Ακουστικός αισθητήρας

Χρησιμοποιώντας την περιγραφόμενη κατασκευή, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί εάν λειτουργεί ή όχι μηχανισμός που βρίσκεται σε άλλο δωμάτιο ή κτίριο. Πληροφορίες σχετικά με την εργασία είναι η δόνηση του ίδιου του μηχανισμού. Ο σχεδιασμός είναι αρκετά απλός και περιέχει ελάχιστες λεπτομέρειες.

Στα συστήματα αυτοματισμού, είναι συχνά απαραίτητο να προσδιοριστεί η κατάσταση μιας συσκευής ή ενός μηχανισμού απλώς στο επίπεδο "on-off" ή "working-not working". Ένα αρκετά πραγματικό και ζωντανό παράδειγμα είναι μια αντλία μίνι λέβητα.

Ο ίδιος ο λέβητας με μια συσκευή ελέγχου (ελεγκτής) μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα δωμάτιο και μια αντλία που δημιουργεί πίεση στο σύστημα θέρμανσης σε ένα άλλο. Και όχι μόνο σε διαφορετικά δωμάτια, αλλά γενικά σε γειτονικά κτίρια.

Πώς να ενημερώσετε τον ελεγκτή ότι η αντλία είναι ενεργοποιημένη και λειτουργεί; Φυσικά, σε απλούστερα συστήματα, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας ελεγκτής, αλλά μια απλή και φθηνή συσκευή σηματοδότησης για να προσελκύσει την προσοχή του χειριστή.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να το βρείτε. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μια πρόσθετη επαφή του εκκινητή που ενεργοποιεί την αντλία: η επαφή είναι κλειστή, επομένως η αντλία λειτουργεί. Αν και, για κάποιο λόγο, μπορεί να μην λειτουργήσει. Επιπλέον, ο εκκινητής δεν έχει πάντοτε μια αδρανής επαφή. Αυτό είναι ένα άλλο μειονέκτημα ενός τέτοιου σχεδίου.

Εκτός από αυτήν τη μέθοδο, μπορείτε να λάβετε ένα σήμα σχετικά με την αντλία χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα ρεύματος. Ένα τέτοιο σήμα αντικατοπτρίζει αντικειμενικά τη λειτουργία της συσκευής ως σύνολο από την προαναφερθείσα επαφή. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η παρεμβολή στο κύκλωμα κίνησης.

Πώς να ελέγξετε την εγκατάσταση χωρίς να επηρεάσετε το κύκλωμά της; Αποδεικνύεται απλά αν θυμηθούμε ότι η αντλία που αναφέρεται κατά τη λειτουργία δημιουργεί θόρυβο και κραδασμούς. Πολλές άλλες συσκευές έχουν τις ίδιες ιδιότητες: ηλεκτρομαγνήτες, ισχυροί μετασχηματιστές, μόνο μηχανικά μέρη της ηλεκτρικής μονάδας. Η λειτουργία του αισθητήρα λειτουργίας μηχανισμού που περιγράφεται παρακάτω βασίζεται σε αυτές τις "επιβλαβείς" ιδιότητες. Παρόμοιες αισθητήρες μπορούν επίσης να παρακολουθήσουν την κατάσταση μιας συσκευής εξοπλισμένης με κινητήρα εσωτερικής καύσης ή κινητήρα ντήζελ.

Κατά τη λειτουργία του αισθητήρα, οι κραδασμοί χρησιμοποιούνται σε μεγαλύτερο βαθμό από το θόρυβο, οπότε κατά την τοποθέτησή του θα πρέπει να βρείτε τον τόπο του μηχανισμού όπου η δόνηση είναι επαρκής για να ενεργοποιήσει τον αισθητήρα. Ταυτόχρονα, δεν είναι επιθυμητή η αύξηση της θερμοκρασίας στον τόπο εγκατάστασης του αισθητήρα. Το σχηματικό διάγραμμα του αισθητήρα φαίνεται στο σχήμα 1.

Σχήμα 1. Σχέδιο του αισθητήρα του μηχανισμού (για μεγέθυνση του σχεδίου, κάντε κλικ στην εικόνα).

Το κύκλωμα είναι αρκετά απλό και περιέχει μόνο 3 τρανζίστορ. Η αρχή της λειτουργίας της είναι πολύ παρόμοια με τη λειτουργία του κυκλώματος υπεραστικής κίνησης σε μαγνητόφωνα: όσο παίζονται οι παλμοί από τον αισθητήρα κίνησης μαγνητικής ταινίας, δεν παράγεται το σήμα διακοπής του μηχανισμού. Η ταινία έχει μπλοκαριστεί ή έχει εξαντληθεί - ο μηχανισμός έχει σταματήσει.

Στην περίπτωση μας, ο αισθητήρας δόνησης είναι ένα ηλεκτρικό μικρόφωνο Μ1, το σήμα από το οποίο τροφοδοτείται μέσω ενός πυκνωτή C2 σε έναν ενισχυτή που παράγεται σε ένα τρανζίστορ VT1. Μέσω του πυκνωτή C3, το μεταβλητό στοιχείο του ενισχυμένου σήματος τροφοδοτείται στον ανορθωτή, κατασκευασμένο σύμφωνα με το κύκλωμα διπλασιασμού τάσης. Η διορθωμένη τάση φορτίζει τον πυκνωτή C4, έτσι ώστε το τρανζίστορ VT2 να είναι ανοιχτό (χαμηλή τάση στον συλλέκτη). Αυτό το χαμηλό επίπεδο διατηρεί το τρανζίστορ VT3 κλειστό, έτσι ώστε ο ηλεκτρονόμος Ρ1 να απενεργοποιείται και να μην υπάρχει σήμα συναγερμού στον ελεγκτή ή στη συσκευή σηματοδότησης. Ο εκπομπός της τρανζίστορ VT3 εγκατεστημένης διόδου VD4. Αυτή είναι η λεγόμενη κλειδαριά στάθμης, η οποία παρέχει πιο αξιόπιστο κλείσιμο του τρανζίστορ.

Εάν σταματήσει ο μηχανισμός, οι δονήσεις παύουν και το μικρόφωνο δεν έχει τίποτα να πιάσει. Συνεπώς, οι παλμοί στον συλλέκτη του τρανζίστορ VT1 παύουν και ο πυκνωτής C4 εκκενώνεται.Ως εκ τούτου, το τρανζίστορ VT2 κλείνει και το VT3 ανοίγει και ενεργοποιεί το ρελέ Ρ1, επαφές, οι οποίες ενημερώνουν τον ελεγκτή για την κατάσταση έκτακτης ανάγκης.

Ρύθμιση συσκευής

Η ρύθμιση της συσκευής είναι εύκολη. Πρώτα απ 'όλα, χρησιμοποιώντας έναν αντιστάτη R2 στον συλλέκτη του τρανζίστορ VT1, θα πρέπει να ρυθμίσετε την τάση στο μισό περίπου της τάσης τροφοδοσίας. Σε αυτή την περίπτωση, το τρανζίστορ VT1 θα λειτουργεί σε γραμμικό τρόπο, δηλ. ως ενισχυτικό σήματος.

Το δεύτερο βήμα ρύθμισης είναι να ρυθμίσετε το επίπεδο ευαισθησίας ολόκληρου του αισθητήρα στο σύνολό του χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή αντίσταση R4. Για να το κάνετε αυτό, μετατρέψτε τον κινητήρα του στην κάτω θέση σύμφωνα με το σχέδιο. Αυτή είναι η ελάχιστη ευαισθησία του αισθητήρα, στην περίπτωση αυτή το ρελέ θα ανάψει. Στη συνέχεια, τοποθετώντας το μικρόφωνο στη θέση όπου θα εγκατασταθεί, περιστρέφοντας την αντίσταση συντονισμού R4, απενεργοποιήστε το ρελέ. Όταν ο μηχανισμός είναι απενεργοποιημένος, το ρελέ θα πρέπει να ανάβει ξανά.

Μέρη και κατασκευή

Αν σχεδιάζεται η κατασκευή αρκετών περιπτώσεων του αισθητήρα, είναι καλύτερο να συναρμολογηθεί το κύκλωμα σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Είναι πολύ απλό να το κάνετε με λέιζερ - τεχνολογία σιδερώματος. Εάν απαιτείται μόνο ένα αντίγραφο, τότε είναι αρκετά αποδεκτό να το συναρμολογήσετε με αρθρωτή εγκατάσταση. Η συναρμολογημένη σανίδα πρέπει να τοποθετείται σε πλαστική θήκη με συνδετήρες.

Τα τρανζίστορ VT1, VT2 μπορούν να αντικατασταθούν από KT3102 με οποιονδήποτε ευρετήριο γραμμάτων, KT503 από KT815 ή KT972. Όλες οι δίοδοι μπορούν να αντικατασταθούν από οποιαδήποτε χαμηλής ισχύος υψηλής συχνότητας, για παράδειγμα, KD521, KD503.

Όλες οι αντιστάσεις τύπου MLT-0.25 ή εισάγονται. Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές είναι επίσης ευκολότερο να αγοράζουν εισάγονται σε τάση εργασίας τουλάχιστον 25V.

Ως ρελέ P1, επιτρέπεται η χρήση κάθε ρελέ μικρού μεγέθους, ενδεχομένως εισαγόμενου, με τάση πτώσης 12V. Η συσκευή μπορεί να τροφοδοτηθεί από μια πηγή χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, για παράδειγμα, από έναν προσαρμογέα δικτύου της Κίνας.

Εάν κάνετε την τροφοδοσία μόνοι σας, θα χρειαστείτε ένα μετασχηματιστή με ισχύ που δεν υπερβαίνει τα 5 W, με δευτερεύουσα τάση περιέλιξης περίπου 15 V. Είναι ευκολότερο να συναρμολογηθεί μια τέτοια πηγή με βάση τον ενσωματωμένο σταθεροποιητή 7812. Ένα τέτοιο κύκλωμα είναι αρκετά εύκολο να βρεθεί, επομένως η περιγραφή του δεν δίνεται εδώ.

Μπόρις Αλαντίσκιν