик.

Детектор жучков на десяти светодиодах

Основой детектора электромагнитного поля слудит микросхема LM3914, которая имеет в своем внутреннем составе десять компараторов и соответственно, столько же выходов для подсоединения светодиодов. Один из выводов каждого компаратора соединен с входом через усилитель сигнала, другой вывод подключен к резистивному делителю в точке соответствующей заданному уровню индикации.

Начало и конец резистивного делителя подключены к выводам 4 и 6. Четвертый подключен к отрицательному полюсу источника, для того чтобы обеспечивать индикацию напряжения с нуля. Шестой подсоединен к выходу опорного напряжения 1,25 вольт. Такое подключение говорит о том, что первый светодиод будет гореть при уровне напряжения 1,25 вольт. Таким образом, шаг между светодиодами будет равен 0,125.

Схема работает в режиме «Точка», то есть определенному уровню напряжения соответствует свечение одногосветодиода. Если же этот контакт подключить к плюсу источника питания, то индикация будет осуществлятся в режиме «Столбик», будет светиться светодиод заданного уровня и все ниже. Изменяя значение R1 можно регулировать чувствительность детектора. В качестве антенны можно взять кусок медной проволоки.

Часто возникает необходимость произвести простейшую проверку исправности передатчика RC, исправен ли он и его антенна, излучает ли передатчик в эфир электромагнитные волны. В этом случае большую помощь окажет простейший индикатор электромагнитного поля. С его помощью можно проверить работу выходного каскада любого передатчика используемого в моделизме в диапазоне от нескольких МГц и до 2,5 ГГц. Им можно так же проверить работу сотового телефона на передачу.

В основе приборчика применён детектор с удвоением напряжения на СВЧ диодах типа КД514 советского производства. Принцип работы понятен из принципиальной схемы. К точке соединения диодов подключается антенна длиной 20…..25 см из проволоки диам. 1…..2 мм. К диодам подключен фильтрующий конденсатор (трубчатый, керамический) емкостью примерно 2200 пкФ. Диоды с конденсатором подпаиваются к клеммам микроамперметра, который является прибором индикации наличия электромагнитного поля. Катод правого по схеме диода подпаивается к клемме «+» , а анод левого по схеме диода подпаивается к клемме «-«. Антенна индикатора может располагаться на расстоянии от нескольких сантиметров (передатчик на 2,4 ГГц или сотовый телефон) до 1 метра,
если передатчик работает в диапазоне 27…….. .40 Мгц. Такие передатчики имеют телескопическую антенну.
Все детали расположены на кусочке текстолита. Фильтрующий конденсатор расположен снизу платки и его на фото не видно.

Принципиальная схема

Фотографии.



Предлагаю рассмотреть простую и легкую в изготовлении схему «детектора жучков» (любого источника электромагнитного поля). Которую я собрал, считаю что ничего сложного он не представляет и доступно даже начинающему радиолюбителю. Легко и просто.

В качестве дросселя L1 и L2 использованы ДПМ-1 на 200мкГн. Кондесатор С1 68 нФ, можно заменить на подстроечный конденсатор. ГД507А — высокочастотный диод с максимальной частой до 900 МГц. Для измерения более высоких частот — необходимо использовать СВЧ-диоды

Индикатор представляет собой панель из фольганированного текстолита размерами 24×5см. Схема не требует именно такого конструктивного решения — возможно использвать антенны «УСЫ» и пр. Размер антенны зависит от длины замеряемой волны.

Измерения проводились мультиметром М300 в режиме милливольтметра. Основное преимущество — широкий диапазон измерении. Начиная с 0 до 5В.

В основном измерения не выходят за 200-300 мВ. На фото произведено измерения БП (от точки доступа Wi-Fi) — напряжение 1,1В. Максимально зафиксированное значение очень большое — 4,5В, магнитное поле достаточно высокое, но из-за низкой частоты поля в 15-20 см от устройства значение близко к 0.

Поиск устройств излучающих высокочастотное излучение к примеру подслушивающих устройств (жучки, микрофоны) достаточно прост. Индикатор легко и уверенно определяет направление с которого идет излучение. Источник обнаруживается с расстояния 3-5м, даже это если обычный сотовый телефон. Увеличение показания прибора говорит о верности направления поиска. Чаще на верхних этажах дома в квартире присутвует электромагнитный «фон». Такая напряженность электромагнитного поля видимо обусловено мощными источниками излучения в радиусе нескольких сотен метров: базы сотовых операторов.

Индикатор не имеет своего усилителя, поэтому результат зависит от того какая конструкция антенны была выбрана. Конденсатор С1 — реактивное сопративление, который «режет» частоты и позволяет настроить индикатор на определенный диапазон. Точная настройка не производилось из-за отсуствия эталлоного генератора частоты, хорошего частометра.

Произведено лужение припоем. Это совсем не обязательно. В принципе после травления платы требуется тщательная промывка и просушка.

В качестве аналога который может быть использован вместо диода D1 ГД507А, рекомендую использовать КД922Б с максимальной частотой 1ГГц. По характеристикам при средних частотах до 400МГц, КД922Б превосходит германиевый аналог в два раза. Также при тестовых иземерниях с радиостанции 150МГц мощностью 5Вт, было получено 4.5В пикового напряжения с ГД507А, а с помощью КД922Б получена мощность в 3 раза выше.

При измерениях более низких частот (27МГц) существенных различий между диодами не наблюдается. Индикатор хорошо подходит для налаживания передающей аппаратуры, высокочастотных генераторов. Индикатор не позволяет определить частоту, искажения или возникающие гармоники передатчика, но думаю ничего не мешает доработать схему, усилить сигнал — подключить приемник и осциллограф.

Простые индикаторы СВЧ поля своими руками.

 Я был сильно удивлён, когда мой простенький самодельный детектор-индикатор, зашкалил рядом  с работающей СВЧ печкой в нашей рабочей столовой. Она же вся экранирована, может неисправность какая? Решил проверить свою, новую печь, ей практически не пользовались. Индикатор тоже отклонился на всю шкалу!

  Такой простенький индикатор я собираю за короткое время каждый раз, когда выезжаю на полевые испытания приемно-передающей аппаратуры. Очень помогает в работе, не надо таскать за собой массу приборов, простой самоделкой работоспособность передатчика всегда легко проверить, (где антенный разъём не до конца довернули, или питание забыли включить). Заказчикам такой стиль ретро-индикатора очень нравится, приходится оставлять в подарок.

 Достоинство – это простота конструкции и отсутствие питания. Вечный прибор.

 Делается легко, намного проще, чем точно такой же «Детектор из сетевого удлинителя и тазика для варенья» средневолнового диапазона. Вместо сетевого удлинителя (катушки индуктивности) – кусок медного провода, по аналогии можно несколько проводов параллельно, хуже не будет.    Сам провод в виде окружности длиной 17 см, толщиной  не менее 0,5 мм (для большей гибкости использую три таких провода) является как колебательным контуром внизу, так и рамочной антенной верхней части диапазона, который составляет от 900 до 2450 МГц (выше не проверял работоспособность). Можно применить более сложную направленную антенну и согласование с входом, но такое отступление не будет соответствовать названию темы.  Переменный, построечный  или просто конденсатор (он же тазик) не нужен, на СВЧ – два соединения рядом, уже конденсатор.

 Германиевый диод искать не надо, его заменит PIN диод HSMP: 3880, 3802, 3810, 3812 и т.д., или HSMS2810, или диодные сборки HSMS 2812 -2815 (я использовал HSMS2812), HSMS2850, или диодные сборки HSMS2852 — 2855. Хотите продвинуться выше частоты СВЧ печки (2450 МГц), выбирайте диоды с меньшей ёмкостью (0,2 пФ), возможно подойдут диоды HSMP3860 – 3864. При монтаже не перегрейте. Паять надо точечно-быстро, за 1 сек.

Вместо высокоомных наушников — стрелочный индикатор.  Магнитоэлектрическая система имеет преимущество — инерционность. Помогает плавно двигаться стрелке конденсатор фильтра (0,1 мкФ). Чем выше сопротивление индикатора, тем чувствительнее измеритель поля (сопротивления моих индикаторов составляет от 0,5 до 1,75 кОм). Заложенная в отклоняющейся или подёргивающейся стрелке информация действует на присутствующих магически.

 Такой индикатор поля, установленный рядом с головой разговаривающей по мобильному телефону, сначала вызовет на лице изумление, возможно, вернёт человека к действительности, спасёт от возможных заболеваний.

 Если есть ещё силы и здоровье обязательно ткните мышкой в одну из этих статей.

Вместо стрелочного прибора можно использовать тестер, который будет измерять постоянное напряжение на самом чувствительном пределе.
Схема индикатора СВЧ со светодиодом.
Индикатор СВЧ со светодиодом.

  Попробовал в качестве индикатора светодиод. Такую конструкцию можно оформить в виде брелка, используя плоскую 3-х вольтовою батарейку, или вставить в пустой корпус мобильного телефона.  Дежурный ток устройства 0,25 мА, рабочий ток напрямую зависит от яркости светодиода и составит около 5 мА. Напряжение, выпрямленное диодом, усиливается операционным усилителем,  накапливается на конденсаторе и открывает ключевое устройство на транзисторе, который включает светодиод.

 Если стрелочный индикатор без батарейки отклонялся в радиусе 0,5 — 1 метра, то цветомузыка на диоде отодвинулась до 5 метров, как от сотового телефона, так и от СВЧ печки. Насчёт цветомузыки не ошибся, сами убедитесь, что максимальная мощность будет только при разговоре по мобильному телефону и при постороннем громком шуме.
                                       Регулировка.
 Я собирал несколько таких индикаторов, и заработали они сразу. Но всё же нюансы бывают. Во включённом состоянии на всех выводах микросхемы, кроме пятого, напряжение должно быть равно 0. Если это условие не выполнено, соедините первый вывод микросхемы через резистор 39 кОм с минусом (землёй). Встречается, что конфигурация СВЧ диодов в сборке не совпадает с чертежом, поэтому надо придерживаться электрической схемы, а перед установкой я бы советовал прозвонить диоды на их соответствие.  Для удобства пользования можно ухудшить чувствительность, уменьшив резистор 1мОм, или уменьшить длину витка провода. С приведёнными номиналами поля СВЧ базовых телефонных станций чувствует в радиусе 50 – 100 м.
 С таким индикатором можно составить экологическую карту своего района и выделить места, где нельзя зависать с колясками или долго засиживаться с детьми.
Та же фотография, что слева, но сделана два месяца
спустя, в  первой декада июля. Под воздействием
СВЧ излучения гибнут деревья.
Растения тоже являются индикатором СВЧ поля.
Находиться под антеннами базовых станций
безопаснее, чем в радиусе 10 — 100 метров от них.
Благодаря этому прибору я пришёл к выводу,какие мобильные телефоны лучше, то есть имеют меньшее излучение. Поскольку это не реклама, то скажу сугубо конфиденциально, шёпотом. Лучшие телефоны – это современные, с выходом в Интернет, чем дороже, тем лучше.

                            Аналоговый индикатор уровня.

 Я решил попробовать чуть усложнить индикатор СВЧ, для чего добавил в него аналоговый измеритель уровня.  Для удобства использовал  ту же элементную базу. На схеме три операционных  усилителя постоянного тока с разным коэффициентом усиления. В макете я остановился на 3-х каскадах, хотя запланировать можно и 4-е, используя микросхему LMV824 (4-е  ОУ в одном корпусе). Применив питание от 3, (3,7 телефонный аккумулятор) и 4,5 вольта пришёл к выводу, что можно обойтись без ключевого каскада на транзисторе. Таким образом, получилась одна микросхема, свч диод и 4-е светодиода. Учитывая условия сильных электромагнитных полей, в которых будет работать индикатор, использовал по всем входам, по цепям обратной связи и по питанию ОУ блокировочные  и фильтрующие конденсаторы.
                           Регулировка.
Во включённом состоянии на всех выводах микросхемы, кроме пятого, напряжение должно быть равно 0. Если это условие не выполнено, соедините первый вывод микросхемы через резистор 39 кОм с минусом (землёй). Встречается, что конфигурация СВЧ диодов в сборке не совпадает с чертежом, поэтому надо придерживаться электрической схемы, а перед установкой я бы советовал прозвонить диоды на их соответствие.                                        Данный макет уже прошёл испытания.
Макетная плата.
Макет индикатора поля.  

 Интервал от 3-х горящих светодиодов до полностью потушенных  составляет  около 20 дБ.

Питание от 3-х до 4,5 вольт.  Дежурный ток от 0,65 до 0,75 мА. Рабочий ток при загорании 1-го светодиода составляет от 3 до 5 мА.

Этот индикатор СВЧ поля на микросхеме  с 4-я ОУ собрал Николай.
                                    Вот его схема.

Электрическая схема индикатора СВЧ. Пока использованы 3-и ОУ на 3-и светодиода.
Питание от аккумулятора от 3,3 до 4,2 V.
Эскиз монтажной платы.
Размеры и маркировка выводов микросхемы LMV824.

Монтаж индикатора СВЧ
на микросхеме LMV824.
Обратная сторона.
Плата питается от аккумулятора.

Аналогичная по параметрам микросхема MC33174D, включающая в себя четыре операционных усилителя, выполненная в дип-корпусе имеет больший размер, а поэтому более удобна для радиолюбительского монтажа. Электрическая конфигурация выводов полностью совпадает с микросхемой LМV824. На микросхеме MC33174D я сделал макет СВЧ индикатора на четыре светодиода. Между выводами 6 и 7 микросхемы добавлен резистор 9,1 кОм и параллельно ему конденсатор 0,1 мкФ. Седьмой вывод  микросхемы, через резистор 680 Ом соединяется с 4-м светодиодом. Типоразмер деталей 06 03. Питание макета от литиевого элемента 3,3 – 4,2 вольта. 

Индикатор на микросхеме МС33174.
Оборотная сторона.

 Оригинальную конструкцию экономичного индикатора поля имеет сувенир сделанный в Китае. В этой недорогой игрушке есть: радиоприёмник, часы с датой, градусник и, наконец, индикатор поля. Бескорпусная, залитая микросхема потребляет ничтожно мало энергии, поскольку работает в режиме таймирования, на включение мобильного телефона реагирует с расстояния 1 метра, имитируя  несколько секунд светодиодной индикацией аварийную сигнализацию передними фарами. Такие схемы выполняются на программируемых микропроцессорах с минимальным количеством деталей.

                                               Дополнение к комментариям.

 Селективные измерители поля для любительского диапазона 430 — 440 МГц
                                           и для диапазона PMR (446 МГц).

 Индикаторы СВЧ полей для любительских диапазонов от 430 до 446 МГц можно сделать селективными, добавив дополнительный контур L к Ск, где Lк представляет собой виток провода диаметром 0,5 мм и длиной 3 см, а Ск — подстроечный конденсатор с номиналом 2 – 6 пФ. Сам виток провода, как вариант, можно изготовить в виде 3-х витковой катушки, с шагом намотанной на оправке диаметром 2 мм тем же проводом. К контуру необходимо подсоединить антенну в виде отрезка провода длиной 17 см через конденсатор связи 3.3 пФ.

Диапазон 430 — 446 МГц. Вместо витка катушка с шаговой намоткой.
Схема  на  диапазоны
430 — 446 МГц. 
Монтаж на частотный диапазон
430 — 446 МГц.

 Кстати, если серьёзно заниматься СВЧ измерением отдельных частот, то можно вместо контура использовать селективные фильтры на ПАВ-ах. В столичных радиомагазинах их ассортимент в настоящее время более чем достаточен. В схему необходимо будет добавить ВЧ трансформатор после фильтра.

                         Но это уже другая тема, не отвечающая названию поста.

Промышленные радарные датчики СВЧ излучения. Антенны: рупорная и параболическая

Рассматриваемые здесь особенности относятся к промышленным радарам или радарным уровнемерам, использующим частоты сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона 10, 24, 45, 75 ГГц и частотную модуляцию (ЧМ) непрерывных волн.

Промышленные радарные дальномеры СВЧ-ЧМ малой мощности отличаются сравнительно небольшой дальностью обнаружения, тем не менее, вполне покрывающей потребности многих задач обнаружения, определения расстояния до объекта и измерения уровня. Формирование выходных сигналов, пропорциональных измеренному расстоянию в радарах СВЧ-ЧМ, производится на основании аппаратного спектрального анализа смеси несущей, переданной и отраженной волн по алгоритму быстрого преобразования Фурье (ППФ). Точность варьируется в пределах от 1 до 5 см, в зависимости от частоты и диапазона дальномера. Известно, что диапазон обнаружения имеет зависимость от частоты и, в силу более быстрого затухания более высоких частот, он тем дальше, чем меньше рабочая частота при равной мощности излучения.

Максимальный диапазон в каждой модельной серии радарных дальномеров может быть достигнут благодаря применению антенны, которая направляет и усиливает электромагнитные волны.

Существует два типа СВЧ антенн:
  • Рупорная антенна;
  • Параболическая антенна.

Выбор того или иного типа зависит от задачи обнаружения, контроля, измерения.

Рупорная антенна

Рупорная антенна – несложное устройство, это попросту расширяющийся волновод (Рис. 3), который может усиливать и направлять СВЧ излучение.

Обычный параллельный волновод сам по себе является неэффективным излучателем, – на выходе происходит обрыв изменения импеданса от импеданса волны до импеданса окружающего пространства. Когда радиоволны, идущие по волноводу, сталкиваются с открытым выходом, значительная часть энергии радиоволн отражается назад, в сторону источника, из-за чего часть мощности излучения гасится. Отраженные волны образуют в волноводе стоячие волны, повышая их коэффициент, что ведет к потере энергии и, возможно, нагреву передатчика. Кроме этого, из-за малого раскрытия волновода (менее одной длины волны), имеет место значительная дифракция, в следствии чего получаем широко распространенное, но не направленное излучение.

Путем расширения волновода в форме раструба удается в большой степени улучшить его характеристики, добиться усиления и направленности излучения. Продолжением круглых волноводов, используемых промышленными дальномерами, является конусообразный рупор.

Рисунок 3. Дальномер WADECO с круглым волноводом и конусообразной рупорной антенной.

Усиление зависит от важных геометрических параметров антенны:

  • Длина рупора;
  • Площадь раскрытия;
  • Угол расширения.

Длина рупора выбирается в пределах от 2 до 5 длин рабочей волны. Площадь раскрыва — это площадь выходного зева раструба, чем она больше, тем выше усиление и лучше направленность излучения.

Усиление рупорной антенны определяется площадью её раскрыва и может быть рассчитано по формуле:

где:
λ – длина волны,
S — площадь раскрыва рупора,
v — КИП (коэффициент использования поверхности рупора), равный 0,6 для случая, когда разность хода центрального и перифирийного лучей менее, но близка к π/2, и 0,8 при применении выравнивающих фазу волны устройств.


Параболическая антенна

Параболическая антенна, иначе называемая «параболическим отражателем» является наиболее распространенной среди всех СВЧ антенн. Данный тип антенны происходит из оптики, что вполне объяснимо, т.к микроволны находятся в переходной области между обычными радиоволнами и видимым инфракрасным излучением. Параболический отражатель, как таковой, не является излучателем. Он отражает волны, посылаемые в его направление так называемым облучателем, расположенном на определенном фокусном расстоянии. Благодаря форме параболы, отраженные волны сходятся в параллельный луч, что обеспечивает их узкую направленность. Чем больше отражатель по отношению к длине волны, тем уже луч. Параболические антенны, среди прочих, отличаются наилучшим усилением и наибольшим коэффициентом направленности.

Рисунок 4. Дальномер WADECO с круглым волноводом и параболической антенной.


Усиление параболической антенны может быть рассчитано по формуле:

где:
A – площадь раскрыва антенны, которым является зев параболического рефлектора,
d – диаметр параболического рефлектора,
λ – длина волны,
eA — отвлеченный параметр между 0 и 1, именуемый «эффективностью раскрыва». Типовая эффективность раскрыва для параболических антенн находится в пределах от 0,55 до 0,70.

Можно видеть, что чем больше площадь раскрытия, сопоставимая с длиной волны, тем выше усиление.


Диаграмма направленности антенн


Рисунок 5. Типовая диаграмма направленности антенны (ДНА).

Антенны предназначены для формирования направленности и посыла максимальной мощности в направлении распространения СВЧ излучения. Сфокусировать всю энергию в одном направлении практически невозможно, часть ее растекается в стороны и порождает так называемые боковые лепестки направленности относительно главного лепестка, расположенного в центре диаграммы. Боковые лепестки имеют меньшую амплитуду. Целью направленной антенны является повышение мощности главного лепестка за счет снижения мощности боковых лепестков направленности.

Ширина луча, характеризующая антенну, определяется шириной главного лепестка ДНА по уровню половинной мощности (что на 2 дБ ниже максимального усиления вдоль главной оси ДНА). Чем выше усиление антенны, тем уже луч ДНА.

Ширина луча антенны обычно сужается при увеличении размеров рефлектора. Ширина луча, как правило, выражается через угол расхождения.

Диаграмма направленности рупорной антенны характеризуется более широким углом расхождения и меньшим усилением по сравнению с параболической антенной, поэтому рупорные антенны применяются там, где требуется распространить СВЧ излучение на большую площадь, а параболические антенны применяются там, где требуется направленность «точка в точку» на большем расстоянии.


Рисунок 6. Модель параболической антенны и ДНА, выполненные в программе-симуляторе


Рисунок 7. Модель рупорной антенны и ДНА, выполненные в программе-симуляторе


Область применения

СВЧ технологии используются для бесконтактного обнаружения и контроля положения объектов, измерения расстояния и уровня в очень тяжелых условиях эксплуатации, связанных с высокой температурой, образованием дыма, пара, распространением пыли и грязи.

Принципы обнаружения и измерения СВЧ устройств основываются на отражении радиоволн, обусловленном резким изменением макроскопических параметров среды, характеризующих распространение радиоволн: диэлектрической и магнитной проницаемости. Упомянутые выше условия, ухудшающие оптические свойства среды и препятствующие распространению светового излучения, не влияют на распространение радиоволн. В основном же радиоволны и оптические волны подчиняются одним законам. При столкновении радиоволн с гладкой поверхностью имеет место «зеркальное» отражение, которое описывается формулами Френеля, при столкновении с шероховатой поверхностью происходит диффузное отражение.

Микроволновые дальномеры для промышленной автоматизации производят обнаружение и измерения на основании спектрального анализа смеси несущей, переданной и отраженной волн по алгоритму быстрого преобразования Фурье (ППФ).Способность обнаружения и измерения, не зависящая от оптических и механических свойств среды обусловливает применимость радиоволновых технологий в таких отраслях, как металлургия, горно-обогатительная промышленность, химическая промышленность, производство строительных материалов и т. п. В металлургии СВЧ дальномеры используются для измерения уровня шихты в доменной печи, измерения уровня чугуна в чугуновозах, измерения уровня загрузки угля в коксовую печь, измерения толщины огнеупоров, контроля положения горячих слябов, контроля уровня сырья в перегрузочных течках конвейеров и др.

Выбор антенны рупорного или параболического типа основывается на сопоставлении ДНА с параметрами задачи (такими как дальность, размеры пространства, измеряемая поверхность), требованиями по монтажу с учетом температуры измеряемой среды.

Рисунок 8 иллюстрирует пример применения дальномера с рупорной антенной на доменной печи. Данный выбор объясняется конструктивной простотой самого рупора и неприхотливостью, учитывая то, что антенна размещается внутри доменной печи, а также большим пятном проекции СВЧ излучения на измеряемую поверхность, позволяющим, при неравномерности поверхности получить информацию о максимальном уровне. Благодаря волноводу, измерительный прибор может быть отнесен от зоны с высокой температурой, в котором располагается антенна.

Нередко выбор рупорной антенны связан с ее целостностью и надежностью, когда существует угроза механических повреждений сыплющимися материалами.


Рисунок 8. Измерение уровня шихты в доменной печи с помощью дальномера с рупорной антенной.

На рисунке 9 приведен пример применения дальномера для измерения уровня чугуна в чугуновозе миксерного типа. В этом случае используется параболическая антенна, которая формирует узкий и направленный луч. Процесс подразумевает расположение уровнемера снаружи емкости, тогда требуется узкий луч, проходящий через горловину емкости.

Длинный волновод позволяет отнести измерительный прибор от антенны на безопасное расстояние.

Благодаря лучшей направленности и усилению параболическая антенна пользуется предпочтением, если процесс допускает наружное измерение и нет угрозы механических повреждений.


Рисунок 9. Измерение уровня чугуна в чугуновозе миксерного типа с помощью дальномера с параболической антенной.

детектор СВЧ-излучения — это… Что такое детектор СВЧ-излучения?

детектор СВЧ-излучения
microwave sensor

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • детектор ИК-излучения
  • детектор ЧМ-сигналов

Смотреть что такое «детектор СВЧ-излучения» в других словарях:

  • РАДИОПРИЕМНИКИ СВЧ — радиоприёмные устройства, предназначенные для работы в диапазоне радиоволн от 300 МГц до 3000 ГГц (в диапазоне СВЧ). Р. СВЧ подразделяются по рабочему диапазону на Р. СВЧ дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн, а также по схеме… …   Физическая энциклопедия

  • ЭЛЕКТРОННЫЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС — (ЭПР, электронный спиновый резонанс), явление резонансного поглощения электромагн. излучения парамагн. частицами, помещенными в постоянное магн. поле; один из методов радиоспектроскопии. Используется для изучения систем с ненулевым электронным… …   Химическая энциклопедия

  • Изобретение транзистора — Основная статья: Транзистор Макет точечного транзистора Бардина и Браттейна. Треугольник в центре  прозрачная призма, по рёбрам которой приклеены полоски фольги  выводы коллектора и эми …   Википедия

  • Аполлон-17 — У этого термина существуют и другие значения, см. Аполлон (значения). Аполлон 17 Эмблема …   Википедия

  • Лауреаты премии Ленинского комсомола в области науки и техники — Содержание 1 1970 2 1972 3 1974 4 1976 4.1 Премии за 1975 год …   Википедия

  • время — 3.3.4 время tE (time tE): время нагрева начальным пусковым переменным током IА обмотки ротора или статора от температуры, достигаемой в номинальном режиме работы, до допустимой температуры при максимальной температуре окружающей среды. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • МИКРОВОЛНОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ — радиоспектроскопия сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн l (СВЧ). Т. к. в этот диапазон попадает большинство вращательных и вращательно пнверсионных спектров молекул, наблюдение к рых в тв. телах и жидкостях невозможно, то М. с.… …   Физическая энциклопедия

  • ОПТИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ЧАСТОТЫ — квантовые стандарты частоты, в к рых частотным репером служит сверхузкая спектр. линия излучения лазера. В О. с. ч. используются газовые лазеры в сочетании с устройством для сравнения с частотой эталона или стандарта частоты радиодиапазона. О. с …   Физическая энциклопедия

  • ГОСТ 24375-80: Радиосвязь. Термины и определения — Терминология ГОСТ 24375 80: Радиосвязь. Термины и определения оригинал документа: 304. Абсолютная нестабильность частоты радиопередатчика Нестабильность частоты передатчика Определения термина из разных документов: Абсолютная нестабильность… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Квантовые стандарты частоты —         устройства, в которых для точного измерения частоты колебаний или для генерирования колебаний с весьма стабильной частотой используются Квантовые переходы частиц (атомов, молекул, ионов) из одного энергетическое состояния в другое. К. с.… …   Большая советская энциклопедия

  • Электронно-лучевая трубка — Принципиальная схема одного из видов ЭЛТ Электронно лучевая трубка[1] (ЭЛТ), кинескоп  электровакуумный прибор, преобразующий электрические сигналы в световые. В строгом смысле, электронно лучевыми трубкам …   Википедия

Самодельные индикаторы вч поля. Детектор излучения Самодельные индикаторы свч излучения

Подборка схем и конструкций самодельных детекторов жучков для поиска радиозакладок. Обычно, радио подслушивающие схемы радиозакладок работают на частоте в диапазоне 30…500 МГц и имеют очень низкую мощность передатчика около 5 мВт. Порой, жучек работает в в ждущем режиме и активизируются только при появлении шума в контролируемом помещении.
В этой статье рассмотрен детектор жучков схема для поиска подслушивающих устройств. Схема детектора жучков обычно представляет из себя мостовой детектор высокочастотного напряжения, работающий в огромном диапазоне частот.


Детектор жучков. Простая схема детектора напряженности

Это простая схема прекрасно ловит радио-жучков, но только в частотном диапазоне до 500 МГц, что является существенным минусом. Антенна детектора напряженности выполнена из штыря полуметровой длины диаметром не более 5 мм и изолированного снаружи. Далее сигнал детектируется германиевым диодом VD1, и усиливается транзисторами VT1, VT2). Усиленный УПТ сигнал проходит на пороговое устройство (DD1.1) и звуковой генератор выполненный на элементах DD1.2 — DD1.4, который нагружен на пьезоизлучатель. В качестве индуктивности L1 используется низкочастотный дроссель на ферритовом кольце 2000НМ, содержащий 200 витков провода ПЭЛ 0,1.

Еще одно простое самодельное устройство для поиска радиозакладок, приводится на схеме на рисунке чуть выше. Это широкополосный мостовой детектор высоко частотного напряжения, работающий в диапазоне от 1. ..200 МГц и дает возможность найти «жучки» на расстоянии от 0,5 до 1 м.

Для увеличения чувствительности используется проверенный способ измерения малых переменных напряжений с помощью сбалансированного диодно-резистивного моста.

Диоды VD5, VD6 предназначены для обеспечения термостабилизации работы схемы. Трехуровневые компараторы, выполненные на элементах D1.2…D1.4 и к их выходам подсоединены светодиоды, которые используются в качестве индикатора. В качестве стабилизатора напряжения на 1,4 вольта, используются диоды VD1, VD2. Работать с устройством не очень просто и требуются практические навыки, так как схема может реагировать на некоторую бытовую технику, телевизоры и компьютеры.

Для того, чтоб упростить процесс выявления радиозакладок можно применить сменные антенны разной длины, от которых будет меняться чувствительность схемы

При первом включение прибора, нужно резистором R2 добиться свечения светодиода HL3. Это будет уровень начальной чувствительности относительно фона. Затем если мы приблизим антенну к источнику радиосигнала должны загораться и другие светодиоды в зависимости от уровня амплитуды радиосигнала.

Резистором R9 настраивают пороговый уровень чувствительности компараторов. Питается схема от девяти вольтовой батарейки, до тех пор пока она не разрядится до 6 вольт

Резисторы R2 можно взять СПЗ-36 или другие многооборотные, R9 СПЗ-19а, остальные любые; конденсаторы С1…С4 К10-17;.

Светодиоды можно использовать также любые, но с малым током потребления. Конструкция схемы зависит только от вашего воображения

Во время работы любой радио жучек излучает радиоволны, которые фиксируются антенной детектора и попадают на базу первого транзистора через высокочастотный фильтр, который выполнен на конденсаторах C1, C2 и сопротивление R1.

Отфильтрованный сигнал усиливается биполярным транзистором VT1 и через емкость C5 идет на высокочастотный первый диод. Переменное сопротивление R11 регулирует долю сигнала на диоде поступающего на операционный усилитель DD1. 3. Он обладает высоким коэффициент усиления, который задается C9, R13, R17.

Если сигнал от радиозакладок отсутствует на антенне, то уровень сигнала на первом выходе ОУ DD1.3 стремится к нулю. Когда возникнет радиоизлучение усиленный сигнал с этого выхода, попадет на генератор звуковой частоты управляемый напряжением, собранный на элементах DD1.2., DD1.4 микросхемы МС3403P и третьем транзисторе. С выхода генератора импульсы усиливаются вторым транзистором и поступают на динамик.

Детектор жучков на десяти светодиодах

Основой детектора электромагнитного поля слудит микросхема LM3914, которая имеет в своем внутреннем составе десять компараторов и соответственно, столько же выходов для подсоединения светодиодов. Один из выводов каждого компаратора соединен с входом через усилитель сигнала, другой вывод подключен к резистивному делителю в точке соответствующей заданному уровню индикации.

Начало и конец резистивного делителя подключены к выводам 4 и 6. Четвертый подключен к отрицательному полюсу источника, для того чтобы обеспечивать индикацию напряжения с нуля. Шестой подсоединен к выходу опорного напряжения 1,25 вольт. Такое подключение говорит о том, что первый светодиод будет гореть при уровне напряжения 1,25 вольт. Таким образом, шаг между светодиодами будет равен 0,125.

Схема работает в режиме «Точка», то есть определенному уровню напряжения соответствует свечение одногосветодиода. Если же этот контакт подключить к плюсу источника питания, то индикация будет осуществлятся в режиме «Столбик», будет светиться светодиод заданного уровня и все ниже. Изменяя значение R1 можно регулировать чувствительность детектора. В качестве антенны можно взять кусок медной проволоки.

Обычный школьный компас чутко реагирует на магнитное поле. Достаточно, скажем, пронести перед его стрелкой намагниченный конец отвертки, как стрелка отклонится. Но, к сожалению, после этого стрелка будет некоторое время по инерции раскачиваться. Поэтому пользоваться таким простейшим прибором для определения намагниченности предметов неудобно. Необходимость же в таком измерительном устройстве возникает нередко.

Собранный из нескольких деталей индикатор оказывается совершенно неинерционным и сравнительно чувствительным, чтобы, к примеру, определить намагниченность лезвия бритвы или часовой отвертки. Кроме того, подобный прибор пригодится в школе для демонстрации явления индукции и самоиндукции.

Каков принцип работы схемы индикатора магнитного поля? Если вблизи катушки, лучше всего со стальным сердечником, пронести постоянный магнит, его силовые линии пересекут витки катушки. На выводах катушки появится ЭДС, величина которой зависит от напряженности магнитного поля и числа витков катушки. Остается усилить снимаемый с выводов катушки сигнал и подать его, например, на лампу накаливания от карманного фонаря.

Датчиком является катушка индуктивности L1, намотанная на железном сердечнике. Она подключена через конденсатор С1 к усилительному каскаду, выполненному на транзисторе VT1. Режим работы каскада задается резисторами R1 и R2. В зависимости от параметров транзистора (статический коэффициент передачи и обратный ток коллектора) оптимальный режим работы устанавливают переменным резистором R1.


Принципиальная схема индикатора магнитного поля

В эмиттерную цепь транзистора первого каскада включен составной транзистор VT2-VT3 из транзисторов разной структуры.

Нагрузкой этого транзистора является сигнальная лампа HL1. Для ограничения максимального коллекторного тока транзистора VT3 в цепи базы транзистора VT2 стоит резистор R3.

Как только вблизи сердечника датчика окажется намагниченный предмет, появившийся на выводах катушки сигнал усилится, и сигнальная лампа на мгновение вспыхнет. Чем больше предмет и сильнее его намагниченность, тем ярче вспышка лампы.

Схема индикатора магнитного поля, вроли датчика лучше всего использовать катушку с сердечником от электромагнитных реле РСМ, РЭС6, РЗС9 или других, сопротивлением обмотки не менее 200 Ом. Учтите, чем больше сопротивление обмотки, тем более чувствительным будет индикатор.

Неплохие результаты получаются с самодельным датчиком. Для него берут отрезок стержня диаметром 8 и длиной 25 мм из феррита 600НН (от магнитной антенны карманных приемников). На длине примерно 16 мм на стержень наматывают внавал 300 витков провода ПЭВ-1 0,25…0,3, размещая их равномерно по всей поверхности. Сопротивление обмотки такого датчика примерно 5 Ом. Чувствительность датчика, необходимая для работы прибора, обеспечивается благодаря высокой магнитной проницаемости сердечника. Чувствительность зависит также от статического коэффициента передачи тока транзисторов, поэтому желательно использовать транзисторы с возможно большим значением этого параметра. Кроме того, транзистор VT1 должен быть с небольшим обратным током коллектора. Вместо МП103А можно применить КТ315 с любым буквенным индексом, а вместо МП25Б — другие транзисторы серий МП25, МП26, обладающие коэффициентом передачи не менее 40.

Схема индикатора магнитного поля расположение радиокомпонентов. Часть деталей индикатора смонтируйте на плате из любого изоляционного материала (гетинакс, текстолит, оргалит) . Монтаж навесной, для подпайки выводов деталей установите на плате шпильки длиной 8…10 мм из толстого (1…1.5 мм) облуженного медного провода. Вместо шпилек можно расклепать на плате пустотелые заклепки либо установить небольшие скобки из жести от консервной банки. Так же поступайте в дальнейшем при изготовлении плат для навесного монтажа. Соединения между шпильками ведите голым луженым монтажным проводом, а в случае пересечения проводников надевайте на один из них отрезок поливинилхлоридной трубки либо кембрика.



Монтажная плата индикатора магнитного поля

После монтажа деталей к плате подпаивают проводниками в изоляции датчик, переменный резистор, сигнальную лампу, выключатель и источник питания. Включив питание, устанавливают движок переменного резистора в такое положение, чтобы нить накала лампы едва светилась. Если же нить сильно раскалена даже при верхнем по схеме положении движка, следует заменить резистор R2 другим, с большим сопротивлением.

Перед сердечником датчика помещают ненадолго небольшой магнит. Лампа должна ярко вспыхнуть. Если же вспышка слабая, это свидетельствует о малом коэффициенте передачи транзистора VT1. Его желательно заменить.

Затем к сердечнику датчика нужно приблизить конец намагниченной отвертки. Намагнитить ее нетрудно несколькими касаниями сравнительно сильного постоянного магнита, например магнита динамической головки мощностью 1 Вт. С намагниченной отверткой яркость вспышки сигнальной лампы будет меньше, чем с постоянным магнитом. Совсем слабой будет вспышка, если вместо отвертки использовать намагниченное лезвие безопасной бритвы.

Во время работы индикатора переменным резистором устанавливайте сначала возможно меньшую яркость свечения лампы, а затем уже подносите к сердечнику датчика испытываемый предмет. При проверке слабо намагниченных предметов яркость сигнальной лампы немного увеличивают, чтобы лучше было заметно ее изменение.

Как уже было сказано, вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Если включить, скажем, настольную лампу, то такое поле будет вокруг проводов, подводящих к лампе сетевое напряжение. Причем поле будет переменным, изменяющимся с частотой сети (50 Гц). Правда, напряженность поля невелика, и обнаружить его можно лишь чувствительным индикатором — о его устройстве будет рассказано позже.

Совсем иначе обстоит дело с работающим паяльником. Его нагревательная обмотка (спираль) выполнена в виде катушки, и вокруг нее образуется достаточно мощное магнитное поле, которое можно зафиксировать сравнительно простым индикатором.


Принципиальная схема индикатора переменного магнитного поля

Входная часть индикатора напоминает такую же часть предыдущего прибора: та же катушка индуктивности L1 с конденсатором С1, то же построение схемы первого каскада на транзисторе VT1. Только цепочка из двух резисторов в цепи базы транзистора заменена одним резистором R1, сопротивление которого уточняется в процессе настройки прибора. Транзистор же взят германиевый структуры р-n-р.

В исходном состоянии транзисторы VT1 и VT2 открыты настолько, что между выводами коллектора и эмиттера транзистора VT2 небольшое напряжение (т. е. транзистор VT2 находится почти в насыщенном состоянии). Поэтому транзисторы VT3 и VT4 открыты незначительно, и лампа HL1 едва светится.

Схема индикатора переменного магнитного поля, работа: как только к датчику приближают нагревательный элемент паяльника, на выводах катушки датчика появляется сигнал переменного тока. Он усиливается транзисторами VT1, VT2. В результате транзистор VT2 начинает закрываться, и напряжение между его выводами эмиттера и коллектора возрастает. Начинают работать транзисторы VT3, VT4, ток через лампу увеличивается, она будет светиться. Чем меньше расстояние между нагревательным элементом и датчиком, тем ярче светится лампа.

Схема индикатора настройка. Лампа засветится уже на расстоянии примерно 100 мм от датчика до паяльника мощностью 35…40 Вт. Это расстояние определяется чувствительностью индикатора. Оно будет еще больше, если используется паяльник мощностью 50 или 100 Вт.

Первые два транзистора могут быть серий МП39 — МП42 со статическим коэффициентом передачи тока 15…25, VT3 — того же типа, но с коэффициентом передачи 50…60. С таким же коэффициентом передачи следует подобрать и транзистор VT4 (он может быть серий МП25, МП26). Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный — СПЗ-16 или другой малогабаритный. Датчик и сигнальная лампа — такие же, что и в предыдущей конструкции, конденсатор — бумажный, например МБМ.

Часть деталей индикатора можно смонтировать на монтажной плате навесным способом, как это было в предыдущей конструкции.

По своему выбору можете изготовить (или приспособить имеющийся) корпус, установив на его верхней панели лампу и выключатель питания, а внутри расположив плату с батареей 3336. Датчик размещают либо на верхней панели, либо на боковой стенке.

Перед налаживанием индикатора движок подстроечного резистора R2 устанавливают в верхнее по схеме положение, а вывод коллектора транзистора VT2 отключают от вывода базы VT3 и резистора R3. Подав выключателем SA1 питание, устанавливают движок подстроечного резистора в такое положение, чтобы лампа HL1 светилась примерно вполнакала. При этом на выводах коллектора и эмиттера транзистора VT4 должно быть падение напряжения около 1,5 В.

Затем включают в цепь эмиттера транзистора VT2 миллиамперметр на 5…10 мА, подсоединяют вывод коллектора к резистору R3 и выводу базы транзистора VT3, подают питание и измеряют ток эмиттера транзистора VT2. Подбором резистора R1 устанавливают его равным 1,5…2,5 мА в зависимости от установленного общего сопротивления резисторов R2 и R3. Этот ток можно установить и без миллиамперметра — по едва заметному накалу нити сигнальной лампы. Когда же к датчику подносят нагревательный элемент паяльника, ток должен падать до 1 …0,5 мА, а яркость свечения лампы возрастать.

В процессе работы схемы индикатора напряжение батареи питания будет снижаться, и начальную яркость свечения лампы придется увеличивать подстроечным резистором.

Этот индикатор может найти применение в качестве автоматического переключателя мощности паяльника. Для этого на подставке для паяльника напротив нагревателя (на расстоянии 50…60 мм) нужно расположить датчик, а вместо лампы включить электромагнитное реле с током срабатывания 20…40 мА при напряжении 3,5…4 В. Нормально замкнутые контакты реле включают последовательно с одним из проводов питания паяльника, а параллельно контактам подключают резистор мощностью 10…20 Вт сопротивлением 200…300 Ом. Когда паяльник кладут на подставку, реле срабатывает и его контакты включают последовательно с паяльником гасящий резистор. Напряжение на паяльнике снижается примерно на 50 В, и жало паяльника немного остывает.

Как только паяльник снимают с подставки, реле отпускает, и на паяльник подается полное сетевое напряжение. Жало быстро разогревается до нужной температуры. Благодаря такому режиму работы жало будет служить дольше, а электроэнергии расходоваться меньше.

Очень часто в самый неподходящий момент теряются важные металлические детали или инструменты. Потерявшаяся где-нибудь в высокой траве отвертка, упавшие за шкаф или в полость пассатижи способны испортить настроение. В такие моменты может выручит простое приспособление — магнитный индикатор со световой и звуковой сигнализацией схему которого мы и рассмотрим.

Способен поймать слабое электромагнитное поле сетевых проводов, по которым протекает переменный ток. Такой прибор нужен для профилактики повреждения сетевых проводов при сверлении отверстий в стене. Собрать его очень легко, а готовые аналоги стоят дорого

Кроме естественно мультиметра, нужно иметь специальный индикатор излучаемого им электромагнитного поля. И желательно собирать широкополосную схему, способную без переделки реагировать на частоты от FM до GSM. Именно такой детектор мы и будем делать. Схема этого индикатора поля представляет собой усилитель постоянного тока на операционном усилителе с каскадом УВЧ и ВЧ детектором. На входе УВЧ установлен фильтр высоких частот L1, C2, L2, C3, который обрезает сигналы с частотой ниже 10 МГц, в противном случае, прибор начинает реагировать на фон электропроводки и другие помехи. Усилитель ВЧ выполнен по схеме с общим эмиттером, режим выставляется резистором R1 так, что бы на коллекторе VТ1 было напряжение равное половине питающего.

Через конденсатор С4 сигнал поступает на диодный детектор VD1, здесь необходимо применять СВЧ германиевый диод ГД402, ГД507, нельзя применять диод Д9, максимальная частота которого 40 МГц. Выпрямленный сигнал поступает на вход ОУ через фильтр L3,L4,С6,С7, которые препятствуют попадания на вход ОУ ВЧ составляющей. Операционный усилитель работает от однополярного питания, поэтому для его нормальной работы, при помощи делителя на R4; R5 создана искусственная “средняя точка”. Усиление микросхемы определяется отношением R6/R8 при малых сигналах на входе. При увеличении напряжения на выводе 6 микросхемы до 0,6 вольт происходит открывание диода VD2 и в цепь обратной связи усилителя подключается резистор R7, что уменьшает усиление и делает шкалу прибора линейной.

В качестве ОУ можно применить 140УД12 или 140УД6. В случае использования УД6 резистор R9 из схемы необходимо удалить. Резистором R10 осуществляется установка шкалы прибора на 0. VT1 — СВЧ транзистор, например КТ399. Катушка L1 — 8 витков, провода 0,5 на оправке 5 мм. , L2 — 6 витков того же провода. Дросселя L3, L4 по 50 — 100 мкГн.

Следующая схема представляет собой доработанную конструкцию, применение дополнительного ОУ позволило исключить резисторный делитель напряжения и улучшить характеристики прибора. Схема очень простая и не должна вызвать трудностей в изготовлении и настройки.

Данная конструкция способна засечь:

  • Радиомикрофон V пит=3 В. F=93 МГц — 4 метра.
  • Радиомикрофон, одно транзисторный, Vпит=3 В. F=420 МГц — 3 метра.
  • Радио микрофон Vпит=3 В. F=860 МГц — 80 см.
  • Китайская телекамера Vпит=9В. F=1200 МГц. — 4 метра.
  • Мобильный телефон, во время передачи — до 7 метров.

Вокруг нас постоянно находится электромагнитное излучение, но человеческому слуху оно недоступно. Если вы хотите услышать электромагнитное излучение, то можно воспользоваться специальным прибором, который мы изготовим собственными руками.

Для изготовления детектора электромагнитного излучения нам потребуется:
— старый кассетный плеер;
— клей;


Кассетный плеер нужно разобрать и достать оттуда плату из самого корпуса. Рекомендуется ознакомиться с платой не только для саморазвития, но и для того, что бы при сборке и разборке этого девайса не сломать никакие детали. Эта часть очень чувствительна к электромагнитным волнам.


Самая важная деталь на плате – это считывающая головка, она в последующем нам пригодится.


Возле считывающей головки есть два проводка, которые закреплены болтиками. Эти болтики нужно будет открутить. После того, как болтики открутим, должна остаться считывающая головка, которая будет болтаться на шлейфе. С ней нужно быть предельно аккуратно, чтобы ее не оторвать.



Если в плеере нет внешнего динамика, то в специальный разъем присоединяем обычные наушники, которые помогут нам услышать электромагнитные волны.


Теперь мы прислоняем считывающую головку к телевизору. Мы можем услышать электромагнитное излучение. Излучение можно услышать на расстоянии до 40 см, чем дальше мы отходим, тем хуже будет слышен звук. Важно отметить, что сильно излучение нам дает старый телевизор (кубик).

Если присоединить наше устройство к телевизорам нового поколения (жидкокристаллический), то мы тоже услышим помехи, но уже не такие сильные.
Большим удивлением стал тот факт, что даже пульт для телевизора излучает электромагнитное излучение.

Не секрет, что излучение идет и от телефона. При проверке звук был похож на тот, когда вы звоните и у вас включены колонки. Излучение идет абсолютно от любого телефона, даже от самого крутого и навороченного, при этом не обязательно набирать номер, можно залезть в интернет.

Электромагнитное излучение выделяют даже обычные зарядки от телефона и ручка двери.

С помощью обычного плеера можно услышать излучения, которое не слышно ушами и не видно глазами.

Для сборки детектора электромагнитных волн своими руками позаимствуем схему из одного из радиолюбительских журналов. Радиолюбительская конструкция работает по принципу прямого усиления сигнала. Детекторные диоды VD1 и VD2 детектируют сигнала с внешней антенны. После этого сигнал идет на вход транзисторного усилителя, на VT1-VT3.

Из-за отсутствия элементов регулировки, устройство нельзя настроить на заданную частоту. Звуки с прибора можно слышать в узком диапазоне, который зависит от характеристик наушников и полосы пропускания транзисторного усилителя.

На выходе схемы детектора электромагнитного излучения подключают типовые головные телефоны, сопротивление которых 32 Ом. При этом излучатели телефонов подключают последовательно для получения суммарного сопротивления в 60 Ом.


Для детектирования сигнала подойдут абсолютно любые высокочастотные германиевые диоды малой мощности. Можно использовать типовые советские компоненты типа Д9, Д18, Д20 и Д311. В данной конструкции я взял диод ГД507. Транзисторы можно взять как наши, так и зарубежные. Хорошо себя показали широко распространенные биполярные транзисторы типа КТ 3102, но если их нет можно взять их импортный аналог типа BC547. В роли антенны отлично подойдет телескопическая трубка длинной около 30 см или даже отрезок жесткого провода. Питается схема от одной батарейки стандарта АА с напряжением 1,5 В.

Печатная плата детектора электромагнитного излучения приведена на рисунке ниже:


С помощью этого прибора можно изучать окружающее пространство и фиксировать электромагнитные сигналы низкочастотного диапазона. Например от кабеля проводного радио с расстояния в один метр можно услышать трансляцию радиосети. Провод бытовой сети переменного тока фиксируется по характерному низкому гулу. Особым звучанием обладают импульсные блоки питания.

На практике можно использовать этот прибор при поиске скрытой проводки и различных источников электромагнитных помех.

Схема детектора электромагнитного излучения на базе Arduino показана на рисунке ниже, как видите она очень проста и легко может быть повторена даже начинающим радиолюбителем и ардуинщиком.


Устройство, кроме Arduino Uno состоит из входной и выходной цепи. Входная цепь, используется в детекторе для регистрации электромагнитного излучения, и состоит из емкости и двух диодов. Номинал конденсатора в данном примере — 1.5 нФ. В роли диодов здесь применяются радио компоненты типа 1N4148. Сигнал входной части схемы детектора электромагнитных волн следует на аналоговый вход A0 платы Ардуино. Выходная часть схемы детектора нужна для определения уровня электромагнитного излучения и представляет собой типовой индикатор на светодиодах. Эта часть схемы состоит из десяти светодиодов и десяти подключенным к ним токоограничительных сопротивлений номиналом 470 Ом. Светодиоды с резисторами подсоединяются к цифровым портам платы D2-D11.

Индикатор излучения СВЧ печи

А. КОНЦЕВИЧ, г. Санкт-Петербург 

 Получившие большое распространение бытовые СВЧ печи сертифицированы производителями квк безопасные для пользователя. И действительно, уровень внешнего СВЧ излучения их подавляющего большинства при выпуске с завода значительно ниже предельно допустимого по санитарным нормам уровня. Однако после длительной эксплуатации крепление дверцы нагревательной камеры печи ослабевает, между ней и корпусом появляются зазоры. Способствуют росту излучения и налипающие на место контакта дверцы с корпусом остатки пищевых продуктов. Наконец, излучение может резко возрасти после неквалифицированного ремонта.

Предлагаемым простым индикатором невозможно, конечно, точно оценить степень соответствия СВЧ печи санитарным нормам. Однако своевременно обнаружить возросший уровень излучения он поможет.

Схема индикатора приведена на рисунке. Диод VD1 служит детектором сигнала, наведенного на его выводы СВЧ излучением. Индуктивность и емкость витой пары проводов, соединяющих диод с остальными элементами устройства, вполне достаточны для фильтрации высокочастотных компонент продетектированного сигнала. Его огибающую усиливает каскад на ОУ DA1.1. Применение микросхемы LM324 (ее можно заменить на К1401УД2, КР1435УД2 и другие аналогичные), способной работать при входном напряжении, близком к потенциалу отрицательной шины питания, позволило избавиться от цепей смещения нуля и значительно упростить схему датчика.

Магнетрон СВЧ печи генерирует пачки колебаний, следующие с частотой 50 Гц, такую же частоту имеют импульсы на выходе ОУ. Если их амплитуда превышает некоторое пороговое значение, вспыхивает светодиод HL1, подключенный к выходу ОУ через змиттерный повторитель на транзисторе VT1. Питают прибор от батареи гальванических элементов GB1 напряжением 9 В — «Крона» или ей подобной. Кнопка SB1 — выключатель питания.

При проверке бытовой СВЧ печи детектор находится в ближней зоне ее излучения. Поле здесь отличается нерегулярностью и отсутствием плоского фронта волны. В этой ситуации оптимальна для индикатора электрически короткая (значительно меньше длины волны) антенна. По этой причине в качестве антенны использованы выводы самого диода VD1. Он закреплен в корпусе от шариковой авторучки и соединен с собственно индикатором двупроводным гибким шнуром.

Нужно сказать, что предлагаемый индикатор весьма широкополосен. Он чувствителен не только к основной (частота — 2450 МГц, длина волны — приблизительно 12 см), но и к высшим гармоникам излучения магнетрона, вплоть до четвертой и пятой (частоты соответственно 9800 и 12250 МГц). Высшие гармоники всегда присутствуют в спектре и зачастую дают существенный вклад в общую утечку. СВЧ печь, излучающая высшие гармоники, может создавать серьезные помехи приему спутникового телевидения.

В качестве VD1 пригодны самые разные детекторные и смесительные СВЧ диоды, предназначенные для работы на частотах выше 1000 МГц. Для каждого из них полезно подобрать оптимальное сопротивление нагрузки (резистор R1), обеспечивающее наивысшую чувствительность. Хорошие результаты показал диод ДЗБ. Испытания на стенде, оборудованном генератором Г4-79 с рупорной антенной и измерителем мощности МЗ-54, показали, что светодиод HL1 начинает светиться при плотности потока мощности 2…3мкВт/см2.

Почти такая же чувствительность получена со смесительным диодом Д405. Однако со временем его детекторные свойства деградируют, причем на низкой частоте или постоянном токе, проверяя, например, диод с помощью омметра, этого заметить невозможно.

Согласно американским стандартам, плотность потока мощности в 2,5 мкВт/см2 допустима на расстоянии 70 см от печи, а на расстоянии 5 см она не должна быть более 1 мВт/см2. Отечественные нормы требуют, чтобы этот показатель нигде не превышал 10 мкВт/см2. Практически светодиод индикатора вспыхивает на расстоянии 5… 10 см от исправной печи.


Микроволновый датчик

— обзор

1 Введение

Современные технологические достижения в области спутникового дистанционного зондирования (ДЗ) предложили альтернативу полевым измерениям влажности почвы (SM) и позволили нам контролировать его с более высоким временным и пространственным разрешением при значительно более низком стоимость и время. С 1970-х годов был разработан широкий спектр методов RS для исследования SM с использованием различных областей электромагнитного спектра от оптического до микроволнового диапазона. Методы RS оказались относительно успешными для оценки поверхностного поверхностного слоя на глубине 0–5 см, и было показано, что эти методы более точны на голой почве и почвах с меньшей растительностью (Sandholt et al., 2002; Карлсон, 2007). Спутниковые оценки SM над густым растительным покровом и на глубине корневой зоны все еще остаются проблемой.

Существует три типа датчиков RS, которые могут использоваться для оценки SM: (a) пассивные оптические, тепловые и оптические / тепловые датчики; (б) пассивные микроволновые датчики; и (c) активные микроволновые датчики. Методы оценки SM, основанные на всех этих трех типах датчиков, являются мощными, но имеют некоторые ограничения, описанные в литературе. Подробные обзоры по применению методологий дистанционного зондирования для оценки поверхностной SM, включая принципы, преимущества и ограничения, а также доступные в настоящее время датчики, можно найти в Carlson (2007), Moran et al.(2004), Оу и др. (2008), Verstraeten et al. (2008) и Ван и Цюй (2009). В этой главе мы сосредоточимся только на методах пассивного оптического / теплового инфракрасного излучения (TIR) ​​для оценки SM.

Оценка

SM с использованием пассивных оптических / тепловых (мультиспектральных) датчиков использует информацию, доступную в видимом, ближнем инфракрасном (NIR) и коротковолновом инфракрасном диапазонах волн (Muller and Décamps, 2000; Liu et al. , 2002; Chen et al. , 2014), только диапазоны волн TIR (Schmugge, 1978) или комбинация диапазонов видимого, NIR и TIR, известная как метод поверхностной температуры / индекса растительности (Nemani et al., 1993; Гиллис и Карлсон, 1995; Карлсон и др., 1995). Несмотря на недостатки каждого подхода здесь, общие ограничения, связанные с датчиками для группы «а», включают загрязнение облаков, более низкую точность над густым растительным покровом и оценку только поверхностного поверхностного слоя из-за минимального проникновения через поверхность (Moran et al., 2004) . С другой стороны, прекрасное пространственное разрешение, звуковой временной охват, давние бесплатные архивные изображения и долгосрочный план сбора данных для многих датчиков этой категории, таких как LANDSAT, спектрорадиометр среднего разрешения (MODIS) и Advanced Very High Радиометр разрешения (AVHRR) является наиболее важным преимуществом этих датчиков, что делает их очень полезными для оценки SM.

Хотя и пассивные, и активные микроволновые датчики изначально были разработаны для обеспечения улучшенной оценки SM на основе данных RS по сравнению с пассивными оптическими, TIR или оптическими / TIR подходами, а также для преодоления недостатков, связанных с атмосферной чувствительностью, методы оценки SM основаны на использовании только пассивных оптических или оптическое / тепловое RS все еще используются все шире. Комбинация оптических / тепловых методов с пассивным или активным микроволновым излучением также была актуальным подходом в последние годы.Эта тенденция может быть объяснена следующими причинами:

(1)

Подходы, основанные на оптических, TIR и оптических / TIR SM оценках, адекватно работают на голых почвах и с низким растительным покровом в засушливых и полузасушливых регионах; найти несколько дней без облачности, особенно в периоды нехватки воды в году, в этих регионах — простая задача.

(2)

Оптические информационные продукты / продукты МДП совершенствуются, а такие датчики, как LANDSAT и AVHRR, имеют давние бесплатные архивные изображения, которые обеспечивают бесценный объем данных.Были разработаны новые сенсоры, имеющие более качественное пространственное и спектральное разрешение, такие как MODIS. За этим следует разработка более новых датчиков с гораздо более высоким разрешением (спутники Sentinel). Эти новые возможности позволяют нам улучшать и уточнять существующие методологии, основанные на имеющихся в настоящее время датчиках, путем применения новых, более специально разработанных датчиков.

(3)

Оптические и тепловые данные по отдельности или вместе могут предоставить полезную информацию как для активных, так и для пассивных микроволновых моделей SM, что привело к разработке ряда методов, основанных на использовании комбинации пассивного и активного микроволнового излучения с оптическим / Датчики МДП (Mattar et al., 2012; Джахан и Ган, 2015; Мерлин и др., 2005; Темими и др., 2010). Кроме того, поскольку пассивные микроволновые датчики имеют грубое пространственное разрешение, их продукты имеют значительные проблемы со смешанными пикселями на неоднородных землях. Некоторые усилия предпринимаются для разработки подходящих подходов к уменьшению масштаба данных SM, полученных с микроволновых датчиков с низким разрешением. Например, оптические / TIR-подходы MODIS и AVHRR использовались для уменьшения масштаба оценок пассивных микроволновых SM (Chauhan et al., 2003; Merlin et al., 2008, 2010, 2012; Piles et al., 2011; Чакрабарти и др., 2015; Piles et al. , В печати), но методологии уменьшения масштаба все еще нуждаются в улучшении.

Комбинированное применение оптических диапазонов и диапазонов TIR, известных как метод температуры поверхности ( T с ) / индекса вегетации (VI), является многообещающим подходом для оценки SM как T с и обнаружена растительность. иметь сложную зависимость от SM. В связи с важностью и растущим применением оптических / TIR RS подходов отдельно или в сочетании с другими датчиками для оценки SM и, в частности, для уменьшения масштаба данных SM от пассивных микроволновых датчиков, представляется полезным дать исчерпывающее и информативное описание T s / VI концепцию и описание предлагаемых методологий, их преимуществ и ограничений для будущего применения.

Графеновый сенсор обнаруживает отдельные микроволновые фотоны

Исследователи разработали сверхчувствительный микроволновый сенсор, или болометр, с использованием графена. Группа из Гарвардского университета, Института фотонных наук, Массачусетского технологического института, Университета науки и технологий Пхохана и Raytheon BBN Technologies частично финансировалась армией США.

Чувствительность болометра может быть использована для улучшения тепловизионных конструкций, радиосвязи, лидарных и радиолокационных систем.

«СВЧ-болометр, разработанный в рамках этого проекта, настолько чувствителен, что способен обнаруживать одиночный микроволновый фотон», — сказал д-р Джо Цю, руководитель программы по твердотельной электронике и электромагнетизму в Исследовательском бюро армии, которое входит в Лаборатория армейских исследований Командования развития боевых возможностей армии США. «Эта технология потенциально откроет новые возможности для таких приложений, как квантовое зондирование и радар».

Графеновый болометр измеряет повышение температуры в сверхпроводящем джозефсоновском переходе, сохраняя при этом высокую степень связи микроволнового излучения за счет использования графена в антенне. Электроны в 2D-слое графена находятся в особой зонной структуре, в которой валентная зона и зона проводимости встречаются только в одной точке, известной как точка Дирака.

«Плотность состояний здесь исчезает, так что, когда электроны получают энергию фотона, температура повышается, а утечка тепла небольшая», — сказал доктор Кин Чунг Фонг из Raytheon BBN Technologies.

Повышенная чувствительность детектора болометра может быть использована для улучшения работы систем обнаружения электромагнитных сигналов, таких как радар, ночное видение, лидар и связь.Это также может открыть новые приложения, такие как квантовая информатика, тепловидение, а также поиск темной материи.

Часть исследований, проведенных в Массачусетском технологическом институте, включала работы Института солдатских нанотехнологий. Армия США создала институт в 2002 году как междисциплинарный исследовательский центр.

www. arl. армия. mil

Статьи по теме

Что такое микроволновый детектор движения?

Датчики движения — один из лучших способов обезопасить ваш дом. Они могут защитить подъезды к вашей собственности и другие уязвимые места в вашем доме. Однако, если кому-то удастся взломать вашу внешнюю безопасность, вы захотите узнать, где находятся нежеланные гости в вашем доме. В то время как в самых простых датчиках движения используются радарные или микроволновые технологии, во многих из них можно использовать радары, фотодатчики или инфракрасные датчики движения, что делает их бесценными для домашней безопасности.

Что такое микроволновый датчик движения?

СВЧ-датчик движения использует электромагнитное излучение.Он излучает волны, которые затем отражаются обратно в приемник. Приемник анализирует отраженные волны. Если в комнате движется объект, эти волны изменятся. Микроволновый детектор способен определять изменения от момента к моменту. В идеале, приемник должен снова и снова получать одни и те же волны.

Из-за того, как работают микроволновые датчики движения, они могут быть более или менее чувствительными. Они могут идентифицировать очень незначительные изменения (полностью пустой дом) или быть откалиброваны, чтобы требовать перемещения большего масштаба, чтобы избежать ложных срабатываний.

Каковы возможности микроволнового датчика движения?

Более продвинутые микроволновые датчики также могут определять, движется ли человек к датчику или от него или движется беспорядочно. Эти детекторы помогают обнаруживать и различать обычное движение и движение злоумышленника. Эта особенность этих датчиков делает их очень надежными.

СВЧ-датчики полностью безопасны в использовании. Их можно использовать как внутри, так и за пределами собственности и размещать на относительно больших площадях.Их также можно настроить для обнаружения различных типов активности, таких как игнорирование определенных областей дома, возможно, где могут быть активны домашние животные или дети.

Преимущества микроволнового датчика движения

Микроволновые датчики движения могут использоваться практически в любой среде, в том числе в тех, которые иначе не подходят для датчиков, например, в условиях высокой температуры, которая может активировать фотоэлектрические датчики. Это делает их одними из самых универсальных типов сенсорных систем.

СВЧ-детекторы могут проходить сквозь стены и отверстия.Это означает, что они могут покрывать большую площадь дома или коммерческой недвижимости, включая довольно большие открытые площадки. Из-за этого они обычно подходят тем, кому нужно обезопасить большие участки земли.

Эти детекторы также можно запрограммировать на уменьшение количества ложных срабатываний без минимизации количества правильных срабатываний, что повышает точность и простоту использования. Кроме того, микроволновые детекторы, как правило, дешевле покупать, хотя они могут быть более дорогими в эксплуатации.

При покупке датчиков важно помнить о повседневных случаях, которые могут вызвать ложную тревогу, например, движущиеся драпировки или смещение солнечных лучей. Кроме того, датчики требуют постоянного энергопотребления, поэтому их эксплуатация может быть дорогостоящей. Они также работают только с интервалами, а не работают постоянно, посылая сигналы, а затем получая их.

Микроволновые датчики движения: плюсы и минусы

Возможно, вы составили список плюсов и минусов и понимаете, что вашей семье требуется не только один уровень безопасности дома.Или, может быть, вы ищете круглосуточную и профессионально контролируемую защиту, работающую без выходных. Если вы попадаете в эту категорию, подумайте о том, чтобы обезопасить свой дом с помощью Brinks Home Security ™.

Более 25 лет мы помогаем семьям по всей стране защищать самое важное с помощью отмеченной наградами домашней безопасности. Наша линейка инновационных устройств безопасности включает в себя детекторы движения, датчики дверей и окон, сенсорные панели управления, внутренние и наружные камеры и другое оборудование для обеспечения безопасности умного дома. Свяжитесь с нашей командой экспертов сегодня, чтобы узнать больше о различных типах датчиков.

Лорен Слэйд — писатель и редактор из Далласа.

Датчики электромагнитного излучения | Emerald Insight

Издатель

:

Emerald Group Publishing Limited

Датчики электромагнитного излучения

Тип товара: Точка обзора От: Датчик Обзор, Том 28, Выпуск 3

Ахмед аль-Шаммаа Общие инженерные исследования Институт, Ливерпульский университет Джона Мура, Ливерпуль, Великобритания

Радиоволны, микроволны, инфракрасный, видимый свет, ультрафиолет, X- и γ -лучи все являются примерами электромагнитного излучения. Это волны с электрическими и магнитные компоненты, которые движутся со скоростью света в вакууме, примерно 300 миллионов м / с. Электрическое и магнитное поля колеблются при под прямым углом друг к другу и комбинированные волны движутся в направлении, перпендикулярном к колебаниям как электрического, так и магнитного поля. Как и все волны, они иметь частоту, которая представляет собой количество гребней в секунду, и длину волны, которое представляет собой расстояние между последовательными гребнями. Эти значения используются для классифицируйте излучение по типам, указанным выше.Здесь приведены примеры в порядке увеличения частоты и уменьшения длины волны. FM-радио, для например, передается на частотах около 100 МГц, имеет длину волны 3 м. и может быть обнаружен с помощью антенны. Глаз может определять длины волн в этом районе. 380-750 нм, менее одной тысячной миллиметра. Электромагнитный излучение с еще более высокими частотами и, следовательно, меньшими длинами волн, является ионизирующий, что означает, что достаточно большое воздействие может повредить ДНК и вызвать рак. Частота УФ-излучения примерно в десять миллионов раз выше, чем у что из FM-радио.

Для обнаружения различных диапазонов электромагнитное излучение. Антенны подходят для обнаружения радиоволн и микроволновые передачи, используемые, например, устройствами Wi-Fi и Bluetooth. Оптические датчики, такие как фотодиоды и устройства с зарядовой связью, используются для инфракрасные и видимые длины волн. В трубках Гейгера-Мюллера используется ионизирующая свойства более высоких частот для создания импульса тока, который может быть используется для создания слышимого щелчка. Сцинтилляторы флуоресцируют при обнаружении ионизирующее излучение.СВЧ-датчики недавно успешно зарекомендовали себя диапазон 1-300 ГГц для различных промышленных приложений, включая неинвазивный мониторинг в режиме реального времени компонентов трубопроводов нефти и воды, пассивные радиометры и радары для картографии, визуализации и томографии. Недавние и будущие разработки таких датчиков, обладающих высокой точностью и надежность в приложениях здравоохранения, включая обнаружение опухолей, алкоголя, лекарства и сахар в кровотоке. Появилась новая разработка в использовании оптическая визуализация в лучевой терапии, которая очень сильно измеряет движения пациента. точно, что будет иметь огромный потенциал для индустрии здравоохранения.Будущие датчики появятся в виде наноразмеров с гибридными многофункциональные датчики, отвечающие требованиям многих сложных Приложения.

Армия

финансирует исследования сенсора с «в 100 000 раз более высокой чувствительностью»

Армейские исследователи разработали новый датчик микроволнового излучения, который, как говорят, имеет в 100 000 раз более высокую чувствительность, чем доступные в настоящее время коммерческие датчики.

Новый датчик микроволнового излучения, который представляет собой микроволновый болометр, как утверждается, приведет к «значительным улучшениям» в тепловизионных изображениях, радиосвязи и радиоэлектронной борьбе, говорят армейские исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Nature .

«СВЧ-болометр, разработанный в рамках этого проекта, настолько чувствителен, что способен обнаруживать одиночный микроволновый фотон, что является наименьшим количеством энергии в природе», — сказал д-р Джо Цю из Управления армейских исследований.

Болометры

Болометр — это устройство, которое измеряет мощность электромагнитного излучения при нагревании материалов, которые демонстрируют зависимость электрического сопротивления от температуры. На сегодняшний день они являются одними из самых чувствительных детекторов, используемых для обнаружения инфракрасного излучения, и являются неотъемлемыми инструментами для приложений, в частности, в современных тепловизионных технологиях, ночном видении и инфракрасных технологиях.

Схема концепции болометров. Изображение предоставлено Университетом Беркли

Хотя болометры зарекомендовали себя как отличные датчики инфракрасного диапазона излучения, они не очень чувствительны, быстро реагируют и, в некоторых устройствах, способны поглощать свет.

Во многих исследованиях изучались возможности получения болометров с более высокой чувствительностью путем уменьшения размера детектора и, таким образом, увеличения теплового отклика. При этом предыдущие исследования показали, что графен является отличным материалом для этого.

Датчик графенового болометра

В этом исследовании, которое является последним в исследовании графенового болометра, команда армии США представляет графеновый микроволновый болометр, который настолько чувствителен, что способен обнаруживать одиночный микроволновый фотон, наименьшее количество энергии в природе, — объясняет Цю.

Графеновый микроволновый болометр, разработанный военными учеными в рамках этого проекта.Он способен обнаруживать одиночный микроволновый фотон, наименьшее количество энергии в природе. Изображение любезно предоставлено Исследовательским бюро армии США, Командование развития боевых возможностей армии США

Он обнаруживает электромагнитное излучение, измеряя повышение температуры по мере поглощения фотонов датчиком. Ключевым нововведением в этом исследовании является измерение повышения температуры сверхпроводящим джозефсоновским переходом — квантово-механическим устройством, состоящим из двух отдельных сверхпроводящих электродов — при сохранении высокой степени связи микроволнового излучения с графеном через антенну.

Эффективность связи важна для высокочувствительного детектирования, потому что на счету каждый фотон.

Специальная структура диапазона

Помимо своей тонкости, электроны графена находятся в особой зонной структуре, где валентная зона и зона проводимости пересекаются в одной точке Дирака. «Плотность состояний там исчезает, поэтому, когда электроны получают энергию фотона, температура повышается, а утечка тепла небольшая», — сказал доктор Кин Чунг Фонг.

Детекторы болометров с более высокой чувствительностью могут увидеть новые пути, которые исследуются для улучшения характеристик систем, обнаруживающих электромагнитные сигналы. «Эта технология потенциально откроет новые возможности для таких приложений, как квантовое зондирование и радар, и обеспечит сохранение армии США спектрального доминирования в обозримом будущем», — заключил Цю.

Пассивный

Введение

Все объекты выше абсолютного нуля излучают электромагнитное излучение. Закон Вина говорит нам, что пиковое излучение Земли происходит в тепловой инфракрасной части спектра, около 9-10 микрометров. Земля также излучает небольшое количество микроволнового излучения, хотя и на относительно низком уровне. Пассивные микроволновые датчики обнаруживают и регистрируют микроволновое излучение, которое естественным образом испускается Землей. Облака не излучают много микроволновой энергии и не мешают естественному излучению микроволновой энергии. Поэтому пассивные микроволновые датчики могут проникать или «видеть сквозь» облачный покров и могут работать как днем, так и ночью.

Пассивные датчики

Пассивные микроволновые датчики относятся к микроволновым радиометрам. Радиометры СВЧ могут быть на борту космических аппаратов, спутников, а также самолетов. Микроволновые радиометры можно использовать во многих климатических приложениях, включая оценку морского льда, солености, водяного пара и температуры поверхности моря.

Микроволновые радиометры измеряют излучение от поверхностей. Это часто называют яркостной температурой, которая связана с физической температурой и составом поверхности.Не все материалы излучают микроволновую энергию одинаково. Физические свойства объекта, такие как атомный состав и кристаллическая структура, также определяют количество испускаемого микроволнового излучения. Например, кристаллическая структура льда излучает больше микроволновой энергии, чем жидкая вода в океане. Количество излучаемой микроволновой энергии в значительной степени зависит от диэлектрической проницаемости объекта . Большинство материалов на Земле имеют диэлектрическую проницаемость от 1 до 8, а жидкая вода имеет диэлектрическую проницаемость около 80.Содержание влаги сильно зависит от микроволнового излучения. Поверхности открытой воды являются относительно плохими излучателями (и хорошими отражателями) микроволновой энергии из-за большой диэлектрической проницаемости воды. С другой стороны, морской лед является относительно хорошим излучателем (плохим отражателем) микроволновой энергии. Разница в микроволновом излучении позволяет обнаруживать и измерять морской лед.

Основным преимуществом пассивного микроволнового дистанционного зондирования является то, что микроволновое излучение может проникать сквозь облачный покров, дождь и пыль.Он также может быть приобретен днем ​​или ночью. Основным недостатком пассивного микроволнового дистанционного зондирования является довольно низкий уровень излучаемой энергии. Кривая черного тела вверху страницы показывает, что уровень энергии, излучаемой Землей относительно низка, особенно в микроволновом диапазоне. Поэтому сложно собрать подробные данные и пространственное разрешение пассивного микроволнового излучения. наборы данных обычно грубые. Данные хорошо подходят для измерения и отслеживания крупномасштабных и глобальных изменений.

Приложения

Мониторинг морского льда

Пассивные микроволновые датчики обеспечивают относительно длительную непрерывную регистрацию морского льда. Из-за возможности обнаружения сквозь облака и в ночное время пассивное дистанционное зондирование идеально подходит для измерения полярного морского льда. Наблюдения за морским льдом с помощью пассивных микроволновых датчиков начались в 1972 году с помощью электрического сканирующего микроволнового радиометра (ESMR) на борту спутника NOAA Nimbus-5. В 2002 году был запущен спутник Aqua Satellite с усовершенствованным датчиком системы наблюдения Земли с помощью микроволнового сканирующего радиометра (AMSR-E), и данные были получены до 2011 года.На основе данных AMS-E можно получить множество физических свойств, включая водяной пар, жидкую воду из облаков, осадки, температуру поверхности моря, скорость ветра у поверхности моря, концентрацию морского льда, водный эквивалент снега и влажность почвы.

Сплоченность морского льда в Антарктике, варьирующаяся от 0 процентов (фиолетовый) до 100 процентов (белый), захвачена AMSR-E 7 августа 2004 года.

Национальный центр данных по снегу и льду (NSIDC) исследует и предоставляет данные о взаимодействии снега, льда, ледников и климата.Различные данные NSIDC доступны для загрузки через их веб-сайт. NSIDC также недавно опубликовал визуализации в Google Earth. Данные временного ряда отображают изменения протяженности морского льда, снежного покрова и ледников. Цель состоит в том, чтобы сделать данные и визуализацию более доступными для общественности, чтобы лучше понять циросферы, замороженный водный компонент Земли. Данные можно загрузить по адресу http://nsidc.org/data/google_earth

.

.

Влажность почвы

Спутник с активным пассивным контролем влажности почвы (SMAP) был запущен НАСА 31 января 2015 года с целью составить карту глобальной влажности почвы.SMAP также предназначен для определить, замерзли ли почвы или нет. SMAP содержит как активный, так и пассивный микроволновый датчик. Пассивный микроволновый радиометр измеряет естественное микроволновое излучение Земли. SMAP может отображать весь земной шар с помощью радиолокационных данных высокого разрешения каждые два-три дня. Инструменты измеряют условия в верхних 5 см почвы через умеренный растительный покров, чтобы получить глобально нанесенные на карту оценки влажности почвы и ее замерзания-оттаивания.

Трехдневная составная глобальная карта поверхностной влажности почвы, полученная с помощью радиометра SMAP в период с августа по июнь.25-27, 2015 г. Более влажные участки обозначены синим цветом, а более сухие — желтым. Кредит изображения: НАСА

← Назад

Далее →

Модуль дома

Обзор СВЧ

Введение

Микроволновое дистанционное зондирование использует и обнаруживает электромагнитное излучение с длинами волн примерно от 1 мм до 1 м. Микроволновые датчики могут работать днем ​​или ночью и в любых погодных условиях. Микроволновое излучение имеет длинные волны, способные проникать сквозь облачный покров, дымку, пыль и даже дождь.Более длинные волны не подвержены атмосферному рассеянию, которое в первую очередь влияет на более короткие волны (видимые, ближний ИК-диапазон). Некоторые приложения микроволнового дистанционного зондирования включают мониторинг снежного и ледяного покрова, температуры поверхности моря и суши, осадков и различные радиолокационные приложения.

СВЧ диапазоны

Микроволновый спектр делится на полосы в зависимости от длины волны энергии. Каждый из диапазонов имеет различное использование и научное применение. Например, микроволны средней длины волны (диапазон C) могут проникать через облака, дождь и пыль на поверхность Земли.Более короткие диапазоны длин волн, такие как L-диапазон, обычно используются системами глобального позиционирования (GPS), но также могут использоваться для измерения влажности почвы. Другие диапазоны, такие как диапазоны X и Ku, в основном используются для спутниковой связи.

Обозначение полосы Частота (ГГц) Длина волны (сантиметры)
L группа от 1 до 2 от 30,0 до 15,0
Полоса S от 2 до 4 с 15 по 7. 5
Ремешок C от 4 до 8 от 7,5 до 3,8
X группа от 8 до 12 от 3,8 до 2,5
Ku-диапазон 12–18 от 2,5 до 1,7
Диапазон К 18 до 27 от 1,7 до 1,1
Диапазон Ka от 27 до 40 1.1 до 0,75
Диапазон V от 40 до 75 от 0,75 до 0,40
Диапазон W от 75 до 110 от 0,40 до 0,27

Пассивное дистанционное микроволновое зондирование

Пассивные микроволновые датчики аналогичны пассивным датчикам в видимой и ближней инфракрасной частях спектра. Пассивные микроволновые датчики обнаруживают естественное микроволновое излучение и регистрируют его. Земля естественным образом излучает энергию в микроволновой части спектра, хотя это очень низкий уровень энергии. Пассивные радиометры используются для изучения погоды, температуры поверхности моря и льда.

Пассивный микроволновый тепловизор Миссии по измерению тропических осадков (TRMM) собрал данные под грозовыми облаками, чтобы выявить структуру урагана Катрина.
Изображение предоставлено: НАСА / Центр космических полетов Годдарда, Научная студия визуализации

Активное микроволновое дистанционное зондирование

Активные микроволновые датчики отправляют импульсы микроволновой энергии на поверхность Земли и регистрируют время, необходимое для возврата импульса.Иногда их называют активными микроволновыми радиометрами, а чаще — радиолокационными системами. Та же радарная технология, которая используется в дистанционном зондировании, используется для отслеживания самолетов и скорости транспортных средств. Существует три основных типа активных микроволновых датчиков, используемых в приложениях дистанционного зондирования: радары формирования изображений, рефлектометры и радиолокационные высотомеры.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *