Домашний электрик

Устройство намагничивания состоит из катушки-соленоида, предохранителя, кнопки от звонка и шнура со штепселем для подключения в электрическую сеть. Наиболее важной его частью является катушка. Каркас катушки представляет собой прямоугольный параллелепипед небольшой высоты. Его изготовляют из двух пластинок размером 90x70 мм, вырезанных из тонкой фанеры толщиной 1 мм, и двух брусочков сечением 10x10 мм, вырезанных из сухого дерева. При отсутствии фанеры пластинки можно вырезать из листового текстолита, прессшпана или плотного, но не очень толстого картона. Пластинки и брусочки скрепляют между собой маленькими гвоздиками или столярным клеем. К основанию получившегося прямоугольного каркаса приклеивают два бруска сечением 10x10 мм, на которые будет опираться катушка при ее установке на панели. Каркас обматывают двумя слоями лакоткани или парафинированной бумаги и наматывают обмотку будущей катушки. Намотка катушки производится медным проводом, покрытым эмалью и шелковой изоляцией диаметром 0,35-0,55 мм марки ПЭЛШО. Провод наматывается в несколько слоев, плотно виток к витку. Между слоями прокладывают тонкую парафинированную или папиросную бумагу. Сверху обмотку покрывают несколькими слоями парафинированной бумаги или лакоткани. При питании устройства от сети напряжением 127 В необходимо намотать 200 витков провода, а при 220 В – 350 витков.

Предохранитель устройства представляет собой две вертикальные полоски-держатели из латуни или меди, находящиеся друг от друга на расстоянии 40 мм и прикрепленные к небольшому основанию из пластмассы или фанеры. Между держателями натягивается кусочек медной проволоки 0,05 мм, концы которой наматывают на оба держателя. Можно сделать иначе: в держателях сделать небольшие прорези и в них вставлять концы проволочки. Предохранитель во время работы необходимо закрывать небольшой коробочкой, сделанной из пластмассы. После этого вырезают из органического стекла или текстолита панель будущего устройства и крепят на ней катушку-соленоид, предохранитель, кнопку и концы сетевого шнура. Дерево для панели использовать нельзя.

Укрепив детали на панели, производят электрический монтаж устройства. Монтаж осуществляют проводом в надежной резиновой и хлопчатобумажной изоляции. Теперь, чтобы намагнитить железную или стальную деталь, необходимо вначале натянуть кусочек проволоки 0,05 мм на держатели предохранителя и закрыть пластмассовой коробочкой. После этого кладут во внутрь катушки деталь, которую нужно намагнитить и включают штепсель электрического шнура в сеть. Если теперь нажать на кнопку и придержать ее чуть-чуть, через катушку пойдет электрический ток и пластинка намагнитится. В связи с тем что сопротивление катушки мало, в цепи устройства произойдет резкий рост тока, и проволочка предохранителя сгорит. Для намагничивания следующей детали нужно вынуть штепсель шнура из сети и вставить новую проволочку предохранителя. Дальнейшие операции намагничивания производят так, как было описано выше.

Устройство получения магнитов с большой магнитной силой работает следующим образом. После включения питания выключателем SA1, начинается заряд конденсатора С1 через цепочку VD2, R5, R6, VD1. Как только конденсатор зарядится, а это произойдет через 15–20 с, то загорится индикатор HL1 «Готов», сигнализирующий о том, что напряжение на конденсаторе С1 достигло рабочей величины (120 В). Если теперь нажать на кнопку SB1 «Разряд», то откроется тиристор VS1 и через него и катушку-соленоид произойдет разряд конденсатора С1. Импульс тока, прошедший через катушку L1, создаст магнитное поле, которое и намагнитит заготовку из магнитного материала, находящуюся внутри соленоида.

Катушка L1 может иметь различную форму и число витков, а также может быть снабжена сердечником определенной конфигурации из ферромагнитного материала. Например, для намагничивания кольцевых магнитов катушка L1 должна содержать 20 витков провода МГШВ-0,35, намотанных на сердечник из электротехнической стали. В такой конструкции соленоида заготовки из сплава ЮНД4 намагничиваются до уровня 30–50 мТл.

Подбирая опытным путем значения конденсатора С1 и резистора R3, можно получить другие уровни остаточной индукции. Например, увеличения намагниченности можно добиться увеличением емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R3. Установку требуемой степени намагниченности детали можно сделать ступенчатой, например, выбирать переключателем конденсаторы необходимой емкости и резисторы определенного сопротивления.

Налаживание устройства заключается в подборе максимально возможного сопротивления резистора R1, при котором надежно открывается тиристор VS1 после зажигания индикатора «Готов» и нажатия, а также последующего отпускания кнопки «Разряд».

Для определения намагниченности детали можно собрать несложное устройство всего на трех распространенных транзисторах. В основе его работы лежит открытие, сделанное английским физиком М. Фарадеем еще в далеком 1831 году. Если вблизи катушки индуктивности, лучше всего со стальным сердечником, перемещать постоянный магнит, то на выводах катушки появится ЭДС, величина которой зависит от напряженности магнитного поля и числа витков катушки.

Теперь если этот сигнал подать на вход усилителя звуковой частоты, а на выходе усилителя включить индикатор, например, миниатюрную лампочку накаливания, то она засветится. Это и будет означать, что вблизи катушки находится намагниченный предмет. В устройстве катушка индуктивности является своеобразным датчиком намагниченности, который через конденсатор С1 подключен к усилительному каскаду на транзисторе VT1. Режим работы каскада по постоянному току задается резисторами R1 и R2. В зависимости от параметров транзистора, его статического коэффициента передачи и обратного тока коллектора, оптимальный режим работы устанавливается переменным резистором R1.

В эмиттерную цепь транзистора первого каскада включен составной транзистор VT2, VT3 из транзисторов разной структуры. Нагрузкой составного транзистора служит сигнальная лампа EL1. Для ограничения тока, проходящего через лампочку в цепь базы транзистора VT2, включен резистор R3.

Если вблизи катушки нет намагниченного предмета, то свечения лампы не видно. Но как только вблизи сердечника катушки появится намагниченный предмет, сигнальная лампа на мгновение вспыхнет. Чем больше предмет и сильнее его намагниченность, тем ярче вспышка лампы.

В качестве датчика лучше всего взять катушку с сердечником от электромагнитных реле РСМ, РЭС6, РЭС9 или других, сопротивлением обмотки не менее 200 Ом. Заметим, что чем больше сопротивление обмотки, тем более чувствительным будет индикатор. Неплохие результаты получаются с самодельным датчиком. Для его изготовления берется отрезок стержня диаметром 8 и длиной 25 мм из феррита 600НН (от магнитной антенны карманных приемников). На стержень, на длине примерно 16 мм, наматывают 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 МШОЗА можно применить транзисторы КТ315 с любым буквенным индексом, а вместо МП25Б – другие транзисторы серий МП25, МП26, обладающие коэффициентом передачи не менее 40.

Конденсатор С1 может быть любого типа, например, К50-3, К50-6, К50-12. Постоянные резисторы – МЛТ-0,25, переменный – СП-1. Сигнальная лампа – на напряжение 3,5 В и возможно меньший ток, например, 0,15 А. Батарея питания – 3 элемента типа 316, выключатель – любой конструкции.

Детали индикатора лучше всего смонтировать на небольшой печатной плате из фольгированного гетинакса толщиной 0,8–1 мм. Плату помещают в пластмассовую коробочку необходимого размера. На большей ее стороне устанавливают сигнальную лампочку, переменный резистор и выключатель, а на меньшей – катушку с сердечником таким образом, чтобы из отверстия стенки немного выступал наружу конец сердечника.

Во время работы индикатора переменным резистором вначале устанавливают небольшую яркость свечения лампы, а только потом подносят к сердечнику датчика испытываемый предмет. При проверке слабо намагниченных предметов яркость сигнальной лампы немного увеличивают, чтобы легче было заметить изменение ее свечения.