Акустичний датчик для ялинкової гірлянди. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Акустичний датчик для ялинкової гірлянди. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

Коментарі до статті

Серед багатьох електронних пристроїв особливе місце займають прості акустичні сигналізатори-датчики, які завдяки своїй універсальності можна використовувати в побуті практично необмежено: від систем охорони до автоматичних вмикачів або складових частин складніших пристроїв, що активуються шумовим (акустичним) впливом. Наприклад, сигналізатор підвищеного рівня шуму в приміщенні (зараз такі пристрої стають дедалі актуальнішими). Як окремий випадок, акустичні датчики можна використовувати навіть у фокусах, наприклад, на новорічній ялинці, коли від слів "Ялинка, гори!" автоматично вмикаються світлові гірлянди.

Основою для перерахованих вище пристроїв служить представлений нижче електронний вузол. Його особливість – у дуже великій чутливості, яка обумовлена поєднанням у схемі п'єзоелемента ВМ1 та транзисторів з високими характеристиками посилення струму.

(Натисніть для збільшення)

Вузол є підсилювач звукової частоти (ЗЧ) на транзисторах з великим статичним коефіцієнтом передачі струму. Датчиком служить пьезокапсюль ВМ1 - це він перетворює звуковий сигнал електричні коливання.

Вузол на транзисторах VT1 та VT2 побудований за принципом посилення постійного струму. Різкий шум, тряска, бавовна неподалік капсуля або торкання капсуля ВМ1 негайно позначиться зміною напруги в базі транзистора VT1 на 1...1,2 В. Чутливість вузла така, що пристрій реагує на різкий шум на відстані до 5 м.

Другий каскад на транзисторі VT2 посилює сигнал рівня відкривання транзистора VT3. Постійні резистори R3 і R4 обмежують колекторний струм VT2 і струм бази VT3, оберігаючи ці транзистори від виходу з ладу.

Конденсатор С1 забезпечує позитивний зворотний зв'язок між входом та виходом підсилювача. Конденсатор С2 згладжує пульсацію напруги джерела живлення.

При дії звукового сигналу на капсуль ВМ1 посилений електричний сигнал надходить на підсилювач струму (транзистор VT3) та відкриває його. Через обмотку реле К1 протікає струм, внаслідок чого замикається група контактів (3 і 5) К1.1 ланцюга навантаження на 1...2 с. Для того щоб продовжити час включення навантаження, пристрій вводять оксидний конденсатор С3 (на малюнку показаний пунктиром). У момент акустичного шуму поблизу ВМ1 конденсатор С3 заряджається, а під час спокійного акустичного фону віддає енергію.

особливості підключення

Як показала практика, збільшення ємності конденсатора С3 понад 10 мкФ неефективно, так як втрачається стабільність роботи всього вузла - раз від часу коливається точність затримки вимкнення реле, помітно втрачається загальна чутливість до акустичних впливів (потрібний час на зарядку С3).

Паралельно реле К1 (див. схему) включений індикаторний ланцюг, що складається з світлодіода HL1 та обмежувального резистора R5. Цей ланцюг виконує двояку роль - за станом індикаторного світлодіода зручно стежити за функцією реле (оскільки інших індикаторів живлення в схемі немає), а крім того, даний електричний ланцюг перешкоджає кидкам зворотного струму через реле К1. При непотрібності ланцюг R5 – HL1 із схеми виключають.

Увага, це важливо! Дану схему можна перетворити на менш чутливий вузол, якщо верхній (за схемою) виведення п'єзокапсюля ВМ1 підключити до колектора VT1, залишивши резистор зміщення R1. Такий варіант включення буде виправдано, якщо, наприклад, ВМ1 виноситься на гнучких проводах (типу МГТФ-0,6 або 0,8) на відстань до 2 м від самого вузла. Тепер пристрій, як і раніше, включає реле при різкому звуку поблизу капсуля, а наведення в сполучних проводах не страшні.

Пристрій у базовому варіанті (без переробок) можна застосувати як чутливий сенсор із затримкою відключення навантаження. Для цього із схеми виключають капсуль ВМ1, а сенсорний контакт підводять до бази транзистора VT1. Для стійкої роботи без хибних включень довжина сполучного дроту має перевищувати 50 - 70 див.

Про деталі та монтаж

Пристрій, змонтований без помилок і зі справних деталей, налагодження не потребує і надійно працює в цілодобовому режимі.

Друкована плата не розроблялася. Елементи пристрою компактно розміщуються та кріпляться на макетній платі, їх висновки з'єднуються перемичками із відрізків дроту МГТФ-0,6. Підключення до джерела живлення та до комутованих ланцюгів пристроїв периферії зручно виконати за допомогою електромонтажного клемника або будь-якого відповідного роз'єму.

Пристрій живиться від стабілізованого джерела при його напрузі 9-12 В. При напрузі живлення нижче 7,5 В реле K1 (TRD-9VDC-FB-CL) не спрацьовуватиме і його доведеться замінити іншим типом електромагнітного реле слаботочного (наприклад, TRU-5VDC -SB-SL) або застосувати електронне реле (підійдуть із серій К449, КР449). Реле також можна замінити на RM85-2011-35-1012, BV2091 SRUH-SH-112DM, TRU-9VDC-SB-SL та аналогічні. Всі зазначені типи реле розраховані на роботу в ланцюгу комутації навантаження напругою до 250 В і струмом - до 3 А. Можна застосувати і вітчизняні реле, наприклад РЕМ10, РЕМ15 та аналогічні, проте вони розраховані на роботу в ланцюгах комутації не більше 150 В, а крім того, порівняно із зарубіжними аналогами, коштують (при покупці в роздріб) набагато дорожче.

Електрична схема чутливого акустичного датчика

При експлуатації пристрою помічено, що чутливість вузла (за інших рівних умов) збільшується зі зменшенням напруги живлення. А при збільшенні напруги живлення понад 14 В пристрій збуджується, включаючи реле з рівними проміжками часу.

Струм, який споживається в режимі очікування - 3...5 мА, а при спрацьовуванні реле К1 збільшується до 35 мА. Усі постійні резистори – типу МЛТ-0,25. Конденсатор С1 типу КМ-6 групи ТКЕ Н70 або аналогічний. Оксидні конденсатори – типу К50-29.

конденсатор С3 (якщо є необхідність його установки в схему) треба вибрати з малим струмом витоку (К53-4, К52-18).

П'єзокапсюль ВМ1 – ЗП-22, але можна замінити на ЗП-1, ЗП-18, ЗП-З або інший аналогічний. Кремнієві транзистори VT1, VT2 можуть бути будь-якими із серії КТ3107, КТ502, С557. Транзистор VT3 – КТ815Б, але можна використовувати і КТ815А, і КТ815Г.

В авторському варіанті вузол використовується як складова частини охоронного сигналізаційного комплексу. Однак він ефективний як окремий чутливий датчик. Керуючу напругу для інших парних пристроїв знімають з точки "А". У цьому випадку підсилювач струму на транзисторі VT3 та реле виключають.

Автор: А.Кашкаров

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Платформа для модульних смартфонів Motorola Project Ara 30.10.2013

Підрозділ передових технологій компанії Motorola Mobility представив проект із кодовим ім'ям Ara зі створення універсальної платформи для побудови модульних смартфонів.

Ідея полягає в тому, щоб дати користувачам можливість самостійно вибирати компоненти для своїх стільникових апаратів, замінювати їх у міру необхідності та змінювати функціональність пристроїв.

Роботи над проектом ведуться вже понад рік. Концепція модульних смартфонів передбачає застосування так званого ендоскелета - основи, на якій розміщуватимуться найрізноманітніші електронні модулі. За задумом Motorola, користувачі зможуть вибрати потрібний їм процесор, дисплей та/або клавіатуру, блок камери та батарею, потрібний набір датчиків та ін. У міру експлуатації апарату його власники зможуть здійснювати апгрейд компонентів, що застарівають, без необхідності покупки нового смартфона цілком.

Кінцева мета Motorola Mobility полягає у формуванні вільної відкритої екосистеми, де всі зацікавлені розробники та виробники могли б випускати функціональні апаратні модулі для смартфонів будь-якого класу.

Інші цікаві новини:

▪ Відмінності між давньою та сучасною мікрофлорою кишечника

▪ Статин на біоконвеєрі

▪ Технології Muse для керування думкою

▪ Мурашки-листорези виробляють веселий газ

▪ Електромобіль Volkswagen e-Golf

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Кольорові установки. Добірка статей

▪ стаття Чорт смикнув за язик. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке вуглецевий цикл? Детальна відповідь

▪ стаття Машиніст котельні, кочегар, що обслуговує котли з тиском вище 0,07 МПа. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Цифрові люмінофорні осцилографи. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Простий імпульсний стабілізатор, 5 вольт 400 міліампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт