Sensor acústico

Usando la construcción descrita, es posible determinar si un mecanismo ubicado en otra habitación o edificio funciona. La información sobre el trabajo es la vibración del mecanismo mismo. El diseño es bastante simple. y contiene un mínimo de detalles.

En los sistemas de automatización, a menudo es necesario determinar el estado de un dispositivo o mecanismo simplemente en el nivel de "encendido - apagado" o "trabajando - no trabajando". Un ejemplo bastante real y vívido es una bomba de mini caldera.

La caldera misma con un dispositivo de control (controlador) se puede ubicar en una habitación y una bomba que crea presión en el sistema de calefacción en otra. Y no solo en habitaciones diferentes, sino en general en edificios vecinos.

¿Cómo informar al controlador que la bomba está encendida y funcionando? Por supuesto, en sistemas más simples, no se puede usar un controlador, sino un dispositivo de señalización simple y barato para atraer la atención del operador.

Hay varias formas de encontrarlo. Por ejemplo, usando un contacto adicional del arrancador que enciende la bomba: el contacto está cerrado, por lo tanto, la bomba está funcionando. Aunque, por alguna razón, puede no funcionar. Además, el arrancador no siempre tiene un contacto inactivo. Este es otro inconveniente de tal esquema.

Además de este método, puede obtener una señal sobre la bomba utilizando un sensor de corriente. Tal señal reflejará más objetivamente el funcionamiento del dispositivo como un todo que el contacto mencionado anteriormente. La desventaja de este método es la interferencia en el circuito de accionamiento.

¿Cómo controlar la instalación sin interferir con su circuito? Resulta bastante simple si recordamos que la bomba mencionada durante la operación crea ruido y vibraciones. Muchos otros dispositivos poseen las mismas propiedades: electroimanes, transformadores potentes, solo partes mecánicas del accionamiento eléctrico. El funcionamiento del sensor de funcionamiento del mecanismo descrito a continuación se basa en estas propiedades "dañinas". Sensores similares también pueden monitorear el estado de un dispositivo equipado con un motor de combustión interna o motor diesel.

En el funcionamiento del sensor, la vibración se usa en mayor medida que el ruido, por lo que al instalarlo, debe encontrar el lugar del mecanismo donde la vibración es suficiente para activar el sensor. Al mismo tiempo, una temperatura elevada no es deseable en el sitio de instalación del sensor. El diagrama esquemático del sensor se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Esquema del sensor del mecanismo (para ampliar el esquema, haga clic en la imagen).

El circuito es bastante simple y contiene solo 3 transistores. El principio de su funcionamiento es muy similar al funcionamiento del circuito de autostop en las grabadoras de cinta: mientras los pulsos del sensor de movimiento de la cinta magnética se van, no se genera la señal de parada del mecanismo. La cinta está atascada o se ha agotado; el mecanismo se ha detenido.

En nuestro caso, el sensor de vibración es un micrófono electret M1, cuya señal se alimenta a través de un condensador C2 a un amplificador hecho en un transistor VT1. A través del condensador C3, el componente variable de la señal amplificada se suministra al rectificador, hecho de acuerdo con el circuito duplicador de voltaje. El voltaje rectificado carga el condensador C4, por lo que el transistor VT2 estará abierto (bajo voltaje en el colector). Este nivel bajo mantiene cerrado el transistor VT3, por lo que el relé P1 se apaga y no hay señal de alarma para el controlador o dispositivo de señalización. El emisor del transistor VT3 instaló el diodo VD4. Este es el llamado bloqueo de nivel, que proporciona un cierre más confiable del transistor.

Si el mecanismo se detiene, las vibraciones cesan y el micrófono simplemente no tiene nada que atrapar. Por lo tanto, los pulsos en el colector del transistor VT1 cesan y el condensador C4 se descarga.Por lo tanto, el transistor VT2 se cierra, y VT3 se abre y enciende el relé P1, contactos, que informan al controlador sobre la emergencia.

Configuración del dispositivo

Configurar el dispositivo es fácil. En primer lugar, utilizando una resistencia R2 en el colector del transistor VT1, debe establecer el voltaje en aproximadamente la mitad del voltaje de suministro. En este caso, el transistor VT1 funcionará en modo lineal, es decir como un amplificador de señal.

El segundo paso de ajuste es establecer el nivel de sensibilidad de todo el sensor en su conjunto utilizando una resistencia variable R4. Para hacer esto, traslade su motor a la posición inferior de acuerdo con el esquema. Esta es la sensibilidad mínima del sensor, en este caso el relé se encenderá. Luego, después de colocar el micrófono en el lugar donde se instalará, al girar la resistencia de sintonización R4, apague el relé. Cuando el mecanismo está apagado, el relé debe volver a encenderse.

Piezas y construcción

Si se van a fabricar varias instancias del sensor, es mejor ensamblar el circuito en una placa de circuito impreso. Es más sencillo hacerlo con tecnología de planchado láser. Si solo se requiere una copia, entonces es bastante aceptable ensamblarla con una instalación con bisagras. El tablero ensamblado debe colocarse en una caja de plástico con sujetadores.

Los transistores VT1, VT2 se pueden reemplazar por KT3102 con cualquier índice de letras, KT503 por KT815 o KT972. Todos los diodos se pueden reemplazar por cualquier alta frecuencia de baja potencia, por ejemplo, KD521, KD503.

Todas las resistencias tipo MLT-0.25 o importadas. Los condensadores electrolíticos también son más fáciles de comprar importados a un voltaje de trabajo de al menos 25V.

Como un relé P1, está permitido usar cualquier relé de tamaño pequeño, posiblemente también uno importado, con un voltaje de disparo de 12V. El dispositivo puede alimentarse desde una fuente de baja potencia, por ejemplo, desde un adaptador de red chino.

Si hace la fuente de alimentación usted mismo, necesitará un transformador con una potencia de no más de 5 W, con un voltaje de devanado secundario de aproximadamente 15 V. Es más fácil ensamblar dicha fuente sobre la base del estabilizador integral 7812. Tal circuito es bastante fácil de encontrar, por lo que su descripción no se proporciona aquí.

Boris Aladyshkin