Заметки для мастера — Включение электроприбора «на хлопок»

 

 

           Cхема электронного звукового реле              

Звуковой сигнал, принятый микрофоном, усиливается микрофонным усилителем на ОУ 741, рисунок 1. С выхода ОУ сигнал поступает на вход десятичного счетчика К561ИЕ8

Рис.1
C помощью резистора R3 регулируют чувствительность ОУ 741. Резистор R1 устанавливает чувствительность микрофона. Резистор R4 предназначен для исключения ложных срабатываний счетчика К561ИЕ8. Свечение светодиода HL1 указывает на выключенное состояние нагрузки.

 

           Акустическое реле с питанием от 5В

Простое самодельное акустическое реле для управления различными нагрузками, принципиальная схема и описание блока. Этот выключатель управляется хлопками в ладоши или аналогичным громким ирезким коротким звуком. Каждый хлопок изменяет состояние выключателя на противоположное, — раз хлопнули — включено, еще раз хлопнули — выключено.

Принципиальная схема

Органом управления служит электретный микрофон М1, — практически любой, самый обычный с двумя выводами и встроенным усилительным каскадом. Сигнал на выходе электретного микрофона слишком мал для управления логическим элементом, поэтому он сначала подается на усилительный каскад на транзисторе VT1. Коллектор транзистора непосредственно соединен с входом «С» триггера D1.

Работа акустического датчика и устройства в целом сильно зависит от режима этого транзистора по постоянному току, поэтому, для облегчения налаживания базовый резистор R2 этого каскада сделан подстроечным.

При налаживании им выставляют такой режим работы транзистора, чтобы напряжение на его коллекторе было где-то у порога логической единице, но еще воспринималось входом микросхемы D1 как логический ноль. Это нужно делать экспериментальным путем, так чтобы чувствительность и стабильность работы схемы были оптимальными.

Принципиальная схема самодельного акустического реле на микросхеме К561ТМ2

Рис. 2.

При хлопке в ладоши или другом звуке напряжение на коллекторе транзистора VT1 будет постоянным + переменным. И это может быть «понято» логическим входом микросхемы D1 как множество импульсов.

Если на триггере D1 сделать обычный делитель на два, то есть вход «D» соединить с инверсным выходом, то потому что число входных импульсов нестабильное, он может оказаться после каждого хлопка в ладоши, многократно переключившись, в любом произвольном состоянии. Чтобы этого не происходило в схеме имеется цепь задержки прохождения логического уровня с инверсного выхода на вход «D», сделанная на элементах С4 и R4. Эта цепь делает так, что триггер за один раз переключается только от первого импульса, поступившего на вход «С», а на последующие не реагирует.

И так, после каждого хлопка в ладоши триггер D1 меняет свое состояние на противоположное. А логический уровень с его инверсного выхода через резистор R5 поступает на транзистор VT2. Если это логическая единица, транзистор открывается и через его коллектор ток поступает на светодиод оптопары U1.

Оптопара открывается и открывает симистор VS1, через который ток поступает на нагрузку. В противном случае, VT2 закрывается и оптопара закрывает оптосимистор VS1.

Сысоев В. РК-2017-02.

 

             Универсальное акустическое реле

  

        Акустическое реле может работать от любого стабилизированного источника питания 5…12В, схема на рис.3

Рис.3

        Система срабатывает от любого громкого звука (хлопка), содержит минимальное кол-во элементов, коммутирует нагрузку в зависимости от типа выбранного реле.

R1 определяет чувствительность акустического реле. В качестве датчика выбран электретный микрофон.

 

         Акустический выключатель освещения

 

        Не очень удобно в темной комнате «на ощупь» искать выключатель. Но можно избавится от трудностей, если сделать его акустическим. Хлопнул в ладоши, и зажегся свет. Схема устройства на рисунке 4.

 

Рис. 4

        Вот как он работает. В исходном состоянии на выходе 5 триггера DD1.1 и выходе 9 триггера DD1.2 присутствуют уровни логического 0. Транзистор VT2 закрыт, и реле К1 обесточено.

        Если подать звуковой сигнал (хлопнуть в ладоши), звук преобразуется микрофоном ВМ1 в электрический импульс, который усиливается транзистором VT1.

        С коллектора транзистора VT1 усиленный сигнал поступает на вход 4Д – триггера DD1.1, включенного по схеме одновибратора.

        Положительный импульс с выхода 5 триггера DD1.1 поступает на тактовый вход триггера DD1.2, который включен по схеме Т – триггера, и переключает его. При этом транзистор VT2 открывается и выключает реле К1, коммутируя своими контактами (на схеме условно не показаны) нагрузку.

        После каждого звукового сигнала триггер DD1.2 изменяет свое состояние, и на его прямом выходе 9 чередуются уровни логического 0 и логической 1. Вслед за этим синхронно закрывается или открывается транзистор VT2. После второго звукового сигнала реле К1 выключится и обесточит нагрузку.

        Наладка схемы проста и сводится при необходимости к подбору сопротивления резистора R1. Но следует учесть, что микрофон ВМ1 должен быть только угольным.

 

Алгинин Б.   

 

          Простая схема акустического реле

 

        Неплохой чувствительностью обладает устройство представлено на рис.5. Прибор реагирует с расстояния 5…7 метров.

Рис.5

        Сигнал с хлопка поступает на угольный микрофон, затем усиливается транзистором VT1. Через согласующий трансформатор поступает на усилительный каскад транзистора VT2. Затем оконченный каскад на ключе VT3 включает обмотку реле. Дополнив данную схему электронным реле с двумя устойчивыми состояниями, получим автомат который будет включать и выключать нагрузку на любую продолжительность по времени.

 

Из журнала:

Mez

elektronik 02

 

          Схема акустического реле на микросхеме К155ЛА3

 

        Акустический выключатель, несмотря на простоту схемы (рис. 6), отличается высокой надежностью. Он реагирует на хлопки в ладоши с расстояния до 5м. Основу конструкции составляют два симметричных RS – триггера на логических элементах И-НЕ. Один из них путем добавления цепочек C4R7 и C5R8 превращен в триггер со счетным входом, другой же совместно с каскадом задержки (VT3, C3, R5 и R6) выполняют функцию одновибратора.

Рис.6

        Микрофонный усилитель на транзисторах VT1 и VT2 имеет коэффициент усиления 1250 на частоте 1кГц. При указанных на схеме номиналах С1 и С2 его частотная характеристика имеет спад в области низких частот, достигающий 20 дБ на частоте 60Гц. Этим снижается чувствительность устройства к низкочастотным помехам и шумам. Подбором номиналов резисторов R1 и R4 устанавливают режим транзисторов, при котором напряжение на коллекторе VT2 находится в пределах +2,6…3В.

        Для коммутации нагрузки используется реле К1, подключаемое к одному из выходов триггера через усилитель мощности VT4. Аналогично можно задействовать и второй выход триггера, превратив данную конструкцию в переключатель двух нагрузок.

        На рис.7 печатной платы показано подключение дополнительного усилителя мощности VT5 с соответствующим резистором R10 в цепи базы.

Рис.7

        Рассмотренная схема потребляет ток не более 20 – 30 мА. Поэтому в источнике питания можно использовать общий выпрямитель с напряжением около 10 – 20 В (в зависимости от применяемых реле). При выборе типа регулирующего транзистора для такого стабилизатора важно не забывать, что на нем рассеивается мощность около 0,2 – 0,3 Вт.

        Вывод 14 микросхемы DD1 соединяется во всех случаях с шиной «+5 В», а вывод 7 – с общим проводом.

        Описанное устройство на логических элементах во время испытаний сохраняло работоспособность при снижении напряжения до величины 4 В.

 

Попов А.

г. Одесса 

Схема акустического реле с питанием от 5В (К561ТМ2)

Простое самодельное акустическое реле для управления различными нагрузками, принципиальная схема и описание блока.

Этот выключатель управляется хлопками в ладоши или аналогичным громким ирезким коротким звуком. Каждый хлопок изменяет состояние выключателя на противоположное, — раз хлопнули — включено, еще раз хлопнули — выключено.

Принципиальная схема

Органом управления служит электретный микрофон М1, — практически любой, самый обычный с двумя выводами и встроенным усилительным каскадом. Сигнал на выходе электретного микрофона слишком мал для управления логическим элементом, поэтому он сначала подается на усилительный каскад на транзисторе VT1. Коллектор транзистора непосредственно соединен с входом «С» триггера D1.

Работа акустического датчика и устройства в целом сильно зависит от режима этого транзистора по постоянному току, поэтому, для облегчения налаживания базовый резистор R2 этого каскада сделан подстроечным.

При налаживании им выставляют такой режим работы транзистора, чтобы напряжение на его коллекторе было где-то у порога логической единице, но еще воспринималось входом микросхемы D1 как логический ноль.

Это нужно делать экспериментальным путем, так чтобы чувствительность и стабильность работы схемы были оптимальными.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного акустического реле на микросхеме К561ТМ2.

При хлопке в ладоши или другом звуке напряжение на коллекторе транзистора VT1 будет постоянным + переменным. И это может быть «понято» логическим входом микросхемы D1 как множество импульсов.

Если на триггере D1 сделать обычный делитель на два, то есть вход «D» соединить с инверсным выходом, то потому что число входных импульсов нестабильное, он может оказаться после каждого хлопка в ладоши, многократно переключившись, в любом произвольном состоянии. Чтобы этого не происходило в схеме имеется цепь задержки прохождения логического уровня с инверсного выхода на вход «D», сделанная на элементах С4 и R4. Эта цепь делает так, что триггер за один раз переключается только от первого импульса, поступившего на вход «С», а на последующие не реагирует.

И так, после каждого хлопка в ладоши триггер D1 меняет свое состояние на противоположное. А логический уровень с его инверсного выхода через резистор R5 поступает на транзистор VT2. Если это логическая единица, транзистор открывается и через его коллектор ток поступает на светодиод оптопары U1.

Оптопара открывается и открывает симистор VS1, через который ток поступает на нагрузку. В противном случае, VT2 закрывается и оптопара закрывает оптосимистор VS1.

Сысоев В. РК-2017-02.

Акустический выключатель. Подборка схем различных акустических выключателей света. Электрические схемы бесплатно. Простые схемы акустических реле

Схема:

Учитывая все недостатки, схема была доработана, как показано на рисунке и был получен новый вариант акустического реле. Решено было отказаться от управляющего мультивибратора, создающего помехи, приводящие к зацикливанию, заменить мощный симистор менее мощным и более доступным триодным тиристором, повысить чувствительность реле за счет введения дополнительного усилительного каскада, и ввести её регулировку, уменьшить емкость конденсатора С5 и внедрить индикацию ждущего режима на светодиоде.

Устройство:
Алгоритм работы устройства остался прежним — хлопок в ладоши, или другой подобный звук, и освещение включается на две минуты, затем свет автоматически выключается. Схема датчика акустических колебаний на операционном усилителе К140УД6 аналогична прототипу ранее описанному, и пояснений не требует. Далее сигнал через С5 поступает на регулятор чувствительности на R5, и далее, через С6, на дополнительный усилительный каскад на транзисторе VT1. Затем через С7 усиленный сигнал поступает на детектор на VD3 и VD4. В момент хлопка на выходе этого детектора появляется некоторое постоянное напряжение (на С8), которое поступает на базу VT3 и открывает его. При этом конденсатор С3 разряжается через диод VD1 и транзистор VT3. На входах элемента D1.1 устанавливается логический нуль, который держится в течение времени зарядки конденсатора С3 через R3 (примерно 2 минуты). В течение этого времени на выходе D1.1 держится уровень логической единицы, который поступает на базу VT4 и открывает его. Ток, протекающий через этот транзистор, открывает тиристор VS1, который включает лампу освещения. Как только С3 зарядится до единичного уровня на выходе D1.1 установится логический ноль, и транзистор VT4 закроется, отпирающий ток прекратится, и тиристор VS1 также закроется, выключив, таким образом, лампу. Узел индикации ждущего режима выполнен на элементе D1.2 и транзисторе VT2. В то время когда лампа погашена на выходе D1.1 действует логический нуль, он инвертируется элементом D1.2 и единица с его выхода поступает на базу VT2, который открывается и включает светодиод VD2. Когда лампа включена на выходе D1.1 единица а, следовательно, на выходе D1.2 ноль, транзистор VT2 закрыт и светодиод не горит.

Настройка:
Чувствительность устройства высока, при крайне верхнем положении движка резистора R5 устройство срабатывает от негромкого звука или хлопка в ладоши на расстоянии 6-8 метров. При монтаже свободные входные выводы D1 нужно соединить с общим проводом. Не допускать прохождений сетевых проводов вблизи входных цепей ОУ А1. Микрофон М1 — любой динамический.

Радиоконструктор №4 2000г стр. 38

С помощью этого устройства можно автоматизировать включение-выключение освещения или других бытовых приборов: хлопните в ладоши, либо щелкните пальцами, либо издайте любой отрывистый звук – свет включится; на следующий хлопок – свет выключится. Прибор позволяет регулировать чувствительность микрофона, имеет небольшие размеры, обладает высокой надёжностью, прост в изготовлении, не создает помех в электросети.
Нагрузка подключается к разомкнутым контактам реле на печатной плате, которые при хлопке замыкают цепь питания нагрузки.

Технические характеристики NF241

Параметр	Значение
Uпит. постоянное, В	+12…14
Uпит. ном. постоянное, В	+12
Iпотр. при Uпит.ном., мА	…1
Iпотр. при активном реле, мА	…30
Рекомендуемый источник питания, в комплект не входит	PW1215B , ES18E12-P1J , GS15E-3P1J , GS25E12-P1J
Нагрузочная способность выхода	6 А / ~220В
Размер печатной платы, мм	83 х 38
Рекомендуемый корпус, в комплект не входит	BOX-KA11 Корпус пластиковый 90х65х30
Температура эксплуатации, °С	0…+55
Относительная влажность эксплуатации, %	…55
Производство	Самостоятельная сборка
Гарантийный срок эксплуатации	Отсутствует
Вес, г	300

Комплект поставки NF241 Описание NF241

На транзисторах VT1-VT3 выполнен простой усилитель низкой частоты, который усиливает сигнал с микрофона MIC до необходимого уровня. Подстроечным резистором VR1 можно отрегулировать коэффициент усиления. На транзисторах VT4, VT5 выполнен известный триггер Шмитта, широко применяемый в радиотехнических устройствах. Особенностью триггера является то, что он имеет два устойчивых состояния, изменяющихся при каждом приходе сигнала с коллектора транзистора VT3. Таким образом, при каждом хлопке триггер меняет свое состояние, и реле периодически включает-отключает нагрузку. Светодиод LED1 индицирует срабатывание реле.
Конструктивно устройство выполнено на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 83х38 мм. Для удобства установки устройства в корпус по краям платы предусмотрены монтажные отверстия диаметром 3 мм.

На рисунке изображена схема изготовленного мной акустического реле. Данная схема ранее нигде не печаталась. Особенностью конструкции является использование угольного микрофона. Такие микрофоны используются в телефонных аппаратах, в которых отсутствуют усилители не передаче и приеме (ТА-68, ТАН-70, ТАИ-43 и другие). Амплитуда электрических колебаний микрофона достаточна для связи на десятки километров без использования усилителей. Кроме того, он обладает невероятной чувствительностью. Недостатком является узкая полоса пропускания звукового частотного спектра. Но в нашем случае это является плюсом, так как отсекаются лишние звуки и помехи.

Работа схемы. При хлопке в ладоши или щелчке угольный порошок в микрофоне перемещается и меняет свое сопротивление. При этом в точке соединения ограничительного резистора R1 и микрофона появляется переменная составляющая, которая через разделительный конденсатор С 1 поступает на базу транзистора Т 1. Транзистор Т1 является одновременно усилителем переменного и постоянного напряжения. С помощью резистора R2 транзистор Т1 находится в приоткрытом состоянии. Переменная составляющая поступившая на базу, усиливается транзистором и, с коллектора через конденсатор С2, поступает на выпрямитель-удвоитель, собранный на элементах DD1, DD2, C3. Удвоенное постоянное напряжение накапливается на конденсаторе С3, который разряжается по цепи: минус конденсатора, резистор R1, база-эмиттер Т1, плюс конденсатора. Транзистор при этом лавинообразно открывается, срабатывает реле Р1, его контакты замыкаются на время действия звукового сигнала. При настройке работы схемы, иногда оказывается, что её чувствительность слишком велика, срабатывает от проходящих по улице автомашин или от взмаха руки вблизи микрофона. Всё зависит от типа используемого реле. Загрубить схему можно включив последовательно конденсатору С1 переменный резистор. Для того, чтобы переключать нагрузку (лампочки) с помощью хлопков, необходимо дополнить схему триггером. Схема такого триггера на поляризованном реле показана на рисунке 2 — ранее так-же нигде не печаталась.

При подаче звукового сигнала (хлопка, щелчка) временно замыкаются контакты реле КР1. Переменное напряжение 220 В через лампочку Л1 диод D1 положительным полупериодом прикладывается к концу второй обмотки реле РП-4 вывод 8, начало обмотки вывод 7, ограничитель тока резистор R1, конденсатор С1, замкнутые контакты реле КР1, вывод 220В. Зарядный ток конденсатора С1 переключает якорь реле в левое по схеме положение, лампочка Л1 загорается, а лампочка Л2 гаснет, диод D1 блокируется контактами реле, а диод D2 разблокирован и готов к работе. При поступлении следующего звукового сигнала, контакты реле Р1 КР1 замыкаются. Напряжение 220 В через лампочку Л2 и диод D2 прикладывается плюсом к началу первой обмотки контакт 5, с выхода обмотки контакт 6 поступает на резистор R1 и перезаряжает конденсатор С1. Поляризованное реле переключает якорь к правому по схеме контакту. Диод D2 блокируется, а диод D1 готов к работе в следующем цикле. Лампочка Л1 гаснет, а лампочка Л2 загорается. Таким образом при поступлении звуковых сигналов происходи поочерёдное переключение нагрузки. Для того, чтобы триггер выполнял функцию включения и выключения только одной лампочки, нужно исключить из схемы одну из лампочек, а вместо неё включить последовательную цепочку из конденсатора 0.33мкф х 300 В и резистора 5–10 кОм, 2 Вт. При настройке работы триггера необходимо отрегулировать якорь поляризованного реле так, чтобы он хорошо переключался и надёжно фиксировался в правом или левом положении.

Правильно определить начало и конец обмоток реле или поменять полярность включения одного из диодов. Конечно данная конструкция акустического реле на угольном микрофоне больше подходит для начинающих, поэтому в следующей статье будет описано на одной микросхеме, а в качестве датчика использован пьезоэлемент.

Обсудить статью ПРОСТОЕ АКУСТИЧЕСКОЕ РЕЛЕ

ЧМ-РАДИОМИКРОФОНЫРадиомикрофоны с частотной модуляцией (ЧМ) обычно довольно сложны. Так, в ЧМ-радиомикрофоне сигнал от электродинамического микрофона усиливается операционным усилителем, после чего поступает на базу транзистора высокочастотного генератора. осуществляя тем самым смешанную амплитудно-частотную модуляцию. Puc.1Значительно упростить конструкцию ЧМ радиомикрофона можно при использовании малогабаритных конденсаторных микрофонов, включаемых непосредственно в колебательный контур высокочастотного генератора. Варианты возможных схем с таким включением приведены на рис.1-3.Puc.2Как понятно, конденсаторный микрофон выполнен в виде развернутого конденсатора с двумя плоскими неподвижными электродами, параллельно которым закреплена мембрана (тонкая фольга, металлизированная диэлектрическая пленка и т. п.), электрически изолированная от неподвижных электродов Выступая элементом контура генератора, он, таким образом, осуществляет частотную модуляцию.Puc.3Мощность ЧМ-радиомикрофонов составляет долиединицы мВт для схемы на рис.1, единицы-десятки мВт для схемы на рис. 2 и десяткисотни (при наличии радиаторов) мВт для схемы на рис.3. Радиус действия, соответственно, изменяется от десятков метров до нескольких километров — при использовании ЧМ-радиоприемников с чувствительностью не менее 10 мкВ/м. Параметры катушек индуктивности аналогичны приведенным в .Литература 1. Ридкоус В. ЧМ радиомикрофон. — Радиолюбитель. -1991, N4, с. 22-23.М.ШУСТОВ, г.Томск(РЛ 9/91)…

Для схемы «ЗВУКОВОЕ РЕЛЕ»

Бытовая электроникаЗВУКОВОЕ В.ЛАЗОВИК, г.Макеевка. На страницах популярных изданий неоднократно публиковались описания различных вариантов акустических выключателей. Предлагаю ещё одну схему, которую я разработал и изготовил более девяти лет назад, и с тех пор она безотказно работает в коридоре моей квартиры. Схема имеет времени. После подачи короткого звукового сигнала свет в коридоре включается и горит приблизительно четырех минут, потом автоматически гаснет. Сама схема вмурована в стену, стены оклеены обоями. Никаких выключателей в коридоре нет, обои чистые, что редко бывает, когда стоит выключатель, и дети постоянно пользуются им. Схема работает следующим образом. Звуковой сигнал, воспринимаемый электретным микрофоном ВМ1, поступает на микросхему DA1 (микрофонный усилитель со специальной частотной характеристикой), применяемую в радиостанциях типа «ЛЕН». Схемы дроздова трансивера С выхода микросхемы сигнал поступает на формирователь прямоугольных импульсов, собранный на двух инверторах микросхемы DD1, и дальше на базу транзистора VT1, который, открываясь, разряжает времязадающий конденсатор (СЗ) триггера Шмитта. При этом на выходном элементе триггера DD1.4 появляется логический «О», и включается мультивибратор, выполненный на микросхеме DD2. На выходе мультивибратора стоит импульсный усилитель (VT2, VT3), с выхода которого через разделительную емкость С7 сигнал подается на управляющий электрод симистора VS1. Симистор открывается и включает нагрузку. Когда конденсатор СЗ зарядится до уровня логической «1», триггер Шмитта переходит в другое устойчивое состояние, на выходе DD1.4 появляется логическая «1», мультивибратор выключается, закрывается симистор, и электролампа гаснет. Время выдержки подбирается в зависимости от конкретного применения схемы. При номинале емкости СЗ, у…

Для схемы «Переключение 12-вольтовых электромагнитных реле от источника напряже»

Схема предложенная Р.Грэйамом, позволяет обеспечить переключение 12-вольтовых электромагнитных от источника напряжением вдвое меньше. В исходном состоянии Т1 и Т2 закрыты, а С1 заряжен до напряжения 6 В по цепи R3-C1-D2. С приходом управляющего потенциала Т1 открывается, соединяя положительную пластину С1 с общим проводом и одновременно открывая транзистор Т2, который соединяет верхний по схеме вывод реле с шиной +6 В. Таким образом реле оказывается до разряда С1 под напряжением 12 В и срабатывает, а после разряда С1 под напряжением 6 В, которого, однако; довольно для поддержания его в этом состоянии. …

Для схемы «Реле «прикосновения»»

Для схемы «Стабилизированный блок питания 59 В 500 мА с защитой на реле»

Многие радиолюбители изготовляют блоки питания (БП) с электронной системой защиты от перегрузок и короткого замыкания. Эти немного сложноваты и не вечно работают стабильно. По моему мнению, существенно проще и лучше системы БП на электромагнитных реле. Ниже дается описание БП с такой системой защиты. БП имеет индикацию включения и перегрузки на светодиодах. Данный БП можно использовать для питания любых радиотехнических устройств с напряжением питания 4,5-6 В, 9 В и током потребления до 500 мА. Его очень удобно использовать для настроечных работ, так как он содержит систему защиты от перегрузок и короткого замыкания, что гарантирует безопасность работ. …

Для схемы «Емкостное реле»

Охранная сигнализация, переключатели для бытовых устройств, датчики контроля на производственном конвейере — вот лишь небольшая часть сферы применения этого емкостного реле. Его можно использовать, к примеру, в простейшей бытовой автоматике: сел в кресло — включился торшер, заиграла музыка, заработал вентилятор и т.п. Словом, область применения тот самый подскажет фантазия, творческая мысль самих радиолюбителей.Радиус действия реле зависит от точности настройки конденсатора С1, а также от конструкции датчика. У автора максимальное расстояние, на которое реагирует реле, равно 50 см.Принципиальная схема емкостного приведена на рис.1, изображения монтажа н печатной платы — на рис.2, а конструкция индуктивной катушки с размещением ее и датчика на плате — на рис — 3.Катушка L1 намотана на многосекционном полистироловом каркасе от контуров транзисторных радиоприемников и содержит 500 витков (250 + 250) с отводом от середины провода ПЭЛ-0,12мм, Намотка — внавал.Датчик устанавливается перпендикулярно плоскости печатной платы. К157уд2 усилитель мощности Он представляет собой отрезок изолированного монтажного провода длиной от 15 до 100 см, либо квадрат, выполненный из такого же провода, со сторонами от 15 см до 1 м. Конденсатор Cl — типа КПК-М, остальные — типа К50-6. В качестве выбрано РЭС-10, паспорт PC4.524.3l2, можно также применить РЭС-10, паспорт РС4.524.303, либо РЭС-55А, паспорт 0602. Диод VD1 можно исключить, так как он необходим лишь для предохранения…

Для схемы «Емкостное реле»

Бытовая электроникаЕмкостное реле Охранная сигнализация,. переключатели для бытовых устройств, датчики контроля на производственном конвейере — вот лишь небольшая часть сферы применения этого емкостного реле. Его можно использовать, к примеру, в простейшей бытовой автоматике: сел в кресло — включился торшер, заиграла музыка, заработал вентилятор и т.п. Словом, область применения этого подскажет фантазия, творческая мысль самих радиолюбителей. Радиус действия реле зависит от точности настройки конденсатора С1, а также от конструкции датчика. У автора максимальное расстояние, на которое реагирует реле, равно 50 см. Принципиальная схема емкостного приведена на рис.1, изображения монтажа и печатной платы — на рис. 2, а конструкция индуктивной катушки с размещением ее и датчика на плате — на рис.3. Схемы дроздова трансивера Катушка L1 намотана на многосекционном полистироловом каркасе от контуров транзисторных радиоприемников и содержит 500 витков (250 + 250) с отводом от середины провода ПЭЛ-0,12мм. Намотка — внавал. Датчик устанавливается перпендикулярно плоскости печатной платы. Он представляет собой отрезок изолированного монтажного провода длиной от 15 до 100 см, либо квадрат, выполненный из такого же провода, со сторонами от 15 см до 1м. Конденсатор С1 — типа КПК-М, остальные — типа К50-6. В качестве реле выбрано РЭС-10, паспорт РС4.524.312, можно также применить РЭС-10, поспорт РС4.524.303, либо РЭС-55А, паспорт 0602. Диод VD1 можно исключить, так как он необходим лишь для предохранения схемы от случайного измененения полярности питания. Настраивается емкостное…

Для схемы «РЕЛЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЗ-2103…2108»

Для схемы «ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА В ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВАХ»

ЭлектропитаниеЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА В ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВАХ Д. АТАЕВ, г. СтерлитамакЗарядные устройства (ЗУ), как правило, снабжены электронной системой защиты от короткого замыкания на выходе. Однако в радиолюбительской практике ещё встречаются простые ЗУ, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя. Необходимые же компоненты для того, чтобы собрать электронную защиту, не постоянно доступны. В этом случае можно применить несложную электромеханическую защиту с использованием реле или автоматических выключателей многократного действия (например, автоматические предохранители или АВМ в квартирных электросчетчиках). Достоинства предлагаемой защиты: простота и отсутствие дорогих полупроводниковых приборов. Недостаток ее — высокая инерционность. Быстродействие релейной защиты составляет примерно 0,1 с, с использованием АВМ- 1…3с. Когда аккумулятор (или аккумуляторная батарея) соединен с выходом устройства, реле К1 срабатывает и своими контактами К1.1 подключает ЗУ (см. К157уд2 усилитель мощности схему). При коротком замыкании выходное напряжение резко уменьшится, обмотка реле будет обесточена, что приведет к размыканию контактов и отключению аккумулятора от ЗУ. Повторное включение после устранения неисправности осуществляется кнопкой SB1. Конденсатор С1, заряженный до выходного напряжения выпрямителя, подключается к обмотке реле. Резистор R1 лимитирует импульс тока при ошибочном включении, когда короткое замыкание на выходе не устранено. Резистор R2 лимитирует ток короткого замыкания выпрямительных диодов. Его можно не включать в цепь, если диоды рассчитаны на импульсные токи такого значения. В противном случае — резистор R2 обязателен. Однако следует помнить, что выходное напряжение ЗУ должно быть в этом случае больше на роль падения напряжения на резисторе R2 при номинальном зарядном токе. АВМ защищает при перегрузках по току, что релейная…

Звуковое реле и схемы для включения освещения с помощью звонка на мобильный телефон. (10+)

Автоматическое управление освещением — Мобильное упраление. Управление звуком

Иногда полезно иметь возможность включить освещение звонком по мобильному телефону. Например, мне, чтобы дойти до дома ночью, нужно включить прожектор, освещающий дорогу. Выключатель, понятное дело, находится дома.

Я сразу же решил, что открывать и перепаивать внутри мобильный телефон не буду. Во-первых , это незаконно. Самостоятельное внесение изменений в устройства, подлежащие обязательной сертификации законом не допускается. Во-вторых , в такой перепайке нет никакой необходимости.

Как и в предыдущих устройствах, я выбрал вариант бестрансформаторного питания. Это сразу обусловило необходимость гальванической развязки с телефоном. Из соображений безопасности мобильный телефон не должен быть напрямую связан с осветительной сетью. Остановился на трех вариантах схемы: акустическая, оптическая и трансформаторная развязки. Все три схемы реагируют на поступление звонка на мобильный телефон. Так как соединение не устанавливается, то деньги не списываются, так что функция получается совершенно бесплатная, если для телефона в системе управления выбрать тариф без абонентской платы. После звонка освещение включено фиксированное время. После чего оно погасает, но его можно включить, снова позвонив.

Звуковое реле

Первый вариант — использование звукового реле, реагирующего на звук звонка телефона. В реле применяется компьютерный микрофон. Он крепится на телефоне в непосредственной близости от громкоговорителя телефона, который издает звук звонка. Обычно этот громкоговоритель расположен на обратной стороне. Телефон с установленным микрофоном нужно звукоизолировать, чтобы посторонние звуки не вызывали помехи. Можно поместить его в чехол из поролона или пенополиэтилена. Для устройства подойдет любой телефон с исправным звонком. Телефон лучше всего подключить к зарядному устройству, включить зарядник в сеть и так оставить навсегда. Используйте оригинальный зарядник, чтобы он мог безопасно работать длительное время.

Устройство подключается к силовой части, описанной на предыдущей странице, в точках, обозначенных буквами A, B, C, вместо схемы на фотореле.

Транзисторы: VT2 — КТ503 , VT3 — КТ502 . Диод VD5 — КД510 или другой аналогичный маломощный диод. Конденсаторы C4 — 0.1 мкФ, C5 — 2 мкФ.

Резисторы: R10 — 50 Ом. Этот резистор нужно подобрать, чтобы обеспечить нужную чувствительность, чтобы реле надежно срабатывало при звонке, не реагировало на посторонние звуки. R11 — 3 кОм. R12 — 50 Ом. R13 — 300 Ом. R14 — 50 Ом.

Все остальные детали, как на предыдущей схеме.

T — микрофон от компьютера. Подключение микрофона со стандартным разъемом осуществляется следующим образом: корпус — к общему проводу, штырек — к конденсатору C4. Если в разъеме есть еще и средний контакт, то его просто не подключаем.

Схема работает так. При возникновении звукового сигнала импульсы тока поступают на базу транзистора VT2, так как переход база — эмиттер обладает односторонней проводимостью, чтобы конденсатор не мог разряжаться, переход зашунтирован диодом. Резистор R12 ограничивает ток. Импульсы тока заряжают конденсатор C5 и открывают транзистор VT3. Через него заряжается конденсатор C1. Свет включается. Когда звук пропадает, конденсатор C1 разряжается, пока освещение не отключится.

4. Акустическое реле. Автоматика. Радиоэлектроника, схемы радиолюбителям

Расшифровать назначение подобного устройства нетрудно. Ведь акустика — наука о звуке, а реле — устройство для включения, выключения или переключения электрических цепей с помощью электрического тока. Значит, акустическое реле — устройство, реагирующее на звук и управляющее работой какой-то нагрузки, например осветительной лампой, радиоприемником, магнитофоном.

В качестве примера познакомимся с акустическим реле, которое по громкому хлопку в ладоши способно включить в сеть или выключить любую из перечисленных нагрузок или какую-нибудь другую. Причем по первому хлопку нагрузка будет включена в сеть, а по второму — выключена. Продолжительность времени между хлопками может быть сколь угодно большой, акустическое реле все это время будет держать нагрузку включенной и «ожидать» очередного звукового сигнала.

Схема акустического реле приведена на рис. А-31. По ней и разберем работу автомата. Начнем с того момента, когда раздался звуковой сигнал. Микрофон ВМ1, являющийся акустическим датчиком автомата, преобразовал его в электрический сигнал звуковой частоты. С движка подстроечного резистора R1 (он является регулятором усиления автомата, а значит, регулятором порога срабатывания акустического реле) часть сигнала подается через конденсатор С1 на первый каскад усилителя ЗЧ, выполненный на транзисторе VT1. Нужное для нормальной работы транзистора напряжение смещения на базе образуется благодаря включению между базой и коллектором резистора R2.

С нагрузки первого каскада (резистор R3) усиленный сигнал поступает через конденсатор СЗ на следующий каскад, выполненный на транзисторе VT2 по такой же схеме, что и первый. С его коллекторной нагрузки (резистор R6) сигнал подается через конденсатор С4 на каскад, выполненный на транзисторе VT3. Он одновременно является усилителем переменного напряжения и усилителем постоянного тока.

Если сигнала нет, смещение на базе транзистора незначительное — оно зависит от сопротивления резистора R7. Через нагрузку каскада (обмотку электромагнитного реле К1) протекает ток, недостаточный для срабатывания реле.

Как только на базе появляется сигнал звуковой частоты, он усиливается, выделяется на обмотке реле (она представляет для таких сигналов сравнительно большое сопротивление) и поступает через конденсатор С5 на детектор, выполненный на диодах VD1 и VD2. В результате напряжение смещения на базе транзистора возрастает, увеличивается и постоянный ток в цепи коллектора транзистора. Срабатывает реле К1.

В таком положении реле находится недолго — это зависит от продолжительного звукового сигнала. Но и такого времени вполне достаточно, чтобы контакты К1.1, замкнувшись, подали сигнал на устройство с двумя устойчивыми состояниями — триггер, выполненный на реле К2.

Познакомимся подробнее с работой триггера. Сразу же после включения автомата в сеть заряжается до напряжения питания оксидный конденсатор С6 (через резистор R8 и нормально замкнутые контакты группы К2.1). Как только замыкаются контакты К1.1, конденсатор С6 подключается к обмотке реле К2, и оно срабатывает. Замыкающие контакты группы К2.1 подключают к источнику питания обмотку реле К2 (через резистор R9), и оно самоблокируется. Теперь при размыкании контактов К1.1 реле К2 будет удерживаться током, протекающим через его обмотку и резистор R9. А конденсатор С6 при этом разрядится через резисторы R8 и R10.

При следующем появлении звукового сигнала, когда вновь сработает реле К1, контакты К1.1 подключат разряженный конденсатор С6 к обмотке реле К2. Через цепь R9C6 потечет зарядный ток конденсатора, напряжение на обмотке упадет, и реле отпустит. Контакты К2.1 возвратятся в исходное состояние.

Таким образом, от одного звукового сигнала реле К2 срабатывает, от другого отпускает. Соответственно его контакты К2. 2 либо подключают нагрузку, питающуюся через разъем XS1, к сети, либо отключают ее.

Для питания акустического реле использован блок, состоящий из понижающего трансформатора Т1 и двухполупериодного выпрямителя, выполненного на диодах VD3—VD6 по мостовой схеме. Выпрямленное напряжение фильтруется оксидным конденсатором С7. Чтобы предупредить возможное самовозбуждение усилителя, питание на первый каскад подается через фильтрующую цепочку R4C2.

Теперь о деталях автомата. Транзисторы первых двух каскадов высокочастотные. Объясняется это вовсе не необходимыми частотными параметрами усилителя, а получением возможно большего усиления автомата при меньшем числе каскадов. А для этого нужны транзисторы с высоким коэффициентом передачи тока. Таким требованиям отвечают транзисторы П416Б. Отберите те из них, у которых коэффициент передачи 100…120. В третьем каскаде можно использовать транзисторы МП25А, МП25Б, МП26Б с коэффициентом передачи 30…40.

В детекторе могут работать диоды Д9В—Д9Л, а в выпрямителе — любые из серий Д226, Д7. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный — СПО-0,5. Оксидный конденсатор С2 — К50-12, С6 и С7 — К50-3, остальные — МБМ.

Реле К1 — РЭС6, паспорт РФО.452.143, с сопротивлением обмотки 550 Ом, током срабатывания 22 мА и током отпускания 10 мА. Реле К2 — РЭС9, паспорт РС4.524.200, с сопротивлением обмотки 500 Ом, током срабатывания 28 мА и током отпускания 7 мА. Подойдут и другие реле, но при их выборе следует помнить, что реле К1 должно срабатывать при токе не более 25 мА и отпускать при токе не менее 8 мА, а К2 срабатывать при токе не более 40 мА и отпускать при токе 6…15 мА.

Под эти детали и разработана печатная плата (рис. А-32) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Соединительные проводники образованы методом прорезания изоляционных канавок в фольге. Для крепления реле К1 в плате вырезано окно прямоугольной формы, под колодки же с контактами реле К2 выпилены фигурные отверстия. Соединения выводов обмоток и контактов обоих реле выполнены со стороны печатных проводников. С этой же стороны смонтированы резисторы R8—R10.

При желании можно вообще обойтись без фольгированного материала и смонтировать детали навесным способом на плате таких же размеров из подходящего изоляционного материала. Для подпайки выводов деталей на плате устанавливают монтажные шпильки и соединяют их между собой в соответствии со схемой монтажным проводом в изоляции.

Двумя уголками плату прикрепляют ко дну корпуса, изготовленного из органического стекла. Заготовки стенок и дна корпуса соединены между собой металлическими уголками. Верхняя крышка корпуса съемная, она крепится к уголкам винтами. Снаружи корпус оклеен декоративной пленкой.

В передней стенке корпуса вырезано отверстие диаметром 14 мм и напротив него изнутри приклеен звуковой датчик — капсюль от головных телефонов ТОН-2. Подойдут капсюли от других телефонов, например ТОН-1, ТЭГ-1, а также капсюли ТК-47, ДЭМШ.

В боковой стенке напротив подстроечного резистора просверлено отверстие под отвертку. На задней стенке размещены выключатель питания Q1 (тумблер ТВ2-2), держатель предохранителя с предохранителем FU1 и двухгнездная розетка XS1 для подключения к автомату нагрузки. Через отверстие в задней стенке выведен шнур питания с вилкой ХР1 на конце.

Рядом с платой ко дну корпуса прикреплен трансформатор питания Т1. Он самодельный и выполнен на магнитопроводе Ш16Х32. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 160 витков ПЭВ-1 0,2. Подойдет и готовый трансформатор мощностью не менее 5 Вт и напряжением на вторичной обмотке 13…15 В.

Настало время наладить автомат. Но прежде нужно тщательно проверить монтаж и убедиться в надежности соединений. После этого включают автомат и измеряют сначала выпрямленное напряжение на конденсаторе С7 (примерно 19 В), а затем — напряжение на конденсаторе С2 (около 7,5 В). Далее измеряют ток коллектора транзисторов VT1 (1,2 мА) и VT2 (1,5 мА) и при необходимости устанавливают эти токи точнее подбором резисторов R2 и R5 соответственно.

После этого движок подстроечного резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение, прикрывают микрофон и измеряют ток коллектора транзистора VT3 (2 мА) — он должен быть хотя бы на 1…2 мА ниже тока отпускания используемого электромагнитного реле К1. Точнее этот ток устанавливают подбором резистора R7.

Открыв микрофон и плавно перемещая движок резистора из нижнего по схеме положения в верхнее, хлопают в ладоши и замечают увеличение тока коллектора транзистора VT3. При определенном положении движка резистора этот ток должен возрастать до тока срабатывания реле К1, но по окончании хлопка падать ниже тока отпускания.

Далее включают в розетку XS1 вилку настольной лампы и проверяют действие триггера. При первом хлопке лампа должна, например,
зажигаться, а при последующем — гаснуть. Если же она при хлопке зажигается, а после него сразу же гаснет, значит, протекающий через резистор R9 и обмотку реле К2 ток ниже тока отпускания. В этом случае достаточно подобрать резистор R9.

Может наблюдаться и такое явление — лампа хорошо управляется хлопками, а, например, после громкого и продолжительного произнесения какого-нибудь слова не гаснет. Это свидетельствует о том, что протекающий через резистор R8 и обмотку реле К2 ток выше тока отпускания, и он удерживает якорь реле. Достаточно подобрать резистор R8 с большим сопротивлением — и дефект будет устранен.

Окончательно движок подстроечного резистора устанавливают в такое положение, при котором настольная лампа зажигается от хлопка в ладоши с расстояния 4…5 м.

В помощь радиолюбителю. Выпуск 1 (fb2) | КулЛиб

Цвет фоначерныйсветло-черныйбежевыйбежевый 2персиковыйзеленыйсеро-зеленыйжелтыйсинийсерыйкрасныйбелыйЦвет шрифтабелыйзеленыйжелтыйсинийтемно-синийсерыйсветло-серыйтёмно-серыйкрасныйРазмер шрифта14px16px18px20px22px24pxШрифтArial, Helvetica, sans-serif»Arial Black», Gadget, sans-serif»Bookman Old Style», serif»Comic Sans MS», cursiveCourier, monospace»Courier New», Courier, monospaceGaramond, serifGeorgia, serifImpact, Charcoal, sans-serif»Lucida Console», Monaco, monospace»Lucida Sans Unicode», «Lucida Grande», sans-serif»MS Sans Serif», Geneva, sans-serif»MS Serif», «New York», sans-serif»Palatino Linotype», «Book Antiqua», Palatino, serifSymbol, sans-serifTahoma, Geneva, sans-serif»Times New Roman», Times, serif»Trebuchet MS», Helvetica, sans-serifVerdana, Geneva, sans-serifWebdings, sans-serifWingdings, «Zapf Dingbats», sans-serif

Насыщенность шрифтажирныйОбычный стилькурсивШирина текста400px500px600px700px800px900px1000px1100px1200pxПоказывать менюУбрать менюАбзац0px4px12px16px20px24px28px32px36px40pxМежстрочный интервал18px20px22px24px26px28px30px32px

Составитель:

Николаенко Вильямс Адольфович «В помощь радиолюбителю» _{Выпуск 1} (Электроника своими руками)

От редакции

Издательство «НТ Пресс» начинает выпуск обзоров публикаций для начинающих радиолюбителей, в которых будут приводиться краткие описания и схемы самых различных конструкций, опубликованных ранее в журналах «Радио», «Радиолюбитель», «Радиомир», в сборниках «Радиоежегодник», «Радио — радиолюбителям» и другой радиолюбительской литературе.

В целях публикации возможно большего числа конструкций составитель ограничился краткими описаниями с пояснениями, которых вполне достаточно для сборки и налаживания каждой схемы. Однако везде указан первоисточник, что позволяет заказать копии полной статьи в Письменной консультации Центрального радиоклуба Российской Федерации.

Как правило, отобраны конструкции, не требующие для повторения высокой квалификации радиолюбителя, наличия сложных и дорогих приборов для налаживания. Предпочтение отдано таким изделиям, которые пригодятся в домашней обстановке или на дачном участке. В приложении к каждому выпуску будут публиковаться справочные материалы, полезные начинающим радиолюбителям.

Предисловие

В этом первом сборнике радиолюбителям предлагается 30 несложных конструкций, описания которых тематически сгруппированы в восьми главах — по три-пять конструкций в каждой. Среди них имеются металлоискатели и кодовые замки, источники питания для заряда аккумуляторов и электронные термометры, а также многие другие полезные устройства. Среди авторов схем такие известные конструкторы, как С. Бирюков, И. Нечаев, А. Партин.

В справочном приложении приведены основные математические и физические константы, знание которых может оказаться полезным при выполнении простейших расчетов. Даются также интересные способы для их запоминания.

Некоторые описания снабжены не только принципиальными схемами, но и рисунками печатных плат с расположенными на них элементами схем. В других описаниях рисунки печатных плат отсутствуют. Это объясняется тем, что такие рисунки не приводились авторами опубликованных статей.

Тем не менее радиолюбитель может самостоятельно разработать печатную плату, ориентируясь на те конкретные детали, которые имеются в его распоряжении. Эта работа отнюдь не представляет непреодолимых трудностей, как это кажется начинающим. С другой стороны, даже при наличии рисунка печатной платы, предложенного автором конструкции, очень часто приходится корректировать расположение печатных дорожек, так как габариты элементов схемы, имеющихся в распоряжении радиолюбителя, могут значительно отличаться от авторских. Поэтому не рекомендуется начинать повторение конструкции сразу с изготовления печатной платы согласно приведенному рисунку. Необходимо сначала подобрать все детали схемы и проверить возможность их размещения на плате, а при необходимости откорректировать ее рисунок.

Следующий выпуск будет содержать описания 32 конструкций, среди которых переключатели елочных гирлянд, устройства охранной сигнализации, автоматы световых эффектов, простейшие электронные музыкальные инструменты и многие другие интересные схемы. В справочном приложении будет дан перевод некоторых старых русских и англо-американских мер в метрическую систему. Читатель узнает, почему наша известная винтовка Сергея Мосина образца 1891/1930 года называется трехлинейной, что такое вершок, золотник или чарка, а также чему равен один баррель нефти.

Глава 1 ЗВУКОВЫЕ ИМИТАТОРЫ

1.1. Имитатор звуков паровоза

Прокопцев Ю. [1]

Имитатор звуков паровоза представляет собой генератор инфранизкой частоты, источник «белого» шума и усилитель звуковой частоты. Принципиальная схема имитатора приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема имитатора звуков паровоза

Несимметричный мультивибратор генератора собран на транзисторах VT1 и VT2. Переменным резистором R1 и подбором емкости конденсатора С1 можно изменять частоту генерируемых им импульсов. С коллекторной нагрузки транзистора VT2 импульсы генератора подаются на базу транзистора VT3, у которого не подключен коллектор для создания шумового сигнала. С его эмиттера сигнал поступает на базу транзистора VT4, который вместе с транзисторами VT5 и VT6 образует усилитель низкой частоты, нагруженный звукоизлучателем ВА1. Размещение деталей на печатной плате показано на рис. 2.

Рис. 2. Печатная плата и расположение деталей

Вместо транзисторов МП38А можно использовать КТ315А, вместо МП41 и МП42А-КТ361 с любым буквенным индексом. На роль «шумового» транзистора VT3 следует попробовать несколько экземпляров МП42А и выбрать наиболее шумящий. В качестве звукоизлучателя подойдет любая динамическая головка. Для питания можно применить батарею «Крона» или «Корунд».

1.2. Имитатор звуков стрельбы

Панкратьев Д. [2]

Этим устройством можно оснастить детский игрушечный автомат для создания световых вспышек и звуков стрельбы. Схема (рис. 3) построена следующим образом.

Задающий генератор импульсов частотой около 7500 Гц, образованный ячейками DD1.1 и DD1.2 микросхемы К164ЛП2, модулирует цифровой генератор шума, собранный на микросхемах DD3 и DD4, а ячейками DD2.1 и DD2.2 микросхемы К164ЛА7 образован генератор инфранизкой частоты около 10 Гц, которыми модулируются колебания звукового генератора DD2.3, DD2.4 частотой около 750 Гц. Эти сигналы суммируются резисторами R4, R5 и подаются на базу транзистора VT1, выполняющего функции усилителя звукового сигнала, нагруженного на капсюль BF1, в качестве которого можно использовать ДЭМШ-1 или ДЭМ-4м.

С выхода элемента DD2. 4 сигнал поступает также на базу транзистора VT2 — усилителя, управляющего вспышками светодиода HL1, которые следуют в такт со звуками стрельбы.

Рис. 3. Принципиальная схема имитатора звуков стрельбы

1.3. Сирена

Шиповский С. [3]

Несимметричный мультивибратор на транзисторах VT1 и VT2 (рис. 4) представляет собой генератор звуковой частоты, которая в установившемся режиме примерно стабильна. Но после нажатия на кнопку возникает нестационарный режим заряда конденсатора С1 через резистор R1 с постоянной времени, равной 1 с. Полностью конденсатор может зарядиться только за 3 с, и во время заряда схема генерирует звуковой сигнал плавно изменяющегося тона. Если, не дожидаясь полного заряда конденсатора, кнопку SB1 отпустить, заряд конденсатора прекратится, и он начнет разряжаться через резисторы R2 и R3. При этом тон генерируемого звука будет изменяться в обратную сторону. Периодические нажатия и отпускания кнопки сопровождаются воспроизведением динамической головкой характерного звука сирены.

Питание устройства осуществляется от батареи «Крона» или от сетевого выпрямителя. Можно использовать сетевой адаптер питания с выходным напряжением 10–12 В.

Рис. 4. Принципиальная схема сирены

Глава 2 ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА

2.1. Универсальное зарядное устройство

Никифоров В. [4]

Это зарядное устройство (рис. 5) предназначено для заряда малогабаритных аккумуляторов разного типа, а также для восстановления сухих элементов 316, 332 и батарей 3336. Оно является транзисторным стабилизатором тока, питание на который поступает с мостового выпрямителя переменного напряжения 12 В. Для этого необходим сетевой трансформатор небольшой мощности.

Ток заряда в пределах от 2,5 до 14 мА определяется сопротивлением переменного резистора R5 и поддерживается стабильным не только в течение заряда, но даже при коротком замыкании зажимов ХТ1 и ХТ2. Светодиод HL1 сигнализирует о наличии тока через выходные клеммы.

Размещение деталей устройства на печатной плате показано на рис. 6. Переменный резистор для регулировки тока заряда устанавливается снаружи устройства.

Рис. 5. Принципиальная схема универсального зарядного устройства

Рис. 6. Печатная плата зарядного устройства

2.2. Зарядное устройство-автомат

Гуреев С. [5]

Предлагаемое устройство рассчитано на заряд автомобильных аккумуляторов напряжением 12 В, а также на использование в других целях в качестве мощного источника питания. Автомат можно использовать либо в автоматическом, либо в ручном режиме. В свою очередь автоматический режим может состоять из подзарядки аккумуляторной батареи «АП» и контрольно-тренировочного цикла «КТЦ». Ручной режим «Ручн.» позволяет заряжать батарею обычным способом. Кроме того, есть возможность применения сетевого трансформатора для питания вулканизатора, переносной лампы и другого оборудования переменным напряжением 12 В.

Режим «АП» обеспечивает постоянную готовность аккумулятора, для чего производится автоматическая его подзарядка до напряжения 14,6-14,8 В с последующим отключением автомата. Если напряжение аккумулятора понизится до 12,8-13,0 В, вновь происходит подзарядка. При этом может быть выбран заряд током 2 или 5 А.

В режиме «КТЦ» производится десульфатация пластин аккумулятора. Для этого многократно чередуются режимы заряда до напряжения 14,6-14,8 В и разряда до 10,6-10,8 В.

Принципиальная схема автомата показана на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема зарядного устройства-автомата

Включение автомата производится двухполюсными тумблерами SA1, SA2. Назначение других тумблеров: включением SA3 зарядный ток увеличивается с 2 до 5 А; включением SA4 режим «АП» заменяется на «КТЦ». Стабилизация зарядного тока осуществляется по принципу бареттера с использованием ламп накаливания HL1-HL3, которые включены последовательно с нагрузкой. В режимах «АЛ» и «КТЦ» коммутация производится с помощью реле К1, которое управляется компаратором, собранным на операционном усилителе DA1 через усилитель на транзисторах VT2, VT3. Гистерезис создается резистором положительной обратной связи R9. Каскад на транзисторе VT1 обеспечивает автоматическое переключение с заряда на разряд в режиме «КТЦ». Две лампочки накаливания HL4, HL5 сигнализируют о процессе заряда и разряда.

Лампы HL1-HL3- автомобильные 12 В, 40–50 Вт; HL4, HL5 — маломощные на 13,5 и 24 В. Реле ПЭ-30У3. Его обмотка перемотана проводом ПЭВ-2 0,16 мм до заполнения каркаса.

Расположение деталей на печатной плате показано на рис. 8.

Рис. 8. Печатная плата зарядного устройства-автомата

2.3. Простое зарядное устройство

Бирюков С. [6]

Простое зарядное устройство (рис. 9) отличается включением в цепь первичной обмотки силового трансформатора гасящего конденсатора. Это приводит к тому, что во время зарядки аккумулятора ток практически не изменяется и зависит от емкости включенного конденсатора. Переключателем SA1 либо выключают устройство, либо включают конденсатор С2, при котором ток заряда примерно равен 3,5 А, либо параллельно к нему подключают конденсатор С1, что увеличивает ток заряда до 5 А.

При использовании унифицированного трансформатора ТН58-127/220-50 напряжение на вторичных обмотках составляет 16,3 В. Конденсаторы типа МБГЧ с рабочим напряжением 250 В. Использование выпрямительного моста из разных диодов позволяет применить всего два радиатора.

Рис. 9. Принципиальная схема простого зарядного устройства

Глава 3 КОДОВЫЕ ЗАМКИ

3.1. Простой кодовый замок

Гусаров В. [7]

Предлагаемый кодовый замок рассчитан на код, содержащий четыре из восьми разных цифр. При нажатии неверной кнопки сбрасывается вся ранее набранная комбинация. Нажатие кнопок правильной комбинации, но в неверном порядке, устройством не воспринимается.

Восемь нормально разомкнутых кодовых кнопок и кнопка звонка для вызова располагаются снаружи охраняемого объекта (рис.  10).

Рис. 10. Принципиальная схема простого ходового замка

Провода от кодовых кнопок оканчиваются двухполюсными вилками. Четыре вилки из восьми (Х16-Х86) подключаются к кодовой панели (Х1а-Х4а) в том порядке, который соответствует цифровой кодовой комбинации. Так, если выбран код 7461, вилку Х7б подключают к X1a, Х4б — к Х2а, Х6б — к Х3а, Х1б — к Х4а. Остальные вилки подключают к сбросовой панели (Х5а-Х8а). Смена кода осуществляется перестановкой вилок согласно новому коду. Для этого вилки нумеруют в соответствии с номерами кнопок, к которым они подключены.

При правильном наборе первой цифры кода (в приведенном примере — при нажатии кнопки «7») замыкаются контакты Х1а и происходит заряд конденсатора С1. Нажатие следующих кнопок согласно коду «4», «6», «1» приводит к поочередному заряду конденсаторов: С2 от C1, С3 от С2 и С4 от С3. В результате открывается составной транзистор VT1-VT2 и срабатывает реле К1, которое контактами К1.1 включает электромагнит ЭМС, механически связанный с ригелем замка. Реле остается на самопитании через контакты SA, так как тока через резистор R2 хватает для удержания, но недостаточно для срабатывания реле. При открывании двери переключаются контакты SA, реле и электромагнит отпускают, пружина замка переводит ригель в исходное состояние, дверь захлопывается и контакты SA возвращаются в положение, показанное на схеме. Конденсаторы С1-С3 быстро разряжаются через контакты SA и диоды VD1-VD3, а С4 — через эмиттерные переходы составного транзистора.

Питание устройства производится от сети переменного тока через выпрямитель, вторичная обмотка трансформатора которого должна иметь напряжение не менее 27 В при токе 1 А.

3.2. Кодовый замок

Жиздюк Р. [8]

Кодовый замок рассчитан на четырехзначный код разными цифрами от 0 до 9, который набирается кнопками SB1-SB10 (рис. 11).

Рис. 11. Принципиальная схема кодового замка

Установка кода производится распайкой перемычек между соответствующими кнопками и четырьмя входами декодирующего устройства. В качестве примера на схеме показан установленный код 3649. Кнопки, не соответствующие коду, заземляются.

Питание устройства осуществляется от сети переменного тока через трансформаторный выпрямитель на диодном мосте VD3 и сглаживающем конденсаторе С3 с стабилитроном VD2.

После подачи питания заряжается конденсатор С1, на что требуется около 5 с, и элементы DD1.1 и DD1.6. переходят в единичное состояние, что соответствует готовности системы. После нажатия первой кнопки кода высокий уровень подается на вход элемента DD1.2 и т. д. Нажатие последней кнопки приводит к высокому уровню на выходе элемента DD1.5, которым открывается транзистор VT1 и включается реле К1, приводя контактами К1.1 в действие электромагнит замка.

При нажатии кнопок, соответствующих коду, и в правильной последовательности, на выходах элементов DD1.2. DD1.3 и DD1.4 создаются высокие уровни. Если же нажимается кнопка, не соответствующая коду, или в нарушение правильной очередности, конденсатор С1 быстро разряжается либо через кнопку непосредственно на землю, либо через кнопку и один из диодов VD4, VD6, VD8 на элемент с низким уровнем на выходе.

Параметры RC-ячеек на входах элементов DD1.2-DD1.4 подобраны так, что для нажатия очередной кнопки отведено время не более 2 с, в противном случае соответствующий конденсатор успевает разрядиться на параллельный резистор, и на выходе этого элемента устанавливается низкий уровень, что препятствует должному эффекту ее нажатия.

Разряд С1 при нажатии неверной кнопки приводит к образованию на выходе элемента DD1.6 низкого уровня. В результате запирается транзистор VT2, отпирается VT3 и срабатывает реле К2, включая своими контактами К2.1 тревожную сигнализацию.

В качестве реле в устройстве используются РЭС6, паспорт РФ0.452.103. Напряжение вторичной обмотки трансформатора 12–15 В при токе до 100 мА.

Рисунок печатной платы и расположение деталей показаны на рис. 12 а, б.

Рис. 12 а. Печатная плата

Рис. 12 б. Расположение деталей

3.3. Электронный кодовый замок

Вяльцев В. [9]

Принципиальная схема замка, изображенная на рис. 13, рассчитана на четырехзначный код, набор которого осуществляется кнопками S1-S4. Нажатие любой из остальных кнопок S5-S10 приводит к сбросу. В схеме использованы две микросхемы К561ТМ2, на входы С и D которых поступает низкий уровень, благодаря чему микросхемы работают в режиме RS-триггеров.

Рис. 13. Принципиальная схема электронного кодового замка

Перед тем как набрать код, нажимают и отпускают кнопку S11 «Код». При этом конденсатор С1 разряжается и начинает заряжаться через резистор R2. Постоянная времени заряда составляет 10,3 с, за это время напряжение на С1 не успевает увеличиться до уровня «1», и на входе S триггера DD1.1 удерживается уровень «0», разрешающий его работу.

Нажатие кнопки S1 переключает триггер, и на его выводе 1 уровень «1» изменяется на «0», разрешая работу триггера DD1.2. Нажатие кнопки S2 переключает DD1.2 и на его выводе 12 появляется уровень «0». Далее нажимают кнопки S3 и S4, срабатывает последний триггер DD2.2 и низкий уровень его вывода 12 включает исполнительное устройство. Набор кода ограничен временем заряда конденсатора С1.

Если за это время не набран полный код или нажата хотя бы одна неправильная кнопка (S5-S10), все триггеры обнуляются.

Глава 4 МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ

4.1. Простой металлоискатель

Мартынюк Н. [10]

Принципиальная схема металлоискателя (рис. 14) содержит генератор колебаний УКВ диапазона на транзисторе VT3 и модулирующий их мультивибратор на транзисторах VT1 и VT2. Генератор нагружен на виток телевизионного кабеля. Индикатором служит УКВ приемник, который настраивают так, чтобы частота генератора находилась на краю полосы пропускания. При приближении к витку металла частота генератора изменяется, и в приемнике сигнал исчезает.

Рис. 14. Принципиальная схема металлоискателя

4.

2. Миноискатель

Васильев В. [11]

Принципиальная схема миноискателя приведена на рис. 15. Она содержит генератор высокой частоты на транзисторе VI и приемник, состоящий из гетеродина и детектора, на транзисторе V2. И генератор, и гетеродин приемника собраны по схеме емкостной трехточки. Катушка индуктивности генератора L1, выполненная в виде поисковой рамки, определяет его частоту, которая выбирается порядка 465 кГц. Частоту гетеродина приемника устанавливают подстроечным сердечником катушки L2, на 500 Гц больше частоты генератора. Поэтому в телефонах приемника будет слышен звук частотой 500 Гц.

Рис. 15. Принципиальная схема миноискателя

Если поблизости от рамки окажется металлический предмет, индуктивность катушки L1 и частота генератора изменятся. В результате изменится тональность звукового сигнала. Миноискатель реагирует на металлические предметы, удаленные от него на расстояние около нескольких десятков сантиметров.

Катушка L1 выполнена в виде прямоугольной рамки размерами 175×230 мм из 32 витков провода ПЭВ-2 0,35 мм. Конструкция катушки L2 показана на рис. 16.

Рис. 16. Конструкция катушки L2

В две бумажные гильзы помещены отрезки ферритового стержня марки 400НН или 600НН диаметром 7 мм, один неподвижный длиной 20 мм, а другой подвижный — длиной 35 мм. Гильзы обернуты бумажной лентой, а поверх нее намотана катушка — 55 витков провода ПЭЛШО 0,2 мм.

Транзисторы П422 можно заменить транзисторами КТ3616. Для питания используется батарея 3336 или три элемента типа «АА» по 1,5 В.

Печатная плата с расположением деталей показана на рис. 17.

Рис. 17. Печатная плата

4.3. Прибор для обнаружения металлических предметов

Ильин Д. [12]

Прибор собран по классической схеме на двух генераторах с индикацией биений. Он позволяет обнаружить чугунную крышку люка на глубине до 0,8 м. Принципиальная схема прибора изображена на рис. 18. Он содержит два LC-генератора на транзисторах VT1 (поисковый) и VT2 (эталонный), а также смеситель, собранный на транзисторе VT3. Питание осуществляется от батареи для карманного фонаря напряжением 4,5 В.

Рис. 18. Принципиальная схема прибора

Работа прибора основана на изменении частоты колебаний поискового генератора при приближении его катушки индуктивности к металлическому предмету. В результате биения между частотами поискового и эталонного генераторов, которые выделяются на выходе смесителя, изменяют свой тон.

Оба генератора собраны по схеме с индуктивной обратной связью. Колебательные контуры включены в коллекторные цепи, а катушки связи L2 и L5 — в цепи баз транзисторов. Контурная катушка поискового генератора L1 выполнена в виде рамки, перемещением которой ищут место расположения металлического предмета.

Эталонный генератор с контурной катушкой L4 служит источником опорной частоты, с помощью которой определяется изменение частоты поискового генератора. Переменные напряжения обоих генераторов с обмоток L3 и L6 поступают на транзистор смесителя VT3. В цепи его коллектора помимо токов с частотой первого и второго генераторов возникают токи суммарной и разностной частот. Напряжение разностной частоты, называемое биениями, прослушивается головными телефонами.

В авторском варианте схема собрана на транзисторах П6. Можно использовать транзисторы КТ361 с любым буквенным индексом, желательно, чтобы VT1 и VT2 были одинаковыми.

При поиске частота эталонного генератора подстраивается для получения биений низкого тона, который становится выше при обнаружении металла.

Рамка — прямоугольной формы размерами 300×400 мм и содержит катушки L1, L2 и L3. Катушки L4, L5 и L6 помещают в сердечнике СБ-4. Намоточные данные всех катушек приводятся в табл. 1.

Внешний вид прибора показан на рис. 19.

Рис. 19. Внешний вид прибора

4.4. Универсальный металлоискатель

Нечаев И. [13]

Универсальный металлоискатель, принципиальная схема которого приведена на рис. 20, способен обнаружить как крупные, так и мелкие металлические предметы. Он содержит сменные катушки диаметром от 25 до 250 мм, что позволяет обнаружить мелкие предметы на расстоянии нескольких сантиметров, а крупные — на расстоянии долей метра.

Рис. 20. Принципиальная схема универсального металлоискателя

Работа металлоискателя основана на традиционном принципе. Он содержит эталонный генератор на элементах DD1.1 и DD1.3 с частотой генерации около 100 кГц и поисковый генератор на элементе DD1.2 с одной из выносных катушек индуктивности, подключаемых к генератору соединителем XS1. Сигналы генераторов подаются на смеситель, собранный на элементе DD1.4, с выхода которого биения через срезающий высшие частоты фильтр R4, С4 поступают на головные телефоны (узел А2).

Пока вблизи выносной катушки нет металла, биения имеют определенную частоту, установленную переменным резистором R2, а звук в телефонах — какую-то тональность. При приближении катушки к металлу тональность изменится.

Напряжение питания подается на микросхему через контакты 2, 4 соединителя XS1 при подключении сменной катушки. Батарея GB1 содержит четыре последовательно соединенных аккумулятора Д-0,1.

Катушка диаметром 25 мм содержит 150 витков провода ПЭВ-1 0,1; диаметром 75 мм — 80 витков ПЭВ-1 0,18; диаметром 200 мм — 50 витков ПЭВ-1 0,3. Индуктивность каждой катушки составляет примерно 1,25 мГн.

Глава 5 ЭЛЕКТРОННЫЕ ЗВОНКИ

5.1. Электронный звонок

Шиповский С. [14]

Электронный звонок можно собрать из мультивибратора с усилительным каскадом на транзисторе VT3 (рис. 21). Применение динамической головки прямого излучения ВА1 обеспечивает вполне достаточную громкость. Для питания используется батарея «Крона», динамическая головка — 0.5ГДШ-2-8.

Рис. 21. Принципиальная схема электронного звонка

5.

2. Простой квартирный звонок

Гришин А. [15]

При использовании в электронных звонках микросхем телефонных вызывных устройств достигаются простота, малые габариты и потребление энергии, возможность регулирования уровня громкости. Принципиальная схема квартирного звонка на одной из таких микросхем показана на рис. 22.

Рис. 22. Принципиальная схема звонка

Потребляемый звонком ток от сети переменного тока напряжением 220 В не превышает 7 мА. В качестве звукоизлучателя BQ1 можно применить пьезокерамический преобразователь, обеспечивающий громкое звучание, или установить плату в корпусе абонентского громкоговорителя. Из-за бестрансформаторного питания нужно принять меры безопасности при налаживании и эксплуатации звонка.

5.3. Трели вместо звонка

Кашкаров А. [16]

В телефонном аппарате отключается электромагнитный звонок и вместо него устанавливается предлагаемое устройство (см. рис. 23), которое по звучанию напоминает соловьиную трель. Благодаря наличию конденсаторов С3, С4 от линии поступает только сигнал вызова, при котором напряжение на выходе моста составляет около 14 В. Тон трели определяется параметрами цепи C1, R1. Излучателем ВА может служить телефонный капсюль.

Транзистор МП37 можно заменить на КТ315, а МП42 — на КТ361 (оба — с любым буквенным индексом)

Рис. 23. Принципиальная схема устройства

5.4. Квартирный звонок — из музыкальной открытки

Клабуков А. [17]

С помощью схемы, приведенной на рис. 24, музыкальную открытку можно превратить в музыкальный звонок.

Музыкальная открытка представляет собой генератор мелодии в микросхемном исполнении. Два ее вывода предназначены для подачи питания, другие два — выход звукового сигнала. При замыкании звонковой кнопки SB1 выпрямленное напряжение через параметрический стабилизатор R1, VD1 подается на генератор открытки (узел А1). С выхода генератора сигнал мелодии через резистор R4 поступает на усилитель звуковой частоты, собранный на транзисторах VT3-VT5 с излучателем ВА1. Начинает звучать мелодия.

Рис. 24. Принципиальная схема звонка из музыкальной открытки

Выпрямленное напряжение также поступает на реле времени. Быстро заряжается конденсатор С3, отпираются транзисторы VT1, VT2 и срабатывает реле К1. Контактами К1.1 оно блокирует кнопку SB1, а контактами К1.2 снимает питание с конденсатора С3, который начинает разряжаться через резистор R2 и эмиттерные переходы транзисторов. После разряда конденсатора транзисторы запираются, реле отпускает, звучание мелодии прекращается, силовой трансформатор отключается от сети, а контакты К1.2 замыкаются. Схема вернулась в исходное состояние.

Понижающий трансформатор Т1 и динамическая головка ВА1 использованы от трехпрограммного громкоговорителя ПТ209. Реле РЭС48, паспорт РС4.590.202. Расположение деталей на печатной плате показано на рис.  25.

Рис. 25. Печатная плата и расположение деталей

Глава 6 ЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ

6.1. Медицинский электротермометр

Новиков Р. [18]

С помощью предлагаемого электрического термометра можно измерить температуру в любой точке тела с погрешностью ±0,1 °C. В качестве чувствительного элемента выбран термистор КМТ-14, включенный в одно из плеч моста постоянного тока (см. рис. 26). К диагонали моста подключен микроамперметр М-130 с током полного отклонения -5…0…+5 мкА. Для измерении температуры переменным резистором R7, который снабжен шкалой, устанавливают баланс моста, и по шкале производят отсчет. Время измерения не превышает 5 с. Термистор подключают к прибору свитой парой проводов. Питание моста осуществляется двумя батареями 3336, соединенными последовательно.

При градуировке термометра сначала переменными резисторами R5 и R8 устанавливают пределы измерения от 34,5 до 42 °C для крайних положений потенциометра R7, после чего наносят деления шкалы. При этом пользуются лабораторным термометром с пределами измерения 0-50 °C и ценой деления 0,1 °C.

Рис. 26. Принципиальная схема медицинского термометра

6.2. Термометр с линейной шкалой

Коноплев П., Мартынюк А. [19]

Электронные термометры, использующие термисторные датчики, обычно обладают нелинейной шкалой, градуировка которой весьма трудоемка. Линейную шкалу термометра можно получить, используя в качестве датчика полупроводниковый диод.

Схема такого термометра показана на рис. 27. Пределы измерения температуры прибора от 0 до +50 °C с погрешностью не более ±0,3 °C.

Рис. 27. Принципиальная схема термометра с линейной шкалой

Прямой ток диода VD1 задается резистором R1. Падение напряжения на диоде подается на один вход электронного вольтметра, собранного на микросхеме А1 по балансной схеме. Полевым транзистором VT1 образован генератор стабильного тока. Этим током на резисторах R5 и R6 создается образцовое напряжение около 0,5 В, которое поступает на другой вход вольтметра. Напряжение разбаланса измеряется стрелочным индикатором Р1 типа М265М (микроамперметр на 50 мкА). Питание на схему термометра подается от аккумуляторной батареи 7Д-0Д с дополнительной параметрической стабилизацией.

В градуировке шкалы термометр не нуждается. Необходимо лишь переменным резистором R7 установить термостабильную точку транзистора VT1 и откалибровать прибор по двум точкам шкалы. Для этого с помощью резистора R5 устанавливают стрелку на нуль при погружении датчика в тающий снег, а резистором R3 — на деление 36,6 °C при измерении температуры тела здорового человека.

Назначение выводов микросхемы К101КТ1А: 2 — база левого транзистора, 3 — эмиттер левого транзистора, 5 — коллекторы, 7 — эмиттер правого транзистора, 8 — база правого транзистора.

6.3. Электронный термометр

Пахомов Ю. [20]

Принципиальная схема электронного термометра приведена на рис. 28. Он рассчитан на измерения температуры в пределах от 0 до 100 °C, от 0 до 50 °C или от -50 до +50 °C — в зависимости от используемого в приборе стрелочного индикатора РА1. При этом независимо от диапазона остальные детали схемы термометра остаются неизменными.

Рис. 28. Принципиальная схема электронного термометра

В качестве термочувствительного датчика в схеме используется диод VD1, подключенный к клеммам ХТ1, ХТ2. Прямой ток диода задается резисторами R11 и R3. Падение напряжения на диоде подается на базу транзистора VT2.

Смещение на базе транзистораУТ 1 задается резисторами R1-R3. Транзисторы VT1 и VT2 образуют дифференциальный усилитель, который можно балансировать переменным резистором R2. При изменении температуры, окружающей диодный датчик, происходит разбаланс дифференциального каскада. Напряжение разбаланса измеряется стрелочным прибором РА1, который включен между коллекторными нагрузками транзисторов R4 и R10.

Стабильное напряжение питания дифференциального усилителя создается благодаря наличию в цепи батареи GB1 параметрического стабилизатора, состоящего из резистора R12 и стабилитрона VD2. Из-за значительного потребляемого термометром тока питание включается кнопкой SB1 только на время измерения температуры.

В качестве РА1 используется стрелочный прибор типа М24, М52 или другой с током полного отклонения стрелки 100 мкА, 50 мкА или -50…0…+50 мкА. GB1 — батарея «Крона» или две последовательно соединенные 3336.

При налаживании сначала проверяют работу термометра, устанавливая при комнатной температуре резистором R2 стрелку индикатора на отметку 20 мкА. Затем, зажав в руке датчик, проверяют, увеличиваются ли показания прибора. Если они уменьшаются, изменяю! полярность микроамперметра.

Наконец, следует калибровка термометра. Диодный датчик опускают в сосуд с водой и льдом. Резистором R2 балансируют прибор, устанавливая стрелку на нуль шкалы. Вынув датчик из воды и дождавшись увеличения показаний, опускают датчик в кипящую воду. Резистором R9 устанавливают стрелку наделение 100. Эти операции повторяют несколько раз, пока не добьются точных показаний прибора.

6.4. Простой термометр

Нечаев И. [21]

Термометр предназначен для дистанционного измерения температуры воздуха.

Эксперименты показали, что в качестве термодатчиков наиболее подходящими являются однопереходные транзисторы КТ117, обеспечивающие получение практически линейной шкалы термометра.

Схема термометра (рис. 29) представляет собой мост, образованный резисторами R2-R5, и транзистором VT1. В диагональ моста включен микроамперметр РА1 с нулем посередине шкалы. Точность показаний термометра обеспечивается стабилизацией питающего напряжения с помощью параметрического стабилизатора на полевом транзисторе VT2 и стабилитроне VD1. Обычно термометр включают лишь на время контроля температуры, поэтому его допустимо питать от батареи «Корунд» или аккумулятора 7Д-0.1, используя кнопочный выключатель.

Рис. 29. Принципиальная схема простого термометра

Стрелочный индикатор прибора — микроамперметр на ток 50 мкА с нулем посередине шкалы. Датчик помещен в металлическую трубку, герметизированную с обоих концов. Провод, соединяющий датчик с измерительным мостом, должен быть экранированным. Остальные детали термометра смонтированы на печатной плате, чертеж которой приведен на рис. 30.

Рис. 30. Печатная плата простого термометра

При налаживании термометра помещают датчик в тающий лед и измеряют сопротивление датчика. Устанавливают в мост резистор R3 сопротивлением примерно на 1 кОм меньше сопротивления датчика. Затем подключают питание и резистором R2 устанавливают стрелку микроамперметра на нуль посредине шкалы. Затем помещают датчик в духовку плиты с температурой 45–50 °C и резистором R3 устанавливают стрелку прибора на соответствующее деление шкалы.

Глава 7 ТЕРМОРЕГУЛЯТОРЫ И ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРЫ

7.

1. Простой терморегулятор

Беляков А. [22]

Терморегулятор (см. рис. 31) предназначен для поддержания температуры в помещении в пределах 2–4 °C при отрицательной температуре наружного воздуха.

Измерительный мост образован источником образцового напряжения (R3, VD1, VD2, С1) и делителем напряжения (R1, R2, RK1). В диагональ моста включен транзистор VT1, который при низком сопротивлении терморезистора RK1 заперт. При увеличении этого сопротивления транзистор VT1 сначала начинает открываться лишь около максимума напряжения сети, а затем все раньше, ближе к началу полупериода.

Током открытого транзистора VT1 отпирается транзистор VT2, и в течение каждого полупериода конденсатор С2 разряжается через резистор R6 на управляющий электрод тринистора VS1. Мощность, выделяемая в нагрузке — электронагревателе, — при этом соответственно увеличивается от 50 до 95 % от номинальной (равной 1,5 кВт).

С помощью подстроечного резистора R2 стабилизируемую температуру можно изменять от 0 до 25 °C. Индикатором включения нагревателя служит неоновая лампа HL1.

Рис. 31. Принципиальная схема простого терморегулятора

7.2. Простой термостабилизатор

Маяцкий Ю. [23]

Предлагаемый термостабилизатор предназначен для поддержания температуры в пределах от 10 до 50 °C с точностью ±0,5 °C. Мощность нагревательного устройства, управляемого терморегулятором, не должна превышать 2 кВт.

Принципиальная схема термостабилизатора показана на рис. 32.

Рис. 32. Принципиальная схема простого термостабилизатора

Устройство состоит из четырех функциональных узлов: триггера Шмитта, мультивибратора, трансформатора и тринисторного ключа. Состояние триггера Шмитта, собранного на транзисторах VT1, VT2, соответствует сопротивлению терморезистора RK1, который служит датчиком температуры. Когда, уменьшаясь, сопротивление терморезистора переходит нижний порог, триггер Шмитта переключается и своим выходным напряжением затормаживает мультивибратор, собранный на транзисторах VT3, VT4. В результате тринисторный ключ (VS1, VS2) не пропускает ток в цепь обогревателя. Увеличение сопротивления терморезистора выше верхнего порога приводит к переключению триггера Шмитта в первоначальное положение, чем разрешается работа мультивибратора, импульсами которого открываются ключевые тринисторы. Поэтому через нагревательный элемент начинает протекать электрический ток. Процесс повторяется с частотой, которая определяется мощностью обогревателя, разностью температур объекта и окружающей среды, тепловой инерцией объекта и шириной петли гистерезиса триггера Шмитта.

Для сужения петли гистерезиса в эмиттерную цепь транзисторов включены диоды VD4, VD5. Пределы регулирования температуры устанавливают резистором R2, а значение температуры — резистором R1. При мощности нагревателя более 200 Вт тринисторы нужно снабдить радиаторами.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце марки 2000НМ размерами 18x12x4 мм. Его одинаковые обмотки содержат по 50 витков провода ПЭЛШО 0,17. Печатная плата с расположением деталей показана на рис. 33.

Рис. 33. Печатная плата и расположение деталей

7.3. Автоматический терморегулятор

Бартенев В. [24]

Назначение терморегулятора — в автоматическом поддержании заданной температуры в помещениях. При указанных на схеме (рис. 34) параметрах резисторов R1-R4 он поддерживает температуру, заданную потенциометром R2, в пределах от +30 до +40 °C с точностью до ±0,1 °C. Подбирая сопротивления указанных резисторов, можно изменять диапазон температур и сдвигать его в сторону более высоких и низких температур.

Датчиком температуры VD1 служит германиевый диод Д2Д, который в обратном включении обладает более высоким температурным коэффициентом: при изменении температуры на 10 °C обратное сопротивление изменяется примерно вдвое.

Пока потенциал входа 3 операционного усилителя DA1, который включен компаратором, ниже, чем входа 2, на выходе 6 — логический 0. Транзистор VT1 заперт, реле К1 отпущено, контакты К1.1 замкнуты, тринистор VS1 открыт, диодный мост VD4 проводит ток и нагреватель ЕК включен. При повышении температуры обратное сопротивление диода VD1 уменьшается и потенциал входа 2 компаратора понижается. Когда он станет ниже, чем входа 3, на выходе 6 появится уровень логической 1. Транзистор VT1 откроется, сработает реле К1 и разомкнет контакты К1.1. Тринистор запрется, и нагреватель выключится. Температура в помещении начнет падать, потенциал входа 2 компаратора возрастать и превысит потенциал входа 3, нагреватель вновь включится.

Силовым трансформатором выбран выходной трансформатор кадров ТВК телевизора «Рубин». Реле К1 — РЭС9, паспорт РС4.524.200.

Терморегулятор может коммутировать токи до 10 А и управлять нагревателем мощностью до 2 кВт.

Рис. 34. Принципиальная схема автоматического терморегулятора

7.4. Экономичный термостабилизатор

Якушев В. [25]

Схема термостабилизатора (рис. 35) содержит измерительный мост на резисторах R1-R4 и терморезисторе R_t и компаратор напряжения на операционном усилителе DA1. Установка температуры производится переменным резистором R3. При изменениях температуры на выходе компаратора образуются уровни «0» или «1».

Экономичность достигнута следующим способом. Если компаратор выдает сигнал на включение нагрузки, то при положительной полуволне напряжения сети транзистор VT1 открывается и в цепь управления тиристора VS1 посылает отпирающий ток. Открывающийся тиристор замыкает цепь питания транзистора VT1, и управляющий ток тиристора прекращается. Таким образом, отпирание тиристора происходит импульсным током минимальной длительности. При отрицательной полуволне напряжения сети ток транзистора VT1 отсутствует.

Рис. 35. Принципиальная схема термостабилизатора

Глава 8 ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕЛЕ

8.

1. Емкостное реле

Нечаев И. [26]

Емкостным реле называют устройство, реагирующее на изменение емкости датчика. Приближение человека к датчику изменяет его емкость, и электронная часть устройства реагирует выработкой соответствующего сигнала.

Принцип действия описываемого емкостного реле (рис. 36) основан на изменении частоты LC-генератора при внешнем воздействии на его элементы. Генератор данного реле содержит катушку L1, емкость датчика Е1, конденсаторы C1, С2, полевой транзистор VT1 и емкость датчика E1. При неизменной емкости датчика частота генератора стабильна и равна примерно 100 кГц. Но стоит приблизиться к датчику, его емкость увеличится, а частота генератора уменьшится.

Рис. 36. Принципиальная схема емкостного реле

Измерительный контур образован элементами L2, С4 и слабо связан с генератором резистором R1. Используется зависимость напряжения на резонансном контуре от частоты колебаний поступающего сигнала. Выделенное контуром напряжение сигнала выпрямляется диодом VD1, фильтруется конденсатором С5 и подается на инвертирующий вход (вывод 2) операционного усилителя(ОУ) DA1, выполняющего функцию компаратора.

Конденсатором С4 измерительный контур настраивают на частоту генератора. При этом на инвертирующем входе ОУ действует максимальное постоянное напряжение U_{вх. мах}.Резисторами R3 и R2 устанавливают на неинвертирующем входе (вывод 3) пороговое напряжение U_пор несколько меньшее, чем U_{вх. мах}. В этом случае напряжение на выходе ОУ мало и светодиод HL1, подключенный к нему через ограничительный резистор R5, не горит.

Если изменение частоты генератора будет таким, что напряжение U_вx станет меньше U_пор, компаратор сработает и включит светодиод. Но стоит удалиться от датчика — и частота генератора станет исходной, напряжение U_вх увеличится, компаратор переключится в первоначальное состояние и светодиод погаснет.

Все детали такого емкостного реле, кроме датчика, можно смонтировать на печатной плате из фольгированного материала (см. рис. 37).

Рис. 37. Печатная плата емкостного реле

Для повышения стабильности устройства катушки L1 и L2 идентичны по конструкции, намотаны на кольцах из феррита 2000НМ с внешним диаметром 20 мм и содержат по 100 витков провода ПЭВ-2 0,2. Намотка — виток к витку в один слой. Отвод катушки L1 сделан от 20-го витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом, L2 — от середины.

После сборки проводят регулировку реле (R5 и HL1 пока не подключают). Для датчика можно использовать два параллельных провода диаметром 1 мм длиной по 1 м, на расстоянии 15–20 см один от другого. К конденсатору С5 подключают вольтметр постоянного тока с входным сопротивлением не менее 10 кОм/В и конденсатором С4 добиваются максимального показания вольтметра 2,5–5 В. Если оно меньше, подбирают сопротивление резистора R1, но не менее 500 кОм.

После каждой замены резистора подстройку повторяют. Затем к выходу DA1 подключают резистор R5 и светодиод HL1. Движок резистора R3 устанавливают в нижнее по схеме положение, а резистора R2 — в среднее. При этом светодиод должен гореть. Медленно перемещая движок резистора R3, добиваются погасания светодиода. Если теперь к датчику, соединенному с конденсатором С1, поднести руку, светодиод должен загореться. На этом регулировка емкостного реле заканчивается.

8.2. Емкостное реле

Табунщиков В. [27]

Принципиальная схема емкостного реле приведена на рис. 38. На полевом транзисторе VT1 собран генератор высокой частоты по схеме индуктивной трехточки. В процессе генерации на истоке полевого транзистора образуется положительное напряжение, и транзистор VT2 оказывается заперт. При воздействии на датчик увеличивается емкость затвора на землю, что приводит к срыву колебаний генератора. Теперь за счет дополнительного тока через L1 и промежуток затвор-исток увеличивается ток базы VT2, он отпирается и срабатывает реле К1, включая контактами К1. 1 исполнительный механизм.

Рис. 38. Принципиальная схема емкостного реле

Катушка L1 наматывается на каркас от ФПЧ транзисторных приемников и содержит 500 витков провода ПЭЛ, 0,12 мм с отводом от середины.

Датчиком является квадрат из провода со сторонами от 15 до 100 см. Реле — типа РЭС10, паспорт РС4.524.312.

При настройке конденсатор С1 устанавливается в положение минимальной емкости, при этом сработает реле. Затем медленно увеличивают емкость до выключения реле. Чем меньше емкость конденсатора С1, тем чувствительнее емкостное реле. Максимальное расстояние до объекта, на который реагирует реле, составляет 50 см.

Изображение печатной платы показано на рис. 39, а конструкция катушки с размещением ее и датчика на плате — на рис. 40.

Рис. 39. Печатная плата и расположение деталей

Рис. 40. Конструкция катушки индуктивности

8.3. Акустическое реле

Партин А. [28]

Акустическим называется реле, срабатывающее под воздействием входного звукового сигнала и включающее какой-либо исполнительный механизм.

Принципиальная схема акустического реле приведена на рис. 41.

Звуковой сигнал — громкий голос, хлопок и т. п. — воспринимается микрофоном ВМ1, поступает на чувствительный усилитель, собранный на транзисторах VT1-VT3, детектируется диодом VD1 и подается на базу транзистора VT4. В результате он отпирается, и срабатывает электромагнитное реле К1, включая контактами К1.1 световой сигнализатор-светодиод HL1. После окончания звука реле будет удерживаться током заряда конденсатора С4, после чего отпустит, и светодиод погаснет.

Режим работы усилителя устанавливается переменным резистором R4. В качестве микрофона ВМ1 используется капсюль от головных телефонов ТОН-2. Реле К1 — герконовое типа РЭС55А, паспорт РС4.569.600-10.

При налаживании устройства переменным резистором R4 добиваются наилучшей чувствительности — срабатывания реле при возможно большем расстоянии от источника звука до микрофона.

Рис. 41. Принципиальная схема акустического реле

8.4. Звуковое реле

 Лазовик В. [29]

Принципиальная схема звукового реле представлена на рис. 42 и работает следующим образом. Звуковой сигнал воспринимается электретным микрофоном ВМ1 и поступает на вход усилителя низкой частоты, собранного на микросхеме DA1. Усиленный сигнал подается для формирования прямоугольных импульсов на усилитель-ограничитель из двух элементов 2И-НЕ микросхемы DD1, откуда — на базу транзистора VT1, который разряжает времязадающий конденсатор С3 триггера Шмитта, образованного остальными двумя элементами DD1. При этом на выходе 11 DD1.4 появляется логический 0, разрешающий работу мультивибратора, выполненного на двух элементах 2ИЛИ-НЕ микросхемы DD2. С выхода мультивибратора импульсы поступают на усилитель (VT2, VT3), откуда через разделительный конденсатор С7 — на управляющий электрод симистора VS1. Симистор открывается и включает нагрузку. Когда конденсатор СЗ зарядится до уровня логической 1, триггер Шмитта переключается, на выходе DD1.4 появляется логическая 1, мультивибратор выключается, закрывается симистор, и нагрузка отключается от сети. Время выдержки подбирается в зависимости от конкретного применения схемы. При емкости С3, указанной на схеме, время включенного состояния нагрузки составляет 4 минуты.

Рис. 42. Принципиальная схема звукового реле

8.5. Акустический выключатель

Кашкаров А. [30]

Принципиальная схема акустического выключателя приведена на рис. 43.

Звуковой сигнал воспринимается угольным микрофоном ВМ1 и проходит через фильтр R4, С1, который пропускает только сигнал высших частот, соответствующих хлопку в ладоши. Далее он усиливается транзистором VT1, с коллекторной нагрузки которого R3 поступает на вход триггера, собранного на транзисторах VT2 и VT3. Положительная обратная связь осуществляется через резистор R6. С коллектора транзистора VT3 напряжение высокого уровня через диод VD3 и ограничительный резистор R13 включает оконечный каскад на транзисторе VT4 с электромагнитным реле К1 в цепи коллектора, которое контактами К1.1 коммутирует исполнительное устройство (лампу HL1).

Микрофон взят от телефонного аппарата. Реле — типа РЭС9, паспорт РС4.524.204.

Рис. 43. Принципиальная схема акустического выключателя

 Приложение ОСНОВНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ

Число π

К наиболее часто применяемым математическим константам (постоянным числам, используемым в процессе различных расчетов) относится число π (пи), которое представляет собой отношение длины окружности к ее диаметру. Число я относится к иррациональным числам и его точное значение не может быть выражено ни конечным числом цифр, ни какой-либо элементарной функцией. Эту задачу, называемую квадратурой круга, математики пытались решить тысячелетиями, но только в XIX веке была доказана невозможность ее решения. Поэтому всегда используется приближенное значение числа я, хотя существует способ его вычисления с любым количеством знаков. Самым грубым и наиболее известным приближением (еще из школьного курса геометрии) является значение π = 3,14. Если требуется более точное значение, можно предложить такое: π = 3,1416. Его легко воспроизвести, если запомнить несложное предложение: «Что я знаю о цифрах». Количество букв в каждом слове соответствует цифрам числа π. Наконец, для любителей поразить окружающих достаточно выучить такой стишок: «Кто и шутя, и скоро пожелаетъ пи узнать, число ужъ знаетъ», откуда π = 3,1415926536. Так как стишок придуман еще до 1918 года, в конце слов, оканчивающихся на согласную, стоит твердый знак. В справочниках же можно найти еще более точное значение:

π = 3,141592653589793…

Основание натуральных логарифмов е

Другой важной и часто встречающейся в радиотехнике константой является основание натуральных логарифмов е, которое также относится к иррациональным числам. В справочниках приводится следующее значение числа е с 15 знаками после запятой:

е = 2,718281828459045…

Если читатель помнит год рождения Льва Николаевича Толстого, можно легко воспроизвести число е с девятью знаками после запятой, запомнив такую шутку: «е равно 2,7 плюс дважды Лев Толстой».

Биномиальные коэффициенты

Когда необходимо какой-либо двучлен возвести в степень, например:

(х + у)⁴= x⁴+ 4x³у + 6x²y²+ 4xy³ + у¹,

нужно знать биномиальные коэффициенты, которые вычисляются с помощью сочетаний. Но значительно проще для их определения пользоваться «Арифметическим треугольником», предложенным Блезом Паскалем еще в 1665 году.

В треугольнике крайними числами каждой строки являются единицы, а другие представляют собой сумму двух чисел верхней строки.

Ускорение силы тяжести

Из физических констант в первую очередь необходимо отметить ускорение силы тяжести g — ускорение свободно падающего тела на поверхность Земли с небольшой высоты и при отсутствии сопротивления воздуха. Ускорение свободного падения зависит от широты точки наблюдения и высоты ее над уровнем моря. Приближенно

g = 9,78049(1 + 0,005288·sin²φ — 0,000006·sin²2φ) — 0.0003086Н м/с²,

где φ — широта, а Н— высота над уровнем моря.

На широте Москвы на уровне моря g = 9,8156 м/с².

Скорость света

Одной из фундаментальных констант, особенно в радиотехнике, является скорость распространения электромагнитных волн, или скорость света — с. Согласно теории относительности Альберта Эйнштейна скорость света является предельной скоростью распространения любых физических воздействий. Впервые практическое измерение скорости света осуществил в 1849 г. Арман Ипполит Луи Физо. Впоследствии физики неоднократно экспериментально уточняли полученное им значение, и в настоящее время скорость света в вакууме принята равной:

с = 299792458 м/с.

При практических расчетах обычно достаточно брать приближенное значение скорости света равным 300 тысячам километров в секунду — 310⁸ м/с.

Гравитационная постоянная

При расчетах орбит искусственных спутников Земли, через которые осуществляется ныне трансляция телевидения и системы глобальной связи, используется гравитационная постоянная G, определяющая силы тяготения. Численное значение гравитационной постоянной:

G = 6,673·10^-11 м³/кг·с².

Постоянная Больцмана

В радиотехнике часто приходится определять уровень собственных шумов приемников и усилителей радиосигнала, поскольку для хорошего качества звука или изображения уровень сигнала в определенное число раз должен превышать уровень шумов, который находится по формуле, содержащей постоянную Больцмана k:

k = 1,38/10^-23 Дж/Кл.

Литература

1. Прокопцев Ю. Имитатор звуков паровоза // Радио. — 1995. -№ 7. -С. 30.

2. Панкратьев Д. Имитатор звуков стрельбы // Радио. — 1999. — № 6. — С. 54; Радио. — 2000. — № 7. — С. 50.

3. Шиповский С. Сирена // Радио. — 2000. — № 10. — С. 53.

4. Никифоров. В. Универсальное зарядное устройство // Радио. — 1991.-№ 1. — С. 69-70.

5. Гуреев С. Зарядное устройство-автомат // Радио. — 1992.-№12.-С. 11-12.

6. Бирюков С. Простое зарядное устройство // Радио. — 1997. — № 3. — С. 50.

7. Гусаров В. Простой кодовый замок // Радиолюбитель. — 1995. — № 1. — С. 21-22.

8. Жиздюк Р. Кодовый замок // Радио. — 1999. — № 6. — С. 31; Радио. — 2000. — № 6. — С. 49.

9. Вяльцев В. Электронный кодовый замок // Радиолюбитель. — 1994. — № 5. — С. 31.

10. Мартынюк Н. Простой металлоискатель // Радиолюбитель. — 1997. — № 8. — С. 30.

11. Васильев В. Миноискатель // Радио. — 1978. — № 7. — С. 53-54.

12. Ильин Д. Прибор для обнаружения металлических предметов // Радио. — 1960. — № 8. — С. 22-23.

13. Нечаев И. Универсальный металлоискатель // Радио. — 1990. — № 12. — С. 73-75.

14. Шиповский С. Электронный звонок // Радио. — 2000. — №11.-С. 60.

15. Гришин А. Простой квартирный звонок // Радио. — 2001. — №3,- С. 32-33.

16. Кашкаров А. Трели вместо звонка // Радиолюбитель. — 1999.- №12.-С. 11.

17. Клабуков А. Квартирный звонок — из музыкальной открытки // Радио. — 2001. — № 9. — С. 56; Радио. — 2002. — № 4. — С. 46.

18. Новиков Р. Медицинский электротермометр // Радио. — 1967,-№7.- С. 31.

19. Коноплев П., Мартынюк А. Термометр с линейной шкалой // Радио. — 1982. — № 7. — С. 37.

20. Пахомов Ю. Электронный термометр // Радио. — 1990. — № 12. -С. 70-71.

21. Нечаев И. Простой термометр: каким он может быть? // Радио. — 1992. — № 8. — С. 17-18.

22. Беляков А. Простой терморегулятор // Радио. — 1989. — № 3. — С. 32.

23. Маяцкий Ю. Простой термостабилизатор // Радио. — 1991. — № 7. — С. 32-34.

24. Бартенев В. Автоматический терморегулятор // Радиолюбитель. — 1995. — № 1. — С. 25.

25. Якушев В. Экономичный термостабилизатор // Радиолюбитель. — 1997. — № 2. — С. 21.

26. Нечаев И. Емкостное реле // Радио. — 1992. — №9. — С. 48-51.

27. Табунщиков В. Емкостное реле // Радиолюбитель. — 1993. — № 5. — С. 26.

28. Партин А. Акустическое реле // Радио. — 2000. — № 9. — С. 54-55.

29. Лазовик В. Звуковое реле // Радиолюбитель. — 1999. — № 4. — С. 32.

30. Кашкаров А. Акустический выключатель // Радиолюбитель. — 1999. — № 12. — С. 11.

 * * *

Оглавление

От редакции

Предисловие

Глава 1 ЗВУКОВЫЕ ИМИТАТОРЫ

  1.1. Имитатор звуков паровоза

  1.2. Имитатор звуков стрельбы

  1.3. Сирена

Глава 2 ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА

  2.1. Универсальное зарядное устройство

  2.2. Зарядное устройство-автомат

  2.3. Простое зарядное устройство

Глава 3 КОДОВЫЕ ЗАМКИ

  3.1. Простой кодовый замок

  3.2. Кодовый замок

  3.3. Электронный кодовый замок

Глава 4 МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ

  4.1. Простой металлоискатель

  4.2. Миноискатель

  4.3. Прибор для обнаружения металлических предметов

  4.4. Универсальный металлоискатель

Глава 5 ЭЛЕКТРОННЫЕ ЗВОНКИ

  5.1. Электронный звонок

  5.2. Простой квартирный звонок

  5.3. Трели вместо звонка

  5.4. Квартирный звонок — из музыкальной открытки

Глава 6 ЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ

  6.1. Медицинский электротермометр

  6.2. Термометр с линейной шкалой

  6.3. Электронный термометр

  6.4. Простой термометр

Глава 7 ТЕРМОРЕГУЛЯТОРЫ И ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРЫ

  7.1. Простой терморегулятор

  7.2. Простой термостабилизатор

  7.3. Автоматический терморегулятор

  7.4. Экономичный термостабилизатор

Глава 8 ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕЛЕ

  8.1. Емкостное реле

  8.2. Емкостное реле

  8.3. Акустическое реле

  8.4. Звуковое реле

  8.5. Акустический выключатель

 Приложение ОСНОВНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ

Литература

Хлопковый выключатель для фар и не только…

Почти год назад в одном из иностранных сайтов нашел довольно простую схему акустического выключателя. Собрав схему был огорчен, схема не работала, но поскольку имелись определенные навыки в электронике, решил доработать схему. После доработки схема заработала и очень даже хорошо.

Данная схема была опубликована на многих ресурсах и собрана радиолюбителями 100 раз, у некоторых возникли проблемы такого рода. При хлопке реле замыкается и замкнуто все время, на повторный хлопок не реагирует — вероятно неправильная полярность конденсаторов. Схема не реагирует на хлопки вообще — вероятно неисправный микрофон или же он неправильно подключен.

Микрофон электретный , можно снять от китайского магнитофона, гарнитуры мобильных телефонов и т.п., для наилучшей работы схемы советую использовать именно микрофоны от китайских магнитофонов, у них чувствительность на порядок выше, чем у микрофонов гарнитур мобильных устройств или портативных проигрывателей.

При использовании электромагнитного реле, схема позволяет управлять сетевыми, довольно мощными нагрузками.

Схему можно использовать для включения или выключения автомобильных фар или любых других нагрузок. При хлопке срабатывает реле, при повторном хлопке реле отключает нагрузку. Силовые контакты реле являются выключателем и подключаются в разрыв одного из шин питания.

Чувствительность по микрофону моей версии довольно высока, свободно реагирует на громкий хлопок на расстоянии 3 метров, хотя тестировал схему и на расстоянии до 5 метров — работает без нареканий.
Транзисторы в схеме можно заменить аналогичными, вместо КТ315 можно использовать любые маломощные низковольтные биполярные транзисторы — Желательно из линейки S9012/9014/9018 — работают даже лучше тех, что указал в схеме. Силовой транзистор использовал КТ818, но он тоже не критичен, можно и менее мощные — КТ814, КТ816, КТ837.

Этот транзистор срабатывает и подает питание на обмотку реле, этим реле замыкается. Если намерены использовать нагрузки на пару ватт, то реле не нужно , нагрузку можно подключить напрямую к коллектору транзистора и к минусу источника питания.

Иными словами это довольно простая схема (можно сказать, что самая простая из всех возможных) акустического выключателя, которая работает в широком диапазоне питающих напряжений и работает безотказно, если все компоненты в схеме исправны и нет ляп в монтаже.

Простое акустическое реле | HamRadio

Всех приветствую. Во многих некоторых устройствах полезно, если устройство активируется акустически — например, сигналом с микрофона или при наличии низкочастотного сигнала. Для этих целей используются так называемые акустические реле. Это простой микрофонный датчик, который обнаруживает акустический сигнал, затем усиливается, выпрямляется, и при достижении заданного уровня компаратор переключается и включает переключатель (например, реле). Схема этого акустического реле показана на рисунке.

Принципиальная схема акустического реле

Принципиальная схема акустического реле

Акустический сигнал воспринимается конденсаторным микрофоном (капсюлем) MIC1 или как низкочастотный сигнал, подаваемый через разъем K1. Резистор R1 питает конденсаторный микрофон и одновременно служит нагрузочным резистором, с которого снимается активный сигнал.

Сигнал поступает на неинвертирующий вход первого операционного усилителя IC1A. Усиление этого каскада регулируется подстроечным резистором P1 обратной связи. Это позволяет нам установить желаемый порог громкости (уровень сигнала), при котором переключатель будет активирован.

Выход операционного усилителя IC1A подается через конденсатор связи C4 на диодный выпрямитель D1 и D2, которые заряжают конденсатор C5. Напряжение на конденсаторе C5 сравнивается компаратором на операционном усилителе IC1B с опорным напряжением от резистивного делителя R3/R4. Когда уровень напряжения на C5 становится достаточным, компаратор переключается.

В коллекторе транзистора включена катушка реле RE1. Переключающий контакт реле подключен к клеммной колодке K2. Светодиод LD1 показывает, что переключатель включен. Схема питается от внешнего источника питания +12 В постоянного тока через разъем K3. Акустический выключатель выполнен на двухсторонней печатной плате размером 26х60 мм. Расположение компонентов на печатной плате, а также разводка показано на рисунке.

Расположение компонентов на печатной плате

Расположение компонентов на печатной плате

Печатная плата верх

Печатная плата верх

Печатная плата низ

Печатная плата низ

В сборке не должно возникнуть проблем все достаточно просто, даже начинающий радиолюбитель может повторить эту конструкцию. В настройки акустический переключатель не нуждается за исключением регулировки чувствительности потенциометром P1. Следовательно, при тщательной сборке переключатель должен работать при первом включении напряжения питания.

По поводу применения данной конструкции, например, описанный переключатель может включить запись на магнитофон в момент, когда кто-то говорит, или включить любое другое устройство после регистрации звука. Датчик можно комбинировать, например, с датчиком движения в системах безопасности и т. д. Вот на этом закончу краткое описание всем спасибо за уделенное время.

Цепь звукового реле. Простое акустическое реле

Предлагаем вашему вниманию несколько интересных и простых схем акустических реле, которые можно использовать дома, в подъезде или на улице для включения и выключения освещения и бытовой техники. Попробуйте собрать один из них, чтобы оценить удобство управления светом в комнате с помощью хлопка.

Автоматическое включение освещения.

Вот первая схема, принцип ее работы таков: в исходном состоянии у нас есть логический уровень 0 на выходе 5 триггера DD1.1 и триггер 9 DD1.2. Транзистор VT2 закрыт, реле К1 обесточено.

При подаче аудиосигнала (можно хлопать в ладоши) звук микрофона BM1 преобразуется в электрический импульс, который усиливается транзистором VT1.

С коллектора транзистора усиленный сигнал поступает на вход 4 — триггер DD1.1, работающий по схеме одиночного вибратора.

Затем с выхода 5 DD1.1 положительный импульс поступает на тактовый вход триггера DD1.2, включенный по схеме Т-триггера, переключает его, транзистор VT2 открывается и выключает реле К1, коммутируя нагрузку своими контактами (на схеме не показано).

Триггер DD1.2 меняет свое состояние после каждого нового звукового сигнала, и на его выходе 9 чередуются логические уровни 0 и 1. В результате транзистор VT2 открывается или закрывается синхронно. Если прозвучит второй звуковой сигнал, реле К1 выключится и отключит нагрузку.

Настройка схемы заключается в необходимости подбора сопротивления резистора R1.Учтите, что микрофон должен быть только угольным.

Чувствительное акустическое реле.

Устройство работает по принципу триггера с двумя стабильными состояниями, который, реагируя на кратковременный звуковой сигнал, уловленный микрофоном, переводит триггер в другое состояние, таким образом включая и выключая нагрузку.

Звуковой сигнал (хлопок в ладоши) попадает на угольный микрофон (типа MK16-U), после чего фильтруется схемой C1R2 (пропускает только сигнал с частотой звуковых колебаний хлопка).

Этот сигнал усиливается транзистором VT1, рекомендуется использовать транзистор с большим коэффициентом усиления по току. Усиленный сигнал с коллектора VT1 поступает на вход триггера, собранного на транзисторах VT2, VT3.

Обратное состояние на коллекторах VT2 и VT3 относительно друг друга обеспечивается обратной связью, проходящей через резистор R6. Сигнал с высоким уровнем с коллектора VT3 через VD3 и резистор R13 включает ключ на VT4 и реле К1, это реле коммутирует нагрузку своими контактами.Для нагрузки могут применяться различные исполнительные механизмы, но в силу конструктивных особенностей реле через его контакты мощную нагрузку использовать не стоит. В случае мощной нагрузки (более 60 Вт) используйте соответствующее реле или замените блок оконечной коммутации ключом на тиристоре.

Микрофон BM1 можно снять с бычьего телефона. Диоды КД 522 или другие кремниевые или германиевые, Д220, Д9.

В качестве реле можно использовать РЭС 9 (паспорт РСТ.524.204.) Рабочее напряжение 10 В.При снижении напряжения источника питания можно использовать РЭС 10, РЭС 15.

Данная схема проверена на практике и показала хорошую стабильность, а также хорошим качеством схемы является хорошая чувствительность (реагирует на расстоянии 10-15 м) и помехоустойчивость к колебаниям в сети. Можно использовать мощность от 9 до 16 дюймов, результаты показывают хорошие характеристики. При изменении напряжения выберите соответствующее реле.

Основой акустического или, что то же самое, звукового реле также является электронное реле, а датчик управляющих сигналов — микрофон или другой преобразователь звуковых колебаний воздуха в низкочастотные электрические колебания.

Рис. 260. Схема звукового реле.

Схема простейшего варианта такого электронного автомата показана на рис. 260. Рассмотрим внимательно. Вы должны знать многое, если не все. Микрофон действует как датчик управляющих сигналов. Транзисторы V1 и V2 образуют двухкаскадный усилитель колебаний АФ, создаваемых микрофоном, а включенные в цепь удвоения напряжения диоды V3 и V4 являются выпрямителем этих колебаний.Каскад на транзисторе V5 с электромагнитным реле в цепи коллектора и накопительным конденсатором в цепи базы представляет собой электронное реле. Лампа накаливания, подключенная к источнику питания контактами реле К1.1, символизирует исполнительную (управляющую) цепь.

В целом машина так работает. Пока в помещении, где установлен микрофон, относительно тихо, транзистор V5 электронного реле практически закрыт, контакты К1.1 реле разомкнуты последовательно, лампа цепи исполнительного механизма не горит.Это начальный режим ожидания аппарата. Когда появляется звуковой сигнал, например шум или громкий разговор, колебания звуковой частоты, создаваемые микрофоном, усиливаются транзисторами V1, а затем выпрямляются диодами V3, V4. Диоды включаются так, чтобы выпрямленное ими напряжение поступало на базу транзистора отрицательной полярностью и одновременно заряжало накопительный конденсатор.

Если звуковой сигнал достаточно сильный и накопительный конденсатор заряжен до напряжения, то коллекторный ток транзистора V5 возрастет настолько, что сработает реле и его контакты K1.1 включит цепь исполнительного механизма — загорится сигнальная лампа. Исполнительная схема будет включена все время до тех пор, пока на накопительном конденсаторе и на базе транзистора V5 не будет поддерживаться такое же или немного большее отрицательное напряжение. Как только шум или разговор перед микрофоном прекращается, накопительный конденсатор почти полностью разряжается через эмиттерный переход транзистора, ток коллектора уменьшается до исходного состояния, реле размыкается, а его контакты, размыкаясь, размыкаются. отключите исполнительную цепь.

С помощью подстроечного резистора вы можете изменять (в качестве регулятора громкости) напряжение сигнала, поступающего с микрофона на вход усилителя SP, и тем самым регулировать чувствительность акустического реле.

Функцию микрофона может выполнять абонентский динамик или телефонный капсюль. Статический коэффициент передачи тока транзисторов должен быть не менее 30. Электромагнитное реле может быть типа ILV с током отключения до. Напряжение источника питания должно быть на 25-30% выше напряжения выбранного электромагнитного реле.Рассчитайте сопротивление и рассеиваемую мощность резистора в зависимости от используемой сигнальной лампы.

Приступая к наладке и тестированию акустической машины, установите подстроечный резистор двигателя в нижнее положение (согласно схеме) и выберите резистор для установки тока в коллекторной цепи транзистора. Он должен быть меньше тока срабатывания электромагнитного реле. Затем параллельно резистору подключите еще один резистор сопротивлением 15-20 кОм. В этом случае коллекторный ток транзистора должен резко возрасти, и реле сработает.Снимите этот резистор — ток коллектора должен снизиться до исходного значения, реле освободит якорь, а лампа исполнительной цепи погаснет. Так вы проверяете работу электронного реле автомата.

Установите коллекторные токи транзисторов V1 и V2, выбрав резисторы.

Затем установите двигатель резистора в верхнее положение (согласно схеме) и произнесите затяжной громкий звук «аааа» перед микрофоном, машина сработает и включит исполнительную цепь.Он должен реагировать даже на тихий разговор перед микрофоном, на хлопок в ладоши.

Получите такой опыт. Параллельно конденсатору подключите второй электролитический конденсатор с номинальным напряжением 6-10 В. Подключите миллиамперметр к коллекторной цепи V5 и, следуя его стрелке, хлопните в ладоши. Что случилось? Ток коллектора увеличился, но электромагнитное реле не сработало. Хлопните в ладоши 5-10 раз подряд. С каждым хлопком ток коллектора увеличивается и, наконец, реле срабатывает и включает цепь исполнительного механизма.Если звуковые сигналы прекратятся, то через некоторое время ток в коллекторной цепи транзистора снизится до исходного, реле сработает и отключит исполнительную цепь.

О чем говорит этот опыт? Электромагнитное реле машины начало срабатывать и отпускать с задержкой по времени. Объясняется это тем, что теперь требуется больше времени как для зарядки накопительного конденсатора, так и для его разряда. Вывод напрашивается сам собой: подбором емкости накопительного конденсатора можно регулировать время включения и выключения исполнительной цепи.

Где и как применить такое акустическое реле? Например, используйте его как машину тишины. Для этого сигнальную лампу исполнительной цепи необходимо поместить в ящик, одна из стенок которого сделана из матового стекла, и на нем сделана надпись «Тише». Как только уровень шума или громкость разговора в комнате превысит определенный предел, установленный подстроечным резистором, световая панель немедленно отреагирует на это. Или, скажем, можно установить машинку вместе с малогабаритным микрофоном на самоходную модель или игрушку, а в цепь исполнительного механизма включить ее микроэлектродвигатель вместо лампы накаливания.Несколько хлопков или голосовая команда — и модель начинает двигаться вперед. Как еще? Считать!

Следующий пример автоматизации …

Схема:

С учетом всех недостатков доработана схема, как показано на рисунке, и получен новый вариант акустического реле.Было решено отказаться от управляющего мультивибратора, создающего помехи, приводящие к зацикливанию, заменить мощный симистор на менее мощный и более доступный триодный тиристор, повысить чувствительность реле за счет введения дополнительного каскада усилителя и ввести его регулировку, уменьшить емкость. конденсатора C5 и включите светодиодную индикацию режима ожидания.

Устройство:
Алгоритм работы устройства остался прежним — хлопок в ладоши или другой подобный звук, и на две минуты включается освещение, затем свет выключается автоматически.Схема акустического датчика вибрации на операционном усилителе К140УД6 аналогична описанному ранее прототипу и не требует пояснений. Далее сигнал через C5 поступает на контроллер чувствительности на R5, а затем через C6 на дополнительный каскад усилителя на транзисторе VT1. Затем через C7 усиленный сигнал поступает на детектор на VD3 и VD4. В момент хлопка на выходе этого детектора появляется некоторое постоянное напряжение (на C8), которое поступает на базу VT3 и размыкает ее.В этом случае конденсатор С3 разряжается через диод VD1 и транзистор VT3. На входах элемента D1.1 устанавливается логический ноль, который сохраняется в течение времени заряда конденсаторов C3 — R3 (около 2 минут). В это время на выходе D1.1 сохраняется уровень логической единицы, которая входит в базу VT4 и открывает ее. Ток, протекающий через этот транзистор, открывает тиристор VS1, который включает лампочку. Как только C3 заряжается до единичного уровня, на выходе D1 устанавливается логический ноль.1, и транзистор VT4 закрывается, ток триггера прекращается, а тиристор VS1 закрывается, тем самым выключая лампу. Блок индикации дежурного режима выполнен на элементе D1.2 и транзисторе VT2. Пока лампа на выходе D1.1 не горит, действует логический ноль, он инвертируется элементом D1.2 и единица с его выхода поступает на базу VT2, которая открывает и включает светодиод VD2. При включении лампы на выходе D1.1 единица и, следовательно, на выходе D1.2 равна нулю, транзистор VT2 закрыт и светодиод не горит.

Настройка:
Чувствительность прибора высокая, при предельно высоком положении двигателя резистора R5 прибор срабатывает тихим звуком или хлопком на расстоянии 6-8 метров. При установке свободные входные клеммы D1 необходимо соединить с общим проводом. Не допускать прохождения сетевых проводов вблизи входных цепей ОС А1. Микрофон М1 — любой динамический.

Радиоконструктор №4 2000, стр. 38

Звуковое реле и схемы включения освещения с помощью звонка на мобильный телефон. (10+)

Автоматическое управление освещением — мобильное управление. Управление звуком

Иногда бывает полезно включить освещение, позвонив по мобильному телефону. Например, чтобы добраться до дома ночью, мне нужно включить прожектор, освещающий дорогу. Переключатель, конечно, дома.

Сразу решил, что не буду вскрывать и впаивать мобильник внутри. Сначала , это незаконно. Самостоятельное внесение изменений в устройства, подлежащие обязательной сертификации по закону, не допускается. Во вторых , в такой пайке нет необходимости.

Как и в предыдущих устройствах, я выбрал вариант бестрансформаторного питания. Это немедленно потребовало гальванической развязки от телефона. По соображениям безопасности не следует подключать мобильный телефон напрямую к сети освещения. Он остановился на трех вариантах схемы: акустической, оптической и трансформаторной развязке. Все три схемы отвечают на звонок на мобильный телефон. Поскольку соединение не установлено, деньги не списываются, поэтому функция полностью бесплатна, если в системе управления выбрать тариф без абонентской платы за телефон.После звонка на фиксированное время включается освещение. После чего гаснет, но можно включить, позвонив еще раз.

Звуковое реле

Первый вариант — использовать звуковое реле, которое реагирует на звук звонка телефона. В реле используется компьютерный микрофон. Он устанавливается на телефоне в непосредственной близости от динамика телефона, издающего звук звонка. Обычно этот динамик располагается сзади. Телефон с установленным микрофоном должен быть звукоизолирован, чтобы посторонние звуки не создавали помех.Можно положить в чехол из пенопласта или пенополиэтилена. К аппарату подойдет любой телефон с рабочим звонком. Телефон лучше всего подключить к зарядному устройству, подключить зарядное устройство к сети и так оставить навсегда. Используйте оригинальное зарядное устройство, чтобы оно могло безопасно работать долгое время.

Устройство подключается к блоку питания, описанному на предыдущей странице, в точках, обозначенных буквами A, B, C, вместо цепи на фотоэлементе.

Транзисторы: VT2 — КТ503, VT3 — КТ502. Диод ВД5 — КД510 или другой аналогичный маломощный диод. Конденсаторы C4 — 0,1 мкФ, C5 — 2 мкФ.

Резисторы: R10 — 50 Ом. Этот резистор нужно подбирать для обеспечения необходимой чувствительности, чтобы реле надежно срабатывало при звонке, не реагировало на посторонние звуки. R11 — 3 кОм. R12 -50 Ом. R13 — 300 Ом. R14 -50 Ом.

Все остальные детали, как на предыдущей схеме.

T — микрофон от компьютера. Подключение микрофона со штатным разъемом происходит следующим образом: корпус — к общему проводу, пин — к конденсатору С4. Если в разъеме тоже есть средний контакт, то мы его просто не подключаем.

Схема работает так. При возникновении звукового сигнала импульсы тока поступают на базу транзистора VT2, поскольку переход база-эмиттер имеет одностороннюю проводимость, так что конденсатор не может разряжаться, переход шунтируется диодом.Резистор R12 ограничивает ток. Импульсы тока заряжают конденсатор С5 и открывают транзистор VT3. Через него заряжается конденсатор С1. Загорится свет. Когда звук пропадает, конденсатор С1 разряжается, пока не погаснет свет.

Попадая в темноту, не всегда удается сразу найти выключатель света, особенно если он находится далеко от двери. Похожая ситуация может быть и в случае выхода из комнаты, когда мы выключили освещение и затем принудительно коснулись для выхода к выходу. Избавиться от проблем можно с помощью акустического выключателя, конструкция которого обсуждается в этой статье. В автоматическом выключателе используется только акустическое реле, для этого нужно открутить переменный резистор R2 в минимальное положение. Акустический выключатель с фотодатчиком Фотодатчик — фотодиод FD263. Он включен в цепь в обратном направлении вместе с сопротивлением R2, образуя делитель напряжения. Порог чувствительности фотодатчика ФД263 устанавливается переменным резистором R2. Элементы DD1.1 и DD1.2 микросхемы K176LA7 образуют триггер Шмитта, который не позволяет световой цепи зацикливаться при естественном освещении вблизи порога. Следовательно, при включении фотодиода на выходе элемента DD1.2 будет логическая единица, а при недостаточном освещении — логический ноль. Акустический релейный датчик представляет собой электретный микрофон со встроенным усилителем. Микрофон подключен к двухкаскадному усилителю, собранному на биполярных транзисторах. Усиленный звуковой сигнал с коллектора второго транзистора поступает на одновибратор, собранный на логических элементах DD1.3 и DD1.4 той же микросхемы. Последний выдает одиночные импульсы длительностью около 10 секунд, при необходимости его можно изменить подбором сопротивления R12 и конденсатора C6. С выхода однозарядного устройства сигнал поступает на полевой транзистор, который включает лампочку. Запуск и выключение однозарядного устройства осуществляется управляющим сигналом с выхода 4 элемента DD1. Автоматический выключатель плавно включит свет в течение 1 секунды, если порог шума в комнате превышает установленное значение, и плавно выключит освещение, когда в комнате нет звуков, через 20 секунд. Акустический выключатель на операционном усилителе В качестве акустического датчика используется обычный аналоговый микрофон. Сигнал от него усиливается первым операционным усилителем. Чувствительность усилителя задается соотношением сопротивлений R3 и R4. Усиленный акустический сигнал обнаруживается двумя детекторными диодами VD1 и VD2 и заряжает емкость C6. После заряда напряжение на нем становится выше, чем на емкости С7, что в свою очередь переключает компаратор, выполненный на втором ОУ, в результате чего на его выходе устанавливается уровень логической единицы. Логическая единица с выхода ОУ запускает генератор на транзисторе VT1. Работа генератора синхронизируется с питающей сетью через вторую базу того же транзистора. Это позволяет проводить фазовую регулировку мощности. Как только напряжение на конденсаторе С6 упадет до 2В, напряжение на DA1.2 тоже упадет. Из-за этого импульсы, открывающие симистор, приходят с увеличивающейся фазовой задержкой, и лампа накаливания плавно гаснет.Указанные на схеме номиналы R5 и конденсатора С6 позволяют создать задержку до трех минут при полной тишине в помещении. Конструкция ватного переключателя работает на хлопок при достаточной громкости. Таким образом, хлопковая схема включает освещение в подъезде (или другом помещении) на одну минуту. У первой конструкции есть одна интересная особенность для предотвращения зацикливания работы, а именно: микрофон автоматически выключается после включения света, а включается только через пару секунд после выключения света. Конструкция выключит свет не сразу после нажатия кнопки, а с задержкой в ​​три минуты. Он также включит свет громким звуковым сигналом на три минуты. Устройство подключено параллельно обычному выключателю освещения S1 и пока он замкнут, включается освещение, как только он размыкается по цепи R7-V4, управляющий электрод тиристора V5 начинает заряжать емкость C3. . Тиристор V3 еще открыт, замыкая через себя диагональ выпрямительного моста, лампа горит.Тиристор V5 будет оставаться открытым, пока конденсатор C3 не зарядится. Через 3 минуты емкость зарядится и тиристор закроется, тем самым выключив свет. Если кто-то не успевает выйти из комнаты, достаточно хлопнуть в ладоши и на микрофоне появятся импульсы, разблокирующие тиристор V3. Конденсатор C3 начнет разряжаться через сопротивления R4 и V3, продолжая держать его открытым. Пульсирующее напряжение следует за управлением тиристором пятого электрода, который нагревает его, и лампа снова загорается. Resistance R3 регулирует чувствительность микрофона. Эта машина рассчитана на нагрузку 100 Вт. Если вас интересует конструкция, то можно взять конструкцию печатной платы из №5 за 1980 год. Схема предназначена для включения любой нагрузки по любому звуковому сигналу. Мощность коммутируемой нагрузки может быть довольно большой и определяется только возможностями используемого реле. Звуковой датчик — обычный микрофон, от него через резистор R4, а конденсатор С1 импульсы следуют за базой VT1, открывая ее.Для регулировки уровня чувствительности микрофона может потребоваться выбрать сопротивление R4. Далее срабатывает триггер, построенный на транзисторах VT2, VT3. Транзистор VT4 в этой любительской конструкции играет роль электронного ключа, управляющего реле. Схема питания от любых 12 вольт. Датчик акустический Подборка простых схем В первой рассмотренной схеме датчик акустического типа на основе пьезоэлектрического излучателя звука реагирует на различные колебания поверхности, на которую он опирается.Основа другой конструкции — типичный микрофон. Третья схема очень проста и не требует настройки, к ее минусам можно отнести следующее: датчик реагирует на любые громкие звуки, особенно на низких частотах. Кроме того, проявляется нестабильная работа устройства при минусовых температурах.

Акустическое реле

Вашему вниманию акустическое реле. Эта схема довольно проста даже для новичков, всего с одной микросхемой, одним транзистором, несколькими кондерами, резисторами и двумя реле.

Все началось с того, что у меня на даче висит светильник на стене, и когда я поднимаюсь поздно вечером на 2 этаж, в темноте сложно включить светильник, пока он не дойдет: — ). Исходя из этого, мне пришла в голову идея запустить такую ​​штуку, которая включала бы свет во время хлопка, а второй и выключенный хлопок.

Эту схему я придумал для себя и просто состыковал две конструкции в одну. Получилось довольно компактно! И я решил выставить свое творение на свет, точнее там раньше производили эту лампу.Была яркость лампы, а теперь и акустическое реле. Кто-то не понимает, что за лампа видят на иллюстрации:

Принцип работы реле

Начнем с того момента, когда в микрофоне он услышал звуковой сигнал. Микрофон как сенсор преобразовал звук хлопка в Эл. сигнал проходит через конденсатор С1 на входе схемы СОА, которая является предварительным усилителем. Далее усиленный сигнал с микросхемы проходит через конденсатор С6 в каскад, собранный на транзисторе VT1.Он также является усилителем переменного напряжения и усилителем постоянного тока. С коллектора транзистора VT1 сигнал поступает на реле К1, которое включается, но ненадолго, это зависит от длительности звукового сигнала. Этого времени достаточно, чтобы контакты реле К1 изолирулись, дали сигнал на срабатывание триггера, срабатывающего на реле К2. При срабатывании триггера реле К2, одни контакты которого включают нагрузку, а другие управляют триггером. Правильная работа триггера достигается подбором резисторов R8 и R9.

Настройка звукового реле

Когда первая лампа хлопка должна загореться, а вторая не горит. Если это при воспламенении хлопка, и сразу после того, как он погаснет, то через резистор R9 и катушку реле K2 протекает ток ниже тока расцепителя. В этом случае нужно подкрутить переменный резистор R9. Можно заметить, что лампа включается, но не гаснет. Это говорит о том, что через резистор R8 и катушку реле K2 протекает ток выше расцепителя тока, и он удерживает якорь реле.Значит нужно подкрутить резистор R8.

Скачать файл печатной платы в формате LAY

Авторы: Тера (Дмитрий) dmitryter89 [dog] yandex.ru Сергей Раскин; Публикация: www.cxem.net

Автор: Алексей

Дата создания 2015-04-19
Дата изменения 2020-12-13

• Интересно
• Не интересует

Акустическое реле. Простое акустическое реле

Предлагаем вашему вниманию несколько интересных и простых схем акустических реле, которые можно использовать дома, в подъезде или на улице для включения и выключения освещения и бытовой техники.Попробуйте собрать один из них, чтобы оценить удобство управления светом в комнате с помощью хлопка.

Автоматическое включение освещения.

Вот первая схема, принцип ее работы следующий: в исходном состоянии имеем логический уровень 0 на выходе 5 триггера DD1.1 и триггера 9 DD1.2. Транзистор VT2 закрыт, реле К1 обесточено.

При подаче аудиосигнала (можно хлопать в ладоши) звук микрофона BM1 преобразуется в электрический импульс, который усиливается транзистором VT1.

С коллектора транзистора усиленный сигнал поступает на вход 4 — триггер DD1.1, работающий по схеме одиночного вибратора.

Затем с выхода 5 DD1.1 положительный импульс поступает на тактовый вход триггера DD1.2, включенный по схеме Т-триггера, переключает его, транзистор VT2 открывается и выключает реле К1, переключение нагрузки ее контактами (на схеме не показаны).

Триггер DD1.2 меняет свое состояние после каждого нового звукового сигнала, и на его выходе 9 чередуются логические уровни 0 и 1.В результате транзистор VT2 открывается или закрывается синхронно. Если прозвучит второй звуковой сигнал, реле К1 выключится и отключит нагрузку.

Настройка схемы заключается в необходимости подбора сопротивления резистора R1. Учтите, что микрофон должен быть только угольным.

Чувствительное акустическое реле.

Устройство работает по принципу триггера с двумя стабильными состояниями, который, реагируя на кратковременный звуковой сигнал, уловленный микрофоном, переводит триггер в другое состояние, таким образом включая и выключая нагрузку.

Звуковой сигнал (хлопок в ладоши) попадает на угольный микрофон (типа MK16-U), после чего фильтруется схемой C1R2 (пропускает только сигнал с частотой звуковых колебаний хлопка).

Этот сигнал усиливается транзистором VT1, рекомендуется использовать транзистор с большим коэффициентом усиления по току. Усиленный сигнал с коллектора VT1 поступает на вход триггера, собранного на транзисторах VT2, VT3.

Обратное состояние на коллекторах VT2 и VT3 относительно друг друга обеспечивается обратной связью, проходящей через резистор R6.Сигнал с высоким уровнем с коллектора VT3 через VD3 и резистор R13 включает ключ на VT4 и реле К1, это реле коммутирует нагрузку своими контактами. Для нагрузки могут применяться различные исполнительные механизмы, но в силу конструктивных особенностей реле через его контакты мощную нагрузку использовать не стоит. В случае мощной нагрузки (более 60 Вт) используйте соответствующее реле или замените блок оконечной коммутации ключом на тиристоре.

Микрофон BM1 можно снять с бычьего телефона.Диоды КД 522 или другие кремниевые или германиевые, Д220, Д9.

В качестве реле можно использовать РЭС 9 (паспорт РСТ.524.204.) Рабочее напряжение 10 В. При уменьшении напряжения источника питания возможно использование РЭС 10, РЭС 15.

Данная схема проверена на практике и показала хорошую стабильность, а также хорошим качеством схемы является хорошая чувствительность (реагирует на расстоянии 10-15 м) и помехоустойчивость к колебаниям в сети. Можно использовать мощность от 9 до 16 дюймов, результаты показывают хорошие характеристики.При изменении напряжения выберите соответствующее реле.

Схема:

С учетом всех недостатков доработана схема, как показано на рисунке, и получен новый вариант акустического реле. Было решено отказаться от управляющего мультивибратора, создающего помехи, приводящие к зацикливанию, заменить мощный симистор на менее мощный и более доступный триодный тиристор, повысить чувствительность реле за счет введения дополнительного каскада усилителя и ввести его регулировку, уменьшить емкость. конденсатора C5 и включите светодиодную индикацию режима ожидания.

Устройство:
Алгоритм работы устройства остался прежним — хлопок в ладоши или другой подобный звук, и на две минуты включается освещение, затем свет выключается автоматически. Схема акустического датчика вибрации на операционном усилителе К140УД6 аналогична описанному ранее прототипу и не требует пояснений. Далее сигнал через C5 поступает на контроллер чувствительности на R5, а затем через C6 на дополнительный каскад усилителя на транзисторе VT1.Затем через C7 усиленный сигнал поступает на детектор на VD3 и VD4. В момент хлопка на выходе этого детектора появляется некоторое постоянное напряжение (на C8), которое поступает на базу VT3 и размыкает ее. В этом случае конденсатор С3 разряжается через диод VD1 и транзистор VT3. На входах элемента D1.1 устанавливается логический ноль, который сохраняется в течение времени заряда конденсаторов C3 — R3 (около 2 минут). В это время на выходе D1.1 сохраняется уровень логической единицы, которая входит в базу VT4 и открывает ее.Ток, протекающий через этот транзистор, открывает тиристор VS1, который включает лампочку. Как только C3 заряжается до единичного уровня, на выходе D1.1 устанавливается логический ноль, и транзистор VT4 закрывается, ток триггера прекращается, и тиристор VS1 закрывается, тем самым выключая лампу. Блок индикации дежурного режима выполнен на элементе D1.2 и транзисторе VT2. Пока лампа на выходе D1.1 не горит, действует логический ноль, он инвертируется элементом D1.2 и единица с его выхода поступает на базу VT2, которая открывает и включает светодиод VD2.При включении лампы на выходе D1.1 единица и, следовательно, на выходе D1.2 равна нулю, транзистор VT2 закрыт и светодиод не горит.

Настройка:
Чувствительность прибора высокая, при предельно высоком положении двигателя резистора R5 прибор срабатывает тихим звуком или хлопком на расстоянии 6-8 метров. При установке свободные входные клеммы D1 необходимо соединить с общим проводом. Не допускать прохождения сетевых проводов вблизи входных цепей ОС А1.Микрофон М1 — любой динамический.

Радиоконструктор №4 2000, стр. 38

Лучший акустический выключатель.

Многим из вас приходилось долго бродить в темноте, чтобы выключить настольную лампу, натыкаясь на различные предметы. Этот процесс обычно сопровождается ревом и нецензурными выражениями. Но теперь все кончено! Предлагаемый акустический выключатель выгодно отличается от всех аналогичных: не требует внешнего источника питания, собран из общих частей (в частности, не имеет реле), имеет хорошую чувствительность и защиту от сетевых помех, а главное , простота конструкции и конфигурации.
Хлопните в ладоши — прибор включит свет, еще один хлопок выключится. Время нахождения в каждом из состояний не ограничено.

Сердце устройства — курок, выполненный на элементе DD1.2 той же микросхемы. Триггер — это устройство, которое имеет два стабильных состояния и переключается из одного состояния равновесия в другое при каждом действии внешнего управляющего сигнала. При наличии низкого уровня напряжения на выходе триггера (вывод 1 микросхемы) транзистор VT3 закрыт и нагрузка обесточена.При высоком логическом уровне на выходе DD1 транзистор VT3 и тиристор (соответственно) находятся в открытом состоянии и на нагрузку подается напряжение питания (EL1). Использование устройства возможно только с лампой накаливания, так как на нагрузку, подключенную по мостовой схеме, подается выпрямленное учетверенное диодное напряжение.
Источник питания выполнен по бестрансформаторной схеме. Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD2-VD4, проходит через ограничивающий резистор R9 и фильтруется стабилитроном VD1 и конденсатором C5.Если сопротивление R9 слишком велико, тока может не хватить для разблокировки тиристора, если слишком мало, стабилитрон сгорит. Оптимальное значение R9 — 28 кОм. Чувствительность прибора к хлопку 4-6 метров.
Детали
Лампа накаливания ELI рассчитана на напряжение 220-235 В и мощность 7-60 Вт. Любой электретный микрофон. Все постоянные резисторы типа МЛТ, мощность резистора R9 2Вт. Все конденсаторы на напряжение не менее 16В. Стабилитрон VD1 заменяется на КС 175А, Д808, Д814А или аналогичный с напряжением стабилизации 9-12 В.Выпрямительные диоды ВД2-ВД4 заменяют диодами КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичными при условии, что их обратное напряжение не должно быть менее 300 В. Вместо дискретных диодов готовый выпрямительный мост типа КЦ402А, КЦ405А, Можно использовать КЦ407А. Вместо транзистора VT3 можно применить КТ940А-КТ940Г, КТ630А-КТ630В и даже КТ315Б. Транзистор VT1 структуры n-p-n, VT2 структуры p-n-p. Тиристор VS1 должен иметь минимальный ток управляющего электрода. Помимо указанного на схеме, это может быть Т112-16-х или другой, с худшими характеристиками, например типа КУ201 К-КУ201М, КУ202К-КУ202Н.
Установка
Устройство собрано на печатной плате и закреплено в корпусе из диэлектрического материала. Соблюдайте распиновку микросхемы!

При установке элементов стремятся к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину (чтобы уменьшить влияние помех). Силовая часть монтируется таким образом, чтобы корпуса тиристоров и выпрямительных диодов (в случае дискретных диодов) не соприкасались с другими элементами (не разрешенными электрической схемой).Не размещайте резистор R9 рядом с другими компонентами, чтобы предотвратить их перегрев. Не устанавливайте переключатель на столе, тряска во время работы может привести к ложному срабатыванию.
Создание
Ахтунг! Не трогайте силовую часть устройства, подключенного к сети! Не забываем про предохранитель!
Устройство не требует настройки, а с исправными элементами начинает работать сразу после включения. Чувствительность узла можно скорректировать, заменив шумозащитный конденсатор С3, его емкость лежит в пределах 0.1-1 мкФ. Чем выше емкость C3, тем ниже чувствительность.

ID: 849

Как вам эта статья?

Питается от источника постоянного тока напряжением от 5 до 12 вольт. Запчасти доступные и не дорогие, их можно приобрести в любом радиомагазине. Лично я использовал детали, снятые со старых плат. Схема действительно простая, и даже если вы не знакомы с радиоэлектроникой, то руководствуясь этой статьей, вы сможете собрать это устройство.)

Изначально я нашел эту схему без какого-либо описания и, естественно, не было печатной платы, поэтому мне пришлось собрать ее сам, чтобы облегчить процесс сборки для себя и, конечно же, для вас, поэтому используйте ее. Скачать PCB

Схема звукового переключателя:

Схема состоит из микрофонного усилителя, который собран на двух транзисторах КТ315 и блока питания на транзисторе КТ3107 (BC557). Для увеличения чувствительности микрофона можно использовать более мощные транзисторы, например КТ368 и им подобные.В силовой части также достаточно широкого выбора аналогов, подойдет практически любая структура PNP-транзистора, например КТ814 или КТ818, здесь нужно в первую очередь посмотреть мощность используемого источника питания.

Ниже фото необходимых деталей:

Список деталей акустического переключателя:

Итак, для начала нужно изготовить печатную плату. Обратите внимание, что на плате есть отверстия для диода VD1, так как я планирую управлять освещением комнаты и в качестве нагрузки будет использоваться реле на 12 вольт.Диод нужен для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы собираетесь подключить к автоматическому выключателю легкую нагрузку, вы можете заменить ее перемычкой.

После изготовления доски просверлите отверстия и просверлите их. Откройте печатку в программе sprint-layout 6.0 и, глядя на расположение деталей, припаяйте их на место.

1. Продавец и Сайт Продавца действуют в соответствии с Законом РФ «О защите прав потребителей» от 07.02.1992 г.2300-1.

2. Обмен и возврат товара надлежащего качества

2.1. Покупатель вправе отказаться от заказанного Товара надлежащего качества в любой момент до оформления Заказа, а после передачи Товара — в течение 7 (семи) дней, не считая дня его покупки. В случае если информация о порядке и сроках возврата Товара надлежащего качества не была предоставлена ​​в письменной форме при доставке Товара, Покупатель вправе отказаться от Товара в течение 3 (трех) месяцев с даты передача товара.

3. Возврат товара надлежащего качества возможен в следующих случаях:

3.1. Товар не использовался, сохранились его потребительские свойства, товарный вид, упаковка, этикетки, а также документ, подтверждающий факт и условия приобретения указанного Товара (товарный или кассовый чек, документация на товар).

3.2. Обмен Товара надлежащего качества: Покупатель имеет право в течение 14 (четырнадцати) дней с момента передачи ему непродовольственного Товара надлежащего качества (не считая дня его покупки) обменять его на аналогичный Товар от продавец, у которого был приобретен Товар, если указанный Товар не соответствовал комплектации, функциональности или дизайну.

4. Обмен и возврат товара ненадлежащего качества

4.1. В случае обнаружения потребителем дефектов Товара и предъявления требований о его замене Продавец обязан заменить такой Товар в течение 7 (семи) дней со дня предъявления указанного требования потребителем, и, при необходимости, дополнительная проверка качества таких Товаров Продавцом в течение 20 (двадцати) дней с даты предъявления указанного требования.

4.2. Если у Продавца на момент предъявления требования нет Товара, необходимого для замены, замена должна быть произведена в течение 1 (одного) месяца с даты предъявления такого требования.

5. Возврат денежных средств покупателю

5.1. Возврат денежных средств осуществляется способом, которым была произведена оплата.
В случае оплаты заказа наличными денежные средства будут возвращены Покупателю непосредственно после оформления возврата.

5.2. Если возвращенный Товар был оплачен кредитной картой, возврат денежных средств происходит сразу после получения заявки от Продавца в процессинговый центр. Деньги зачисляются в сроки, установленные банком, выпустившим карту.

5.3. Расходы по доставке при возврате товара надлежащего качества несет Покупатель.

Электронные системы безопасности и схемы — Часть 3

---

Цепи безопасности с контактным управлением — это устройства, которые активируются при размыкании или замыкании набора электрических контактов. Эти контакты могут иметь форму простого кнопочного переключателя, нажимного переключателя или геркона с магнитным управлением и т. Д.

Выход схемы безопасности может иметь форму генератора звукового сигнала тревоги или реле, которое может активировать любое внешнее электрическое устройство, и может быть спроектирован так, чтобы обеспечивать отсутствие фиксации, самоблокировку или одно Операция вывода снимков.

Системы безопасности с контактным управлением находят множество практических применений в доме, в коммерческих зданиях и в промышленности. Их можно использовать для привлечения внимания, когда кто-то задействует нажимной переключатель, или для предупреждения, когда кто-то открывает дверь, наступает на нажимную площадку или пытается украсть предмет, подключенный к цепи безопасности, или чтобы дать какой-то тип сигнал тревоги или меры безопасности, когда часть оборудования выходит за установленный предел и активирует микровыключатель и т. д.

В этой статье описан широкий спектр практических контактных схем безопасности.

ЦЕПИ ЗВОНКА И РЕЛЕЙНОГО ВЫХОДА

ЗАКРЫТЫЕ ЦЕПИ
Простейший тип контактной схемы безопасности состоит из звонка тревоги (или зуммера, или электронного генератора звука сирены и т. Д.), Соединенных последовательно с нормально разомкнутым ( нет) переключатель близкий к работе; комбинация подключается к подходящему батарейному источнику питания, как показано в базовой цепи сигнализации «дверной звонок» на рис. 1 , .

РИСУНОК 1. Простая цепь аварийной сигнализации типа дверного звонка.

---

Обратите внимание, что любое желаемое количество н.у. переключатели могут быть подключены параллельно, так что сигнализация срабатывает, когда любой из этих переключателей замкнут. Этот тип схемы по своей сути обеспечивает работу без фиксации и имеет большое преимущество, заключающееся в потреблении нулевого тока в режиме ожидания от своей аккумуляторной батареи.

Недостатком базовой схемы Рисунок 1 является то, что она пропускает полный «аварийный» ток через н.у. рабочие переключатели и их проводка, поэтому переключатели должны быть достаточно прочного типа, а проводка должна быть достаточно короткой, чтобы избежать чрезмерных падений напряжения в проводке.Этот последний момент особенно важен в приложениях безопасности, в которых схема используется с несколькими широко разнесенными н.у. переключатели.

Решение этой проблемы состоит в том, чтобы активировать звонок через «подчиненное» устройство (которое установлено рядом с звонком, но требует довольно низкого входного тока) и активировать это подчиненное устройство (и, следовательно, звонок) через систему безопасности. переключатели. На рисунках 2 – 6 показано множество таких схем, в которых ведомое устройство принимает форму реле, силового транзистора или SCR.

На рисунке 2 показана релейная версия схемы аварийной сигнализации, близкой к срабатыванию. Здесь параллельно подключенные н.у. переключатели подключены последовательно с катушкой реле 6 В (которое обычно потребляет рабочий ток менее 100 мА), а контакты реле (которые обычно могут переключать токи в несколько ампер) подключены последовательно с сигнальным звонком, и оба комбинации подключаются к одному источнику 6 В.

РИСУНОК 2. Релейная сигнализация закрытия без фиксации срабатывания.

---

Таким образом, когда переключатели разомкнуты, реле выключено, а его контакты разомкнуты, поэтому звонок выключен, но когда один или несколько переключателей замкнуты, реле включается, а его контакты замыкаются и активируют тревожный звонок. Обратите внимание, что в последнем случае переключатели и их проводка пропускают ток, равный току катушки реле; Таким образом, переключатели могут быть довольно деликатными, например, герконового типа, а проводка может быть достаточно длинной. Кремниевый диод D1 подключен к катушке реле для защиты переключателей от повреждений из-за отключающей обратной ЭДС катушки.

Схема Рис. 2 Схема обеспечивает работу без фиксации, при которой аварийный сигнал срабатывает только тогда, когда один или несколько рабочих переключателей замкнуты.

В большинстве приложений с высокой степенью защиты схема должна быть самоблокирующейся, в которой реле и сигнализация автоматически блокируются, как только любое из n.o. выключатели замкнуты и могут быть отключены только с помощью ключа безопасности.

На рис. 3 показана приведенная выше схема, модифицированная для этого типа работы.Здесь реле имеет два комплекта н.у. контакты, и один из них подключается параллельно с n.o. переключается так, что реле автоматически фиксируется при срабатывании, и вся цепь может быть включена или отключена / деактивирована с помощью переключателя с ключом S1, который подключен последовательно с линией питания от батареи.

РИСУНОК 3. Релейная самоблокирующаяся охранная сигнализация, близкая к действию.

---

Цепи этого базового типа обычно используются в недорогих приложениях «зонной защиты», в которых «зона» — это большое помещение или цех, переключатель с ключом S1 расположен за пределами зоны, а n.о. Триггерные выключатели представляют собой выключатели, скрытые под давлением, или микровыключатели, работающие на дверях или окнах, установленные в защищаемой зоне.

Альтернативное решение проблемы «тока» переключения и коммутации на Рисунке 1 — но которое может использоваться только в приложениях без фиксации — показано на Рисунке 4 , в котором силовой транзистор Q1 npn используется в качестве ведомого устройства. . Резистор R1 гарантировал, что — когда любой из активирующих переключателей замкнут — ток возбуждения Q1 ограничивается значением менее 60 мА, что (при условии, что Q1 имеет номинальное усиление по току не менее x25) позволяет транзистору переключаться по крайней мере на 1.5А через сигнальный звонок.

РИСУНОК 4. Транзисторный неблокирующий аварийный сигнал о срабатывании.

---

Еще одно решение «текущей» проблемы — использовать SCR (кремниевый выпрямитель) в качестве ведомого устройства, как показано на рисунках 5 и 6 . Эти схемы основаны на том факте, что обычные электромагнитные сигнальные звонки представляют собой электромагнитные устройства с автоматическим прерыванием, которые включают самоактивирующийся двухпозиционный переключатель, включенный последовательно с линией питания соленоида.

Этот переключатель обычно замкнут, позволяя току достигать соленоида и выбрасывать ударник, который ударяется о купол раструба и одновременно размыкает переключатель, тем самым прерывая подачу тока и заставляя ударник снова падать, пока переключатель снова не закроется, при этом точка весь процесс начинает повторяться, и так далее; Таким образом, рабочий ток колокола потребляется в импульсной форме.

В схеме (рис. 5) сигнальный звонок соединен последовательно с тиристором, ток затвора которого выводится из положительной линии питания через токоограничивающий резистор R1 и через параллельно подключенный n.о. выключатели безопасности, которые (когда R1 имеет значение 1k0) пропускают рабочие токи всего в несколько миллиампер. Когда все переключатели разомкнуты, SCR и сигнальный звонок выключены, но когда любой из переключателей замкнут, он подает ток затвора на SCR через R1, поэтому SCR включается и активирует звонок.

РИСУНОК 5. Сигнализация закрытия срабатывания без фиксации с помощью SCR.

---

Обратите внимание, что в этой конструкции, поскольку звонок является устройством с автоматическим прерыванием, схема эффективно обеспечивает режим работы без фиксации, при котором тиристор и звонок работают только тогда, когда один или несколько переключателей замкнуты.

На рис. 6 показано, как можно изменить приведенную выше схему для обеспечения работы с самоблокировкой. По своей сути тиристоры представляют собой самоблокирующиеся устройства, которые после первоначального включения остаются включенными до тех пор, пока их анодный ток не упадет ниже «минимального удерживающего» значения, после чего тиристор отпирается и выключается.

РИСУНОК 6. Самоблокирующаяся сигнализация срабатывания при помощи SCR.

---

В схеме , рис. 5, тиристор автоматически разблокируется каждый раз, когда самопрерывание сигнала тревоги происходит, но в модифицированной конструкции (рис. 6) звонок шунтируется через R3, который соединен последовательно с n.c. переключатель S4, который гарантирует, что анодный ток SCR не упадет ниже минимального значения удерживающего тока C106, когда звонок автоматически прерывается, тем самым обеспечивая схему с самоблокирующимся действием.

Обратите внимание, что тиристор C106, используемый в схемах на рис. 5 и 6, имеет номинальный анодный ток всего 2 А, поэтому при выборе сигнального звонка необходимо учитывать это обстоятельство. В качестве альтернативы можно использовать тиристоры с более высоким номинальным током вместо C106, но эта модификация, вероятно, потребует изменения значений R1 и R3 схем.Также обратите внимание на то, что в этих схемах SCR, чтобы компенсировать типичное падение напряжения между анодом и катодом SCR на 1 В, напряжение питания должно быть как минимум на 1 В выше, чем номинальное рабочее напряжение сигнального звонка.

ЦЕПИ, ОТКРЫТЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ
Основным недостатком схем на рис. 1–6 является то, что они не обеспечивают отказоустойчивую форму работы и не указывают на неисправное состояние, если в цепи происходит обрыв. контактно-переключательная проводка. Эта загвоздка преодолевается в цепях, которые предназначены для активации через нормально замкнутые (n.c.) переключатели, и базовая схема этого типа показана на рис. 7 .

РИСУНОК 7. Простая сигнализация об открытом состоянии потребляет ток в режиме ожидания 1 мА.

---

В рис. 7 , катушка реле 12 В подключена последовательно с коллектором транзистора Q1, а резистор смещения R1 подключен между положительной линией питания и базой Q1. Сигнальный звонок подключается к линиям питания через н.у. релейные контакты RLA / 1 и n.c. рабочий переключатель S1 (который может состоять из любого желаемого числа n.c. переключатели соединены последовательно) между базой и эмиттером транзистора.

Таким образом, когда S1 замкнут, он замыкает базу и эмиттер Q1 вместе, поэтому Q1 отключен, а реле и звонок не работают.

В этом случае схема потребляет ток покоя 1 мА через R1. Когда S1 открывается или в его проводке происходит разрыв, короткое замыкание между базой и эмиттером Q1 устраняется, и транзистор приводится в состояние насыщения через R1, таким образом включается реле и активируется сигнал тревоги через контакты реле RLA / 1.

Эта базовая схема обеспечивает работу сигнализации без фиксации, но ее можно настроить для работы с самоблокировкой, подключив запасной комплект н.у. контакты реле (RLA / 2) между коллектором и эмиттером Q1, как показано пунктиром на схеме.

Таким образом, схема Рис. 7 обеспечивает отказоустойчивую работу, но потребляет ток покоя или ожидания 1 мА. Этот ток в режиме ожидания можно снизить до 25 мкА, изменив схему, как показано на , рис. 8, .

РИСУНОК 8. Улучшенная сигнализация открытия в рабочем состоянии потребляет ток в режиме ожидания 25 мкА.

---

Здесь значение R1 увеличено до 470K, а Q1 используется для активации реле через pnp-транзистор Q2, а действие схемы таково, что Q1-Q2, реле и звонок все выключены, когда S1 замкнут, но включается, когда S1 открыт.

Базовая схема обеспечивает работу без фиксации, но может быть сделана самозакрывающейся, подключив запасной комплект н.у. релейные контакты (RLA / 2) между коллектором и эмиттером Q2, как показано пунктиром на схеме.

При желании ток в режиме ожидания схемы, показанной на рисунке 8, можно уменьшить до 1 мкА или около того, используя подключенный к инвертору CMOS-затвор вместо Q1, как показано на Рис. 9 . Используемый здесь вентиль взят из четырехвходовой ИС логического элемента ИЛИ-НЕ с четырьмя входами 4001B, а три неиспользуемых логических элемента отключаются путем замыкания их входов на линию 0 В, как показано на схеме.

РИСУНОК 9. Сигнализация открытого состояния с помощью CMOS-матрицы потребляет ток в режиме ожидания 1 мкА.

---

Используемый затвор имеет почти бесконечное входное сопротивление, а ток в режиме ожидания в цепи определяется в основном значением R1 и током утечки Q1.Базовая схема обеспечивает работу без фиксации, но ее можно сделать самоблокирующейся, подключив запасной комплект н.у. контакты реле (RLA / 2) между коллектором и эмиттером Q1, как показано пунктиром на схеме.

Рисунок 10 показывает альтернативный способ заставить базовую схему Рисунок 8 работать с самоблокировкой, не прибегая к использованию запасного набора н.у. контакты реле. В этом случае транзистор с релейным управлением (Q1) управляется парой вентилей КМОП ИЛИ-НЕ 4001B, которые настроены как бистабильный мультивибратор и имеют выход, который становится низким и автоматически фиксируется, если S1 кратковременно открывается или его выводы обрываются. .

РИСУНОК 10. Самоблокирующаяся сигнализация с помощью CMOS потребляет ток в режиме ожидания 1 мкА.

---

Когда бистабильный выход становится низким, он включает Q1, тем самым активируя реле и сигнальный звонок. После того, как бистабильный переключатель зафиксировал звонок в состоянии «включено», его можно сбросить в режим ожидания или «выключения» путем замыкания S1 и кратковременного нажатия переключателя сброса S2, после чего выход бистабила возвращается обратно в состояние высокого уровня и поворачивается. выключен Q1 и реле и звонок.Схема потребляет ток покоя около 1 мкА.

КОНТУРНЫЕ ЦЕПИ СИГНАЛИЗАЦИИ
Одним из типов контуров сигнализации с контактным управлением, который широко используется в крупных магазинах (а также в домашних гаражах и садовых навесах), является так называемая «петлевая» сигнализация, в которой длинная длина провода выводится из блока сигнализации, проходит через целую цепочку «подлежащих защите» элементов таким образом, что ни один из них не может быть удален, не разрезая или не удаляя провод, а затем возвращается к сигнальному устройству снова, чтобы замкнуть электрическую цепь.

Тревога срабатывает мгновенно, если предпринимается попытка украсть какой-либо из защищаемых предметов путем перерезания проволочной петли, то есть эффективного размыкания ее «контактов». На рисунке 11 показана схема простого устройства этого типа с батарейным питанием. .

РИСУНОК 11. Простая цепь аварийной сигнализации петли с автоматической фиксацией.

---

Простая цепь сигнализации контура Рис. 11 представляет собой модифицированную версию схемы с автоматической фиксацией на КМОП-схеме Рис. 9 , в которой последовательно соединенные переключатели безопасности S1 заменены рядом последовательно соединенных проводных «петель», которые — когда замкнутый ключ S1 замкнут — активировать самозакрывающуюся сигнализацию, если какая-либо часть проводки контура становится разомкнутой.

На схеме показаны только две петли, но на практике можно использовать любое желаемое количество петель. Вся схема (за исключением петель) размещена внутри металлического защитного кожуха, а петли подключаются к винтовым клеммам на основной печатной плате через отверстия втулки на боковой стороне кожуха; нежелательные петли могут быть заменены короткими замыканиями между соответствующими винтовыми клеммами. Вся цепь может быть включена и выключена с помощью переключателя с ключом S1.

Рисунок 12 показывает улучшенную версию цепи сигнализации самозакрывающейся петли Рисунок 11 .Первое, что следует отметить в этой версии схемы, это то, что светодиод подключен к катушке реле через R4 и, таким образом, загорается и дает визуальную индикацию всякий раз, когда реле включено, и что питание схемы +12 В контролируется через четыре клавишный переключатель S1 и диоды D2 и D3. Когда S1 находится в положении «1», вся цепь отключается. Когда S1 находится в положении «2», основная часть схемы (включая светодиодный индикатор) активна, но сигнал тревоги и функция самоблокировки отключены.Это положение TEST (без фиксации) предназначено для использования при проверке проводки контура.

РИСУНОК 12. Улучшенная версия самозакрывающейся петли сигнализации.

---

Когда S1 находится в положении «3» TEST (фиксация), все цепи, кроме звонка, включены. Когда S1 находится в положении «4», включается вся цепь (включая сигнальный звонок), и цепь обеспечивает нормальную «охранную» работу.

И последнее, что следует отметить в схеме Figure 12 , это то, что n.c Переключатель защиты от несанкционированного доступа S2 соединен последовательно с петлевой сетью и (когда S1 установлен в положение ON) активирует самоблокирующийся сигнал тревоги, если он (S2) переходит в «разомкнутое» состояние.

S2 на самом деле является обычным номером n.o. тактильный переключатель «клавиатура» с короткой спиральной пружиной, прикрепленной вертикально к сенсорной панели и прикрепленной к основной плате таким образом, что переключатель удерживается в замкнутом н.у. положение (через пружину), когда защитный кожух схемы закрыт, но открывается (таким образом, звучит сигнал тревоги), если кожух открывается при включенной системе сигнализации.

Выключатели защиты от несанкционированного вскрытия

этого базового типа довольно легко изготовить из готовых компонентов. Рисунок 13 иллюстрирует основной метод строительства.

РИСУНОК 13. Основной способ построения переключателя защиты от несанкционированного доступа (см. Текст).

---

Перед тем, как покинуть этот раздел «СИГНАЛЫ ЗВОНКА И РЕЛЕЙНЫХ ВЫХОДОВ» этой статьи, обратите внимание, что при желании можно использовать различные схемы релейных выходов, показанные на рисунках 2 , 3 и для активации любого типа электрической или электронной сигнализации или системы через их n.о. контакты реле, когда реле срабатывает в ответ на действие переключения входного контакта, и, таким образом, их использование не ограничивается только сигнальными звонками.

СИРЕНЫ-ЗВУКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Цепи безопасности

с контактным управлением могут быть легко сконструированы для создания генерируемых электроникой звуковых сигналов «сирены» в пьезоэлектрических «звуковых оповещателях» или в электромагнитных громкоговорителях. Такие системы могут быть созданы для воспроизведения множества звуков с различными уровнями мощности и могут быть спроектированы на основе различных типов полупроводниковых устройств.

Все звуковые генераторы сирены имеют базовую форму, показанную на Рис. 14 , и состоят из генератора сигналов сирены, выходного драйвера и электроакустического преобразователя.

РИСУНОК 14. Основные элементы генератора звуковой сирены.

---

Одним из самых дешевых и наиболее полезных полупроводниковых устройств для использования в этом типе приложений является четырехвходовая ИС затвора ИЛИ-НЕ с четырьмя входами CMOS 4001B, которая потребляет почти нулевой ток в режиме ожидания, имеет сверхвысокий входной импеданс, может работать в широкий диапазон напряжений питающей шины и может использоваться в различных приложениях, генерирующих сигналы.

В оставшейся части этой статьи показаны различные способы использования одной или двух микросхем 4001B и нескольких других компонентов для создания различных схем безопасности с контактным управлением сиреной.

На рисунках 15 – 17 показаны три различных способа использования микросхем 4001B для создания практических схем генератора сигналов сирены.

Рисунок 15 показывает базовую схему простого стробируемого генератора сигналов сирены с частотой 800 Гц (монотонный). Здесь два затвора ИС 4001B подключены как стробируемый нестабильный мультивибратор с частотой 800 Гц, а два оставшихся затвора ИС отключены путем подключения их входов к земле.

РИСУНОК 15. Базовая схема генератора сигналов монотонной «сирены» с частотой 800 Гц.

---

Действие этого нестабильного устройства таково, что он не работает, его выходной контакт 4 блокируется высоким (на V +), когда его входной контакт 1 является высоким (на V +), но действует как генератор прямоугольных сигналов, когда его входной контакт низкий (при 0 В). Таким образом, генератор может включаться и выключаться через входную клемму контакта 1 и вырабатывать выходной сигнал на контакте 4. Рабочая частота нестабильного устройства регулируется значениями R1 и C1.

На рисунке 16 показана единственная ИС 4001B, используемая для создания стробируемого генератора импульсных сигналов. Здесь два левых затвора ИС подключены как стробируемый низкочастотный (около 6 Гц) нестабильный прямоугольный генератор, а два правых затвора подключены как стробируемый нестабильный 800 Гц, который стробируется через нестабильный 6 Гц.

РИСУНОК 16. Базовая схема генератора импульсных сигналов «сирены».

---

Действие этой схемы таково, что она не работает, а ее выходная клемма 11 заблокирована высоким (при положительном напряжении шины питания), когда ее входная клемма 1 имеет высокий уровень, но становится активной и выдает импульсный тональный сигнал на выходе. контакт 11, когда его входной контакт низкий (при 0 В).

Таким образом, этот генератор может включаться и выключаться через входную клемму контакта 1, и при включении генерирует тон 800 Гц, который включается и выключается с частотой 6 Гц. Рабочая частота нестабильного 6 Гц контролируется R1-C1, а частота 800 Гц нестабильного — R2-C2.

Рисунок 17 показывает, как можно изменить схему Рисунок 16 таким образом, чтобы она вырабатывала звуковой сигнал тревоги. Эти две схемы в основном похожи, но в последнем случае нестабильный режим 6 Гц используется для модуляции частоты правого нестабильного сигнала (а не просто для его включения и выключения), тем самым заставляя генерируемый тон попеременно переключаться между 600 Гц и 450 Гц при частоте 6 Гц.

РИСУНОК 17. Базовая схема генератора сигналов «сирены» трельного тона.

---

Обратите внимание, что контакты затвора на контакте 1 и 8 двух нестабильных устройств связаны вместе, и оба нестабильных состояния, таким образом, активируются входным сигналом «затвор» на контакте 1; схема не работает, ее выходная клемма 11 заблокирована на высоком уровне (на V +), когда на входной клемме 1 имеется высокий уровень, но становится активной и выдает трель на выходе 11, когда на входном контакте низкий уровень (при 0 В).

Рабочая частота нестабильного устройства 6 Гц этой схемы контролируется R1-C1, центральная частота правого нестабильного устройства контролируется R2-C2, а колебание «трель» правого нестабильного устройства регулируется посредством D1. -R3.

Обратите внимание, что каждая из цепей стробированного генератора сигналов Рис. 15 от до 17 неактивна (их выходная клемма заблокирована на высоком уровне), когда их входная клемма на контакте 1 имеет высокий уровень (на V +), но их можно включить, потянув за контакт 1 низкий (до 0В).

Таким образом, каждая из этих цепей может быть включена и выключена с помощью любого из трех входных соединений, показанных на Рис. 18 . Таким образом, они могут быть заблокированы путем закрытия n.o. переключитесь, используя входные соединения, показанные в (a) , или открыв н.з. переключение с помощью входных соединений, показанных в (b) , или может быть включен или выключен путем включения или выключения соединения линии питания с помощью входных соединений, показанных в (c) . В случаях (a), и (b), , схема потребляет типичный ток в режиме ожидания всего 1 мкА или около того, когда находится в состоянии «выключено».

РИСУНОК 18. Альтернативные способы стробирования схем генератора сигналов «сирены» на Рисунках 15-17.

---

Если схема генератора стробированных сигналов Рис. 15 – 17 должна использоваться в приложениях для подачи звукового сигнала тревоги, где требуются довольно низкие акустические выходные мощности, их можно получить, подав выход схемы на недорогой пьезоэхолот. любым из трех основных способов, показанных на Рисунок 19 .

РИСУНОК 19. Альтернативные способы управления пьезоэлектрическим «звуковым сигналом» от выходов схем генератора сигналов «сирена» на Рисунке 15-17.

---

Таким образом, в (a) звуковой оповещатель управляется непосредственно с выхода генератора, а в (b) он управляется через вентиль 4001B, который используется в качестве простого инвертирующего буфера; в обоих случаях действующее значение «аварийного» напряжения, приложенного к пьезонагрузке, составляет 50% от значения V +.

В (c) звуковой оповещатель приводится в действие в «мостовом» режиме через два последовательно соединенных инвертора 4001B, которые подают противофазные сигналы на две стороны пьезонагрузки, заставляя пьезонагрузку «видеть» прямоугольную волну. напряжение возбуждения с размахом, равным удвоенному значению V +, и среднеквадратичное напряжение сигнала тревоги, равное значению V +.Таким образом, схема (c), дает в четыре раза большую акустическую выходную мощность, чем любая из схем (a), или (b), .

Если Рис. 15 – 17 Схемы стробированного генератора сигналов (каждая из которых имеет выход, который синхронизируется на высоком уровне, когда генератор отключен), должны использоваться в приложениях для подачи звукового сигнала тревоги, где требуются довольно высокие акустические выходные мощности, их можно получить, подав выходной сигнал нестабильного устройства на недорогие низкочастотные или рупорные громкоговорители (у них эффективность электроакустического преобразования энергии, которая обычно в 20-40 раз выше, чем у обычных громкоговорителей Hi-Fi) через один или другие простые схемы «драйвера» с прямым подключением, показанные на рисунках 20, – 22 .

Таким образом, простая схема драйвера , рис. 20, предназначена для подачи максимум лишь нескольких сотен милливатт звуковой мощности в дешевый динамик 64R. Когда генератор сигнала сирены отключен, его выход высокий, и Q1, таким образом, отключен, но когда генератор включен, его выход включает и выключает Q1 и заставляет его подавать мощность на динамик 64R. Выходная мощность зависит от напряжения на шине питания и составляет около 520 мВт при 12 В или 120 мВт при 6 В при питании нагрузки динамика 64R.

РИСУНОК 20. Простая схема выходного драйвера, которая может подавать до 520 мВт на нагрузку динамика 64R.

---

Обратите внимание, что, поскольку Q1 используется в качестве простого переключателя питания в этом приложении, очень небольшая мощность теряется на транзисторе 2N3906, но его номинальный ток (максимум 200 мА) может быть превышен, если схема используется с величиной питания выше, чем 12 В.

Схема драйвера Figure 21 может подавать максимум 6,6 Вт звуковой мощности на нагрузку динамика 8R0, или 3.3 Вт при нагрузке 16R. Здесь оба транзистора отключаются, когда генератор формы сигнала выключен, но включаются и выключаются в соответствии с формой сигнала сирены, когда генератор включен.

РИСУНОК 21. Выходной драйвер средней мощности (до 6,6 Вт на 8R0).

---

Обратите внимание, что в этой схеме положительная шина питания подается непосредственно на выходной драйвер, но подается на генератор сигналов через развязывающую сеть R1-C1, этот делитель напряжения R2-R3 гарантирует, что выходные каскады не будут включены до выходное напряжение генератора падает минимум на 1.На 9 В ниже значения шины питания, и этот диод D1 используется для гашения обратной ЭДС динамика при выключении драйвера Q2.

Наконец, схема драйвера Рис. 22 может подавать максимум 13,2 Вт на нагрузку динамика 4R0 при питании от источника питания 15 В. Здесь все три транзистора отключаются, когда генератор сигналов отключен, но включаются и выключаются в соответствии с сигналом сирены, когда генератор включен.

РИСУНОК 22. Высокая мощность (до 13.2 Вт на выходной драйвер 4R0).

---

Таким образом, Рисунки 15 – 17 показывают три альтернативные схемы генератора сигналов «сирены», каждая из которых может — при использовании в практических схемах безопасности с контактным управлением — блокироваться любым из трех основных способов и использоваться в сочетании с любым из шесть основных типов схем акустического выходного драйвера, что дает в общей сложности 54 различных комбинации схем.

РИСУНОК 23. Маломощный (до 520 мВт) генератор звукового сигнала тревоги, активируемый замыканием n.о. выключатель.

---

Рисунок 23 , например, показывает, как цепи Рисунок 17 , 18 (a) и 20 могут быть объединены для создания генератора звукового сигнала тревоги, который может быть активирован путем замыкания n.o. Переключатель, который может накачать 520 мВт на нагрузку динамика 64R при работе от источника питания 12 В. NV

---

Основные схемы электрогитары 1: звукосниматели

Часть 1: звукосниматели

Пассивные (то есть безбатарейные) схемы электрогитары относительно просты, а возможности настройки безграничны.Базовое понимание звукоснимателей, потенциометров, конденсаторов и переключателей — это все, что вам нужно, чтобы проявить творческий подход и лучше контролировать голос вашего инструмента на электронном уровне.

Откуда поступает сигнал электрогитары?

Звукосниматели

— это преобразователи, которые преобразуют механическую энергию вибрирующей гитарной струны в электрическую посредством электромагнитной индукции. В физике и электронике изучается фундаментальная концепция, согласно которой изменяющееся магнитное поле будет генерировать ток через катушку с проволокой.Звукосниматель электрогитары использует постоянные магниты и полюсные наконечники для создания постоянного магнитного поля вблизи каждой гитарной струны. Противоположная магнитная полярность индуцируется в металлической (стальной сердечник) гитарной струне, когда она установлена ​​над соответствующим полюсным наконечником, и когда струна движется, в остальном постоянное магнитное поле изменяется соответствующим образом. Проволока наматывается вокруг полюсов тысячи раз, образуя катушку внутри магнитного поля, которая принимает наведенный ток и напряжение.

Измерение мгновенного напряжения, вызванного гитарной струной со стальным сердечником

~ I ~ = ток, ~ V ~ = напряжение

~ N ~ = магнитный север, ~ S ~ = магнитный юг

~ B ~ = магнитное поле, ~ \ Delta B ~ = чистое изменение магнитного потока

Выходной сигнал звукоснимателей — переменный ток (переменный ток), потому что направление тока меняется, создавая положительное напряжение, когда струна движется в одном направлении, и отрицательное напряжение, когда струна движется в противоположном направлении.

На предыдущем рисунке показаны электрические и магнитные функции датчика с одной катушкой. Некоторые звукосниматели могут использовать шесть постоянных магнитов вместо шести полюсных наконечников для создания магнитного поля, но идея та же: создать постоянное магнитное поле вокруг катушки в непосредственной близости от гитарной струны. Название звукоснимателя с одной катушкой становится более значимым по сравнению с хамбакером или звукоснимателем с двумя катушками.

Звукосниматели: сингл-катушка против хамбакера

Первый успешный звукосниматель для гитары был разработан в начале 1930-х годов компанией Rickenbacker®, чтобы помочь усилить гавайские гитары из стали, которые были популярны в то время.Первые звукосниматели были однокатушечными, и, хотя они хорошо улавливали гитарный сигнал, они также восприимчивы к улавливанию помех от ближайших электрических устройств. Хамбакер Gibson® (патент США 2896491) был разработан в 1950-х годах для устранения «гудящих шумов», возникающих в результате электромагнитных помех. В хамбакере для каждой струны используются две катушки и пара полюсных наконечников (имеющих противоположные магнитные полярности). Катушки намотаны и соединены друг с другом таким образом, что ток, производимый движущейся гитарной струной в двух катушках, складывается (синфазно), в то время как ток, создаваемый электромагнитными помехами в двух катушках, нейтрализуется (вне -фаза).Хамбакер не только значительно снижает шум от помех, но и имеет другой характерный звук. Обычно считается, что звукосниматель с одной катушкой имеет тонкий, чистый и яркий (более высокие частоты) звук, в то время как хамбакер, как известно, имеет полный, но темный (менее высокий) звук с более общим выходным сигналом.

Одинарная катушка

Хамбакер

Подключение нескольких звукоснимателей

При подключении более одного датчика важно соблюдать цветовую кодировку производителя и схемы подключения, чтобы фазовое соотношение было правильным.Фазовое соотношение датчика определяется направлением намотки катушки и полярностью магнитов.

То же направление намотки / одинаковая магнитная полярность

Две катушки традиционного хамбакера соединены последовательно с фазовым соотношением, показанным ниже.

Противоположное направление намотки / противоположная магнитная полярность

Большинство современных гитар в стиле Stratocaster® с тремя звукоснимателями с одной катушкой поставляются со средним звукоснимателем с обратной намоткой / обратной полярностью для параллельного эффекта подавления гула, когда гитара переключается в положение с двумя звукоснимателями (например.грамм. гриф и средний звукосниматель вместе), как показано ниже.

Технические характеристики пикапа

Большинство сменных звукоснимателей для электрогитары имеют ограниченные электрические характеристики, указанные на упаковке или в Интернете, которые могут дать вам общее представление об относительном уровне выходного сигнала и о том, насколько ярко или темно будет звучать аналогичный звукосниматель.

• Сопротивление постоянному току: его можно измерить непосредственно с помощью омметра и получить представление о том, сколько витков провода имеет катушка.Если один и тот же калибр провода использовался для двух звукоснимателей, то датчик с меньшим количеством витков на катушке будет иметь меньшее сопротивление, что, как правило, обеспечивает более низкий выходной уровень и более яркий звук.
• Индуктивность: Индуктивность — это способность катушки индуктивности (или катушки) накапливать энергию в магнитном поле. Более высокая индуктивность обеспечивает более высокий выходной уровень и более темный звук.
• Пиковая частота: это частота, после которой выходной уровень начинает резко падать. Чем выше пиковая частота, тем ярче звук.

Разнообразие — изюминка тона

Звукосниматели

— жизненно важный компонент вашего тембра, и большинство гитаристов могут научиться их заменять самостоятельно. Использование высококачественных звукоснимателей может иметь большое значение, чтобы вдохнуть новую жизнь в ваш игровой опыт. Существуют сотни производителей пикапов и тысячи пикапов на выбор. Ищете ли вы более горячий звукосниматель, пытаетесь запечатлеть любимый винтажный тон или ищете звук сингла в бесшумном корпусе, такие бренды, как DiMarzio®, Seymour Duncan®, Lace®, Porter®, Fender®, Gibson® и многие другие предложить решение.

В части 2 мы обсудим, как регуляторы громкости и тембра, называемые потенциометрами, работают в цепи электрогитары.

Курт Прейндж (BSEE), инженер по продажам антикварной электроники, базируется в Темпе, штат Аризона. Курт начал играть на гитаре в возрасте девяти лет в Каламазу, штат Мичиган. Он мастер по изготовлению гитар и разработчик ламповых усилителей, которому нравится помогать другим музыкантам в бесконечном поиске звука.

Обратите внимание, что информация, представленная в этой статье, предназначена только для справочных целей.Amplified Parts не делает никаких заявлений, обещаний или гарантий относительно точности, полноты или адекватности содержания этой статьи и прямо отказывается от ответственности за ошибки или упущения со стороны автора. В отношении содержания данной статьи не дается никаких гарантий, подразумеваемых, выраженных или установленных законом, включая, помимо прочего, гарантии ненарушения прав третьих лиц, права собственности, товарной пригодности или пригодности для определенной цели. или его ссылки на другие ресурсы.

Взаимодействие датчика звука с Arduino — добавление обнаружения звука в Arduino

В этом проекте мы узнаем о новом датчике, который называется датчик звука или детектор звука. Кроме того, я покажу вам, как связать датчик звука с Arduino и реализовать проект управления реле с использованием Arduino, датчика звука и модуля реле.

Введение

Некоторое время назад я уже реализовал проект, связанный со звуком, который называется КАК СДЕЛАТЬ ПРОСТОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ХЛОПКА .Этот проект основан на знаменитой микросхеме таймера 555.

В этом проекте я буду использовать другой датчик звука (хотя идея та же), который чувствителен к таким звукам, как громкие голоса, хлопки, щелчки, удары и удары.

Мы живем в мире виртуальных помощников с голосовым взаимодействием, и они даже назначают вам стрижку!

Внедрение звукового датчика в наш DIY-проект сегодня может показаться немного устаревшим, но я считаю, что лучше изучить что-то новое и создать собственный проект, чем покупать динамик и разговаривать с ним (каламбур).

Краткое описание датчика звука (детектор звука)

Датчик звука — это простое устройство, обнаруживающее звук. Это просто микрофон с некоторой схемой обработки. Используя датчик звука, вы можете измерять интенсивность звука от различных источников, таких как удары, хлопки, громкие голоса и т. Д.

Датчик звука, используемый в этом проекте, показан на изображении ниже.

Он состоит из микрофона, микросхемы компаратора напряжения (LM393), потенциометра, транзистора, пары светодиодов и нескольких других пассивных компонентов (резисторов и конденсаторов).

Контакты и компоненты звукового датчика

• Микрофон
• LM393 Компаратор напряжения IC
• NPN-транзистор (обозначен как J6 на моей плате)
• Резисторы 10 кОм x 2
• Резисторы 1 кОм x 3
Конденсаторы
• 10 кОм x 4
• светодиодов x 2
• Резистор 510 кОм
• Резистор 51 кОм

Следующее изображение поможет вам определить компоненты и контакты на типичном модуле звукового датчика на основе LM393 IC.

Схема звукового датчика

Если вы хотите немного больше узнать о модуле звукового датчика, то знание схемы — лучший способ начать работу. На рынке доступно несколько модулей звуковых датчиков, которые реализованы с использованием различных микросхем, таких как LM324, LM393, LM344, LM386 и т. Д. Итак, проверьте свой звуковой датчик на наличие основной микросхемы и определите ее схему.

На следующем изображении показана схема модуля звукового датчика, реализованного с использованием микросхемы компаратора напряжения LM393.

Если вы заметили на схеме, я указал, где вы можете извлечь аналоговый выход из датчика. В большинстве звуковых датчиков на основе LM393 доступен только цифровой выход, т.е. когда обнаруженный звук выше или ниже определенного уровня, выходной сигнал датчика будет низким или высоким.

В моем случае датчик звука выдает логический НИЗКИЙ уровень при обнаружении звука и логический ВЫСОКИЙ уровень, когда звука нет.

Взаимодействие звукового датчика с Arduino

Поскольку проект посвящен взаимодействию звукового датчика с Arduino, давайте посмотрим, как это делается.Для этого я разработал пару схем, в первой из которых я просто соединю датчик звука с Arduino и определю звук с помощью светодиода.

Переходя ко второй схеме, я буду управлять реле с помощью звука (щелканье пальцев). Для обоих датчиков часть, связанная с взаимодействием звукового датчика с Arduino, одинакова, но действия после обнаружения звука различаются.

Кроме того, поскольку я уже упоминал, что мой звуковой датчик имеет только цифровой выход, я буду использовать только цифровые выводы ввода / вывода Arduino.

Необходимые компоненты

• Модуль звукового датчика
• Arduino UNO [Купить здесь]
• Релейный модуль (5 В)
• Светодиод
• Резистор 1 кОм
• Соединительные провода
• Миниатюрная макетная плата
Схема

Звуковой датчик

Arduino

Схема

Подключите VCC и GND звукового датчика к + 5V и GND Arduino. Подключите вывод OUT датчика к выводу 7 цифрового ввода / вывода Arduino UNO.Наконец, подключите светодиод с резистором 1 кОм к контакту 12 Arduino.

Код

Рабочий

После выполнения подключений и загрузки кода в Arduino щелкните или хлопните перед датчиком. Вы можете наблюдать, как светодиод, подключенный к выводу OUT звукового датчика, а также цифровой вывод 12 Arduino будет активен всякий раз, когда он обнаруживает какой-либо звук.

Управление реле с помощью датчика звука и Arduino

Переходя к приложениям звукового датчика, ниже представлена ​​простая схема с использованием Arduino, звукового датчика и модуля реле.

Принципиальная схема

Конструктивная схема

Единственное различие между предыдущей схемой и этой схемой состоит в том, что светодиодный индикатор удален, а модуль реле подключен к контакту 11 цифрового ввода / вывода Arduino.

ПРИМЕЧАНИЕ: Я не подключал нагрузку к реле, так как это всего лишь демонстрация.

Предупреждение: Если вы хотите, чтобы ваше реле фактически управляло электрическим устройством, будьте предельно осторожны при подключении к сети переменного тока.

Код

Рабочий

Несмотря на то, что реализация управления реле аналогична реализации светодиода, внутреннее выполнение немного отличается.

После выполнения подключений и загрузки кода сделайте щелчок или хлопок перед датчиком, чтобы включить реле.

Снова подайте звуковой сигнал, чтобы выключить реле.

Приложения

Звуковой датчик может использоваться в различных приложениях, таких как:

• Системы безопасности
• Охранная сигнализация
• Управление устройствами
• Дверная сигнализация

Основные рельсовые цепи (а) не заняты и (б) заняты.

Контекст 1

… занятость запускается «шунтирующим» замыканием рельсовой цепи. Базовая рельсовая цепь постоянного тока определена на концах изолированными соединениями (см. Рисунок 1а). Длина рельсового пути внутри часто упоминается как «блок». …

Контекст 2

… реле под напряжением сообщает системе сигнализации, что участок пути свободен. Когда поезд занимает путь внутри блока, колеса и оси (шунт) замыкают путь коротким замыканием, так что большая часть тока проходит через колеса (см. Рисунок 1b), поскольку это представляет путь наименьшего сопротивления, а не к реле.В этой ситуации нет достаточного тока для срабатывания реле, и дорожка отображается как занятая. …

Контекст 3

… в большинстве электрифицированных железнодорожных сетей одна или несколько рельсов используются для передачи обратного тока от воздушных проводов или третьего / четвертого рельса. В этих случаях нельзя использовать простую рельсовую цепь, показанную на рисунке 1. В этих ситуациях используются рельсовые цепи переменного тока. …

Контекст 4

… электрическая схема, используемая в этой работе, представляет собой упрощенное моделирование акустической рельсовой цепи TI21 (см. Рисунок 10).Конкретные используемые звуковые частоты были указаны оператором сети легкорельсового транспорта. …

Контекст 5

… был зарегистрирован с частотой 10 Гц и 100 Гц в зависимости от продолжительности теста. Полное сопротивление шунтированной цепи (полное сопротивление цепи с диском вне контакта) было измерено и составило примерно 9,8 Ом, а не шунтированное — 0,85 Ом (когда диски были в контакте) (см. Рисунок 11). Рис. 11. …

Контекст 6

… напряжение V0 и напряжение на дисках, из которого был получен импеданс.Данные регистрировались с частотой 10 Гц и 100 Гц в зависимости от продолжительности теста. Полное сопротивление шунтированной цепи (полное сопротивление цепи с диском вне контакта) было измерено и составило примерно 9,8 Ом, а не шунтированное — 0,85 Ом (когда диски были в контакте) (см. Рисунок 11). Рис. 11. Типичные данные импеданса для дисков в контакте и вне …

Контекст 7

… тесты основаны на предыдущей работе в этой предметной области [3], однако эти тесты проводились в более широком масштабе. диапазон значений скольжения, частоты рельсовой цепи и различных нагрузок.Базовые испытания были выполнены при проскальзывании 0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,5% и 470 МПа в сухих условиях, чтобы установить контрольные уровни трения для рабочих условий, указанных оператором легкорельсового транспорта (см. Рисунок 12). …

Контекст 8

… Сравнение между сухим контактом и контактом, загрязненным HPF при проскальзывании 0,5% и 470 МПа, можно увидеть на рисунке 13. Можно увидеть, что применение HPF снижает коэффициенты сцепления Базовый результаты представлены в таблице 1….

Контекст 9

… значения были записаны на протяжении всего испытания, и среднее значение было взято после стабилизации коэффициента трения. Типичные данные о трении можно увидеть на рисунке 14. …

Контекст 10

… было решено, что данные импеданса, которые будут рассматриваться для анализа, будут выбираться из «сухого» участка между 100-2900 циклами и «HPF» от 3100 до 5900 циклов. На рисунке 15 показан пример, в котором выбор данных прост и применим метод сегрегации, однако на рисунке 16 показан более типичный набор данных из этого тестирования, где метод сегрегации не применим.В интересах преемственности было решено придерживаться одного метода для всех ситуаций. …

Контекст 11

… было решено, что данные импеданса, которые будут рассматриваться для анализа, будут выбираться из «сухой» секции между 100-2900 циклами и для «HPF» между 3100-5900 циклами. На рисунке 15 показан пример, в котором выбор данных прост и применим метод сегрегации, однако на рисунке 16 показан более типичный набор данных из этого тестирования, где метод сегрегации не применим.В интересах преемственности было решено придерживаться одного метода для всех ситуаций. …

Контекст 12

… импеданс был измерен, диски были загружены и измерены в точке 2. После того, как все 6 точек были измерены на чистом наборе дисков, та же методика была использована для измерения 6 точки контакта на диске устанавливаются с предварительно созданной пленкой HPF.