presenta
Rilevatore di cariche elettrostatiche
di IZ1TQI Aldo "de Roderigo" - RCT #030
Gli apparati collegati ad antenne non cortocircuitate nei confronti delle cariche elettrostatiche, qualora non siate lesti a scollegare l'antenna all'appressarsi di temporali, corrono il rischio di defungere.
Con questo dispositivo sarete preavvertiti soltanto quando, nelle vostre vicinanze, si sta creando un campo elettrostatico che potrebbe rivelarsi pericoloso, cosa che non accade durante ogni episodio di maltempo o rovesci d'acqua.
Infatti il circuito funziona un po' da elettroscopio, ma non indica la grandezza della carica rilevata; potrete, ad esempio, osservare che strofinando un foglio di plastica o altro materiale plastico sintetico, il marchingegno reagirà, indicando ciò con l'accensione del led e con l'emissione di una nota acustica, ma reagirà anche se in lontananza si formano campi elettrostatici e quindi si verificano scariche elettriche come quelle dei fulmini, preavvertendo così l'arrivo di temporali, anche prima di udirne i tuoni.
Ho visto scoccare scintille dal pl di un'antenna, per fortuna scollegata, quando la perturbazione temporalesca era ancora assai lontana e da quel momento ho procurato di cortocircuitare tutte le antenne, che non lo erano, nei confronti dell'elettricità statica.
Il progetto è stato desunto da "Nuova Elettronica".
Il funzionamento.
Per essere in grado di rilevare l'elettricità statica il circuito deve avere un'impedenza, in entrata, di circa 200 MOhm, cosa realizzabile con un operazione come IC1 con ingressi a fet, il quale può raggiungere un migliaio di mega Ohm d'impedenza.
L'impedenza d'ingresso è data dalla resistenza di polarizzazione R3 moltiplicato per il tasso di reazione dovuto al partitore R4, R5 sull'uscita; con i valori indicati si raggiungono appunto circa 200 MOhm.
L'ingresso, piedino 3 di IC1a, va collegato ad un sensore costituito da un tratto di filo rigido di una decina di centimetri.
L'elettricità statica raccolta di questa "antenna", viene amplificata di circa 10 volte, raddrizzata dai diodi DS1, DS2 ed applicata sugli ingressi di IC1b, utilizzato come comparatore, la cui uscita (piedino 7) si porta a livello alto provocando l'accensione del diodo LD1 e abilitando l'integrato NE555, che funziona come oscillatore astabile ed emette, attraverso la capsula trasduttrice, una nota acustica di allarme di circa 1459 Hz. teorici, ma chiaramente le tolleranze dei componenti faranno variare, a ciascuno di voi, tale frequenza.
Per chi volesse cambiare la tonalità della nota, fornisco la formula, desunta dal datasheet, che permette di calcolare la frequenza di oscillazione dell'NE555:
f = 1440 : [ C5 x ( R13 + 2R14)]
f in Hertz; C5 in micoFarad; R13 e R14 in KiloOhm;
nel nostro caso f = [0,010 x (4,7 + 94)]; f = 1458,9
Il circuito di allarme acustico può essere omesso, nel qual caso vi fermerete al diodo led.
In figura 2 è mostrato un'ipotesi di schema pratico della sola parte comprendente l'integrato TL081 e separatamente, per chi volesse aggiungerla, della sola parte con l'LM555; i ponticelli a traccia sottile indicano continuità.
Si capisce che comunque il marchingegno non risolve tutto, perchè ci sono circostanze improvvise ed inaspettate durante le quali non si è pronti ad intervenire, per esempio durante il sonno, pertanto altro rimedio efficiente potrebbe essere quello di interporre stabilmente, tra l'uscita dell'apparato e il cavo d'antenna, un bocchettone a "T" (maschio, femmina maschio) del quale lasciare inutilizzata la derivazione femmina, durante l'attività, ma ricordando, ad apparato spento, di avvitargli sopra un pl cortocircuitato e naturalmente di toglierlo riprendendo a trasmettere.
E' solo un'idea che mi è venuta proprio ora, considerando che l'aggiunta di un "T" non dovrebbe introdurre perdite drammatiche.
Volendo si potrebbe adattare un qualcosa al "T" che permettesse di avvitarci una candela di automobile sopra e lasciarlo stabilmente in parallelo sul derivatore a "T".
L'alimentazione del solo circuito rilevatore (escluso l'LM555) consuma una corrente di circa 5 mA, pertanto potrete servirvi di una pila da 9V confidando in una lunghissima durata.
Tuttavia, volendo alimentare dalla rete elettrica vi suggerisco una delle soluzioni mostrate in figura 3; se vorrete alimentare con 9 V sostituite lo zener da 12 V con uno da 9 V oppure l'LM7812 con un LM7809, ma non è indispensabile.
I condensatori che forniscono la reattanza di caduta di tensione possono essere da 2 uF, disponendo due condensatori in parallelo da 1 uF.
Si capisce che comunque il marchingegno non risolve tutto, perchè ci sono circostanze improvvise ed inaspettate durante le quali non si è pronti ad intervenire, per esempio durante il sonno, pertanto altro rimedio efficiente potrebbe essere quello di interporre stabilmente, tra l'uscita dell'apparato e il cavo d'antenna, un bocchettone a "T" (maschio, femmina maschio) del quale lasciare inutilizzata la derivazione femmina, durante l'attività, ma ricordando, ad apparato spento, di avvitargli sopra un pl cortocircuitato e naturalmente di toglierlo riprendendo a trasmettere.
E' solo un'idea che mi è venuta proprio ora, considerando che l'aggiunta di un "T" non dovrebbe introdurre perdite drammatiche.
Volendo si potrebbe adattare un qualcosa al "T" che permettesse di avvitarci una candela di automobile sopra e lasciarlo stabilmente in parallelo sul derivatore a "T".
L'alimentazione del solo circuito rilevatore (escluso l'LM555) consuma una corrente di circa 5 mA, pertanto potrete servirvi di una pila da 9V confidando in una lunghissima durata.
Tuttavia, volendo alimentare dalla rete elettrica vi suggerisco una delle soluzioni mostrate in figura 3; se vorrete alimentare con 9 V sostituite lo zener da 12 V con uno da 9 V oppure l'LM7812 con un LM7809, ma non è indispensabile.
I condensatori che forniscono la reattanza di caduta di tensione possono essere da 2 uF, disponendo due condensatori in parallelo da 1 uF.
Non mi pare esserci altro di rilevante da aggiungere, pertanto mi accomiato con l'augurio che questo dispositivo vi possa essere di qualche utilità, in caso contrario terrò conto che ho perso una buona occasione per risparmiarvelo.