Danas je nabavljen elektronički uređaj koji kombinira detektor metala, voltmetar i ommtetar – detektor kratkog spoja vodova njemačkog proizvođača PROXXON koji je najviše poznat po proizvodnji kvalitetnih malih ručnih električnih alata namijenjenih prvenstveno za hobiste i finu obradu materijala.
Kad se uređaj koristi kao detektor metala potrebno je potenciometrom sa sklopkom uključiti uređaj (EIN), a zatim namjestiti željeni prag osjetljivosti detekcije. Kad se pak uređaj koristi kao voltmetar ili detektor kratkog spoja (neprekinutosti) vodova poteciometar ostaje u krajnjem položaju – isključeno (AUS). Za detekciju kratkog spoja mjerni kablovi spajaju se u tičnicu DURCH GANG, a kod mjerenja napona isti se uključuju se u utičnicu VOLT TEST. Vidimo da se ovim uređajem izravno mogu mjeriti samo istosmjerni naponi do 15 V.
Na zadnjoj strani uređaja nalazi se kratke upute za upotrebu kombiniranog detektora PROXXON NR 22205. Detektor se napaja preko jedne standardne baterije od 9 V.
Crvena LED služi za detekciju vodova pod naponom. Beskontaktni detektor vodova pod naponom radi na principu detekcije slabog izmjeničnog elektromagnetskog polja koje se stvara oko vodova pod naponom. Cijelu stvar možemo zamisliti kao transformator gdje primarnu stranu čini vod pod izmjeničnim naponom koji testiramo, a sekundarnu stranu čini vod (antena) detektora. Naravno, s obzirom da u transformaciji energije sudjeluju vrlo male duljine vodiča između kojih nema nikakve magnetski vodljive jezgre, time će i prijenos energije biti vrlo mali, pa detektor mora imati dobro strujno i naponsko pojačalo kako bi se taj vrlo mali inducirani napon mogao detektirati.
Elektromagnetsko polje će se stvarati samo oko vodiča kojim teče struja. Ukoliko nemamo zatvoren strujni krug neće biti struje pa ni EM polja. No, kad antenu detektora približimo vodu pod izmjeničnim naponom, vrlo mala struja će poteći kapacitivnom vezom sa voda pod naponom preko zraka na antenu detektora i dalje prema uzemljenju (ova struja će poteći zbog razlike potencijala između voda pod naponom i antene detektora).
U bolje detektore obično se ugrađuju i filtri. Na ulaznom dijelu filtrima se blokiraju visokofrekvencijski RF signali ili statički elektriciteti na anteni koji bi mogli uzrokovati lažnu detekciju (ciljani propusni opseg je 50-60 Hz kolika je frekvencija napona gradske mreže). Na izlaznom se dijelu filtrima oblikuje pojačani signal za željeni prikaz preko LED diode (npr, treperenje na frekvenciji ulaznog signala ili kontinuirano svjetlo).
Pojačanje tri tranzistora (koliko se obično nalazi u stupnjevima pojačala tranzistorskih beskontaktnih detektora) iznosi oko 8 milijuna puta te će i ta vrlo mala struja biti dovoljna da u zadnjem stupnju tranzistorskog pojačala uključi LED. S obzirom da naš detektor nema nikakvih filtera crvena LED se pali u blizini vodova pod naponom, ali i u blizini kućišta električnih uređaja općenito, zatim u blizini površina sa statičkim elektricitetom i općenito na predmetima gdje postoji bilo kakvo minimalno pražnjenje elektriciteta.
Iako je detekcija beskontaktnim detektorom izmjeničnog napona u većini slučaja točna, vidi se da dosta faktora može utjecati na pouzdanost detekcije. Stoga je preporuka da se, ukoliko se beskontaktnim detektorom (pogotovo nekim jeftinim) ne detektira napon, za svaki slučaj vod provjeri još i voltmetrom ili nekom drugim kontaktnim ispitivačem prije nego ćemo ga moći bez straha uhvatiti prstima.
O vrstama i principima rada detektora metala već smo pisali u objavi METROTECH model 220A no u našem slučaju ne radi se o ni jednom tipu opisanih detektora. Naš detektor metala izveden je na najjednostavniji mogući način sa jednom zavojnicom na feritnoj jezgri i samo jednim oscilatorom. Nema nikakve zvučne indikacije već samo indikaciju pomoću instrumenta koji je spojen kao ampermetar u krugu napajanja oscilatora detektora.
Naš detektor se dakle bazira na jednom jednostavnom oscilatoru čiju frekvenciju određuje LC krug (zavojnica na feritnoj jezgri i kondenzator). Predmeti u blizini zavojnice uzrokuju promjenu frekvencije ovog oscilatora, odnosno time i promjenu energije koju isti troši što se detektira osjetljivim miliampermetrom. Iako vrlo jednostavan, naši testovi su pokazali da ovaj PROXXON-ov detektor reagira na male metalne predmete (vijak dužine 1 cm) već na 25 cm udaljenosti, naravno, kada se između detektora i metalnog predmeta nalazi samo zrak. Preko nekih čvrstih prepreka (drvo, žbuka) početak detekcije smanjuje se na ispod 5 cm. S obzirom da se utječe na elektromagnetsko polje LC oscilatorskog kruga, također i neki nemetalni predmeti u polju zavojnice uzrokoju promjenu frekvencije, no puno slabije nego metalni predmeti.
Na donjoj slici jasno se uočavaju izvodi zavojnice oscilatora na feritnoj jezgri, te lijevo “antena” beskontaktnog detektora izmjeničnog napona.
U modu ispitivača kratkog spoja (ommetra) kazaljka instrumenta počne reagirati već kod otpora reda 1 MΩ. Od 500 kΩ pa prema nuli skala instrumenta je prilično linearna pa je šteta što nije baždarena za mjerenje otpora. U modu ispitivača istosmjernog napona do 15 V instrument se ponaša sukladno deklariranim vrijednostima.
Ovaj detektor na testovima ni po čemu ne zaostaje za današnjim uređajima za istu namjenu. Po osjetljivosti i mogućnosti očitanja analogni instrument sa kazaljkom čini se bolje rješenje od LCD-ova koji se danas ugrađuju u većinu takvih detektora. Zamjerka je jedino nedostatak bilo kakve zvučne indikacije, barem kod ispitivača kratkog spoja. Šteta što nije iscrtana i neka, makar gruba, omska skala kad se instrument već ponaša kao ommetar. Čitav sklop bazira se na 7 tranzistora i nekoliko pasivnih komponenti. Da je ugrađena još jedna sklopka i otpornik, te možda još koja dioda, mogao se proširiti mjerni opseg voltmetra na izmjenične mrežne napone. No, očito se kod dizajna ovog PROXXON-ovog detektora nije ciljalo na elektroničare ili električare već na hobiste kojima elektrika nije primarni interes i ne žele se opterećivati nepotrebnim kontrolama, opsezima, skalama i oznakama. Dovoljno je ugrubo provjeriti napon kakve baterije ili akumulatora, ispitati da li je kakva žica u prekidu ili provjeriti ima li ispod žbuke kakvih kabela, kao što se to zna dogoditi, baš na mjestu gdje smo odlučili zakucati čavao za kakvu novu sliku 🙂