Akoestische sensor

Met behulp van de beschreven constructie is het mogelijk om te bepalen of een mechanisme dat zich in een andere kamer of in een gebouw bevindt, al dan niet werkt. Informatie over het werk is de trilling van het mechanisme zelf. Het ontwerp is vrij eenvoudig en bevat een minimum aan details.

In automatiseringssystemen is het vaak nodig om de status van een apparaat of mechanisme eenvoudig te bepalen op het niveau "aan - uit" of "werkend - niet werkend". Een redelijk echt en levendig voorbeeld is een miniketelpomp.

De ketel zelf met een besturingsapparaat (controller) kan zich in de ene ruimte bevinden en een pomp die druk in het verwarmingssysteem creëert in een andere. En zelfs niet alleen in verschillende kamers, maar in het algemeen in aangrenzende gebouwen.

Hoe de controller laten weten dat de pomp is ingeschakeld en werkt? In eenvoudiger systemen kan natuurlijk geen controller worden gebruikt, maar een eenvoudig en goedkoop signaleringsapparaat om de aandacht van de operator te trekken.

Er zijn verschillende manieren om het te vinden. Bijvoorbeeld met behulp van een extra contact van de starter die de pomp inschakelt: het contact is gesloten, daarom werkt de pomp. Hoewel het om de een of andere reden niet werkt. Bovendien heeft de starter niet altijd een inactief contact. Dit is een ander nadeel van een dergelijk schema.

Naast deze methode kunt u een signaal over de pomp krijgen met behulp van een stroomsensor. Een dergelijk signaal zal objectiever de werking van de inrichting als geheel weerspiegelen dan het bovengenoemde contact. Het nadeel van deze methode is de interferentie in het stuurcircuit.

Hoe de installatie te besturen zonder het circuit te verstoren? Het blijkt vrij eenvoudig als we ons herinneren dat de tijdens bedrijf genoemde pomp lawaai en trillingen veroorzaakt. Veel andere apparaten hebben dezelfde eigenschappen: elektromagneten, krachtige transformatoren, alleen mechanische onderdelen van de elektrische aandrijving. De werking van de hieronder beschreven bedieningssensor van het mechanisme is gebaseerd op deze "schadelijke" eigenschappen. Soortgelijke sensoren kunnen ook de status van een apparaat met een verbrandingsmotor of dieselmotor controleren.

Bij de werking van de sensor wordt trillingen in grotere mate gebruikt dan geluid, dus wanneer u het installeert, moet u de plaats van het mechanisme vinden waar de trillingen voldoende zijn om de sensor te activeren. Tegelijkertijd is een verhoogde temperatuur op de installatieplaats van de sensor niet wenselijk. Schematische weergave van de sensor is weergegeven in figuur 1.

Figuur 1. Schema van de sensor van het mechanisme (klik op de afbeelding om het schema te vergroten).

Het circuit is vrij eenvoudig en bevat slechts 3 transistoren. Het principe van de werking ervan lijkt sterk op de werking van het liftcircuit in bandrecorders: zolang de pulsen van de magnetische bandbewegingssensor afgaan, wordt het stopsignaal van het mechanisme niet gegenereerd. De tape is vastgelopen of is leeg - het mechanisme is gestopt.

In ons geval is de trillingssensor een electretmicrofoon M1, waarvan het signaal via een condensator C2 wordt toegevoerd aan een versterker gemaakt op een transistor VT1. Via de condensator C3 wordt de variabele component van het versterkte signaal aan de gelijkrichter geleverd, gemaakt volgens het spanningsverdubbelingscircuit. De gelijkgerichte spanning laadt de condensator C4, zodat de transistor VT2 open zal zijn (lage spanning op de collector). Dit lage niveau houdt de transistor VT3 gesloten, dus relais P1 wordt uitgeschakeld en er is geen alarmsignaal naar de controller of het signaleringsapparaat. De emitter van de transistor VT3 installeerde diode VD4. Dit is het zogenaamde niveauslot, dat zorgt voor een betrouwbaardere sluiting van de transistor.

Als het mechanisme stopt, houden de trillingen op en heeft de microfoon gewoon niets te vangen. Daarom stoppen de pulsen op de collector van de transistor VT1 en wordt de condensator C4 ontladen.Daarom sluit de transistor VT2 en opent en schakelt VT3 het relais P1 in, de contacten die de controller over de noodsituatie informeren.

Apparaat instellen

Het instellen van het apparaat is eenvoudig. Allereerst moet u met behulp van een weerstand R2 op de collector van transistor VT1 de spanning instellen op ongeveer de helft van de voedingsspanning. In dit geval zal de transistor VT1 in lineaire modus werken, d.w.z. als een signaalversterker.

De tweede afstemstap is het instellen van het gevoeligheidsniveau van de gehele sensor als geheel met behulp van een variabele weerstand R4. Om dit te doen, vertaalt u de motor naar de lagere positie volgens het schema. Dit is de minimale gevoeligheid van de sensor, in dit geval wordt het relais ingeschakeld. Schakel vervolgens het relais uit nadat u de microfoon op de plaats hebt gezet waar deze zal worden geïnstalleerd door de afstemweerstand R4 te draaien. Wanneer het mechanisme is uitgeschakeld, moet het relais weer worden ingeschakeld.

Onderdelen en constructie

Als het de bedoeling is om meerdere exemplaren van de sensor te produceren, is het het beste om het circuit op een printplaat te assembleren. Het is heel eenvoudig om het te maken met behulp van laser-strijktechnologie. Als er slechts één exemplaar nodig is, is het heel acceptabel om het te monteren met een scharnierende installatie. Het geassembleerde bord moet in een plastic doos met bevestigingen worden geplaatst.

Transistors VT1, VT2 kunnen worden vervangen door KT3102 door elke letterindex, KT503 door KT815 of KT972. Alle diodes kunnen worden vervangen door hoogfrequent laagvermogen, bijvoorbeeld KD521, KD503.

Alle weerstanden type MLT-0.25 of geïmporteerd. Elektrolytische condensatoren zijn ook gemakkelijker te kopen geïmporteerd met een werkspanning van minimaal 25V.

Als relais P1 is het toegestaan ​​elk klein relais te gebruiken, mogelijk ook een geïmporteerd relais, met een uitschakelspanning van 12V. Het apparaat kan worden gevoed door een laagspanningsbron, bijvoorbeeld via een Chinese netwerkadapter.

Als u zelf de voeding maakt, hebt u een transformator nodig met een vermogen van niet meer dan 5 W, met een secundaire wikkelspanning van ongeveer 15 V. Het is het gemakkelijkst om een ​​dergelijke bron te assembleren op basis van de integrale stabilisator 7812. Zo'n circuit is vrij gemakkelijk te vinden, dus de beschrijving ervan wordt hier niet gegeven.

Boris Aladyshkin