Управление от звука и света
Статьи публикуются по мере поступления. Для упорядоченного тематического
поиска воспользуйтесь блоком "Карта сайта"
Приборы, управляемые звуковым или низкочастотным сигналом, называют звукочувствительными переключателями или, другими словами, звукочувствительными реле. Их можно использовать и в качестве звуковых сигнализаторов. Тогда они могут быть настроены на минимальный уровень звука и применяться для управления любой системой сигнализации. Цепь звукочувствительного реле состоит из звукоприемника, усилителя напряжения, коммутирующего каскада.
Звукоприемником может быть микрофон или, реже, звукосниматель проигрывателя (например, для фиксации шагов). Учитывая, что обычно требуется регистрировать наличие звука (голоса), можно использовать самый дешевый микрофон, даже угольный. Усилитель напряжения усиливает сигнал микрофона до уровня, необходимого для работы коммутирующего каскада, в качестве которого применяют переключатель на триггерах Шмитта или звукочастотный селективный переключатель.Звукочувствительные переключателиДатчик звука динамическая головка
Изображенное звукочувствительное реле находит широкое применение: оно может срабатывать на звук (с его помощью производят различные включения-выключения), работать в качестве звуковой сигнализации (как приемник голоса, свиста и т. п.), а также использоваться еще и в домашних акустических устройствах. Реле обладает очень высокой чувствительностью, регулировка его осуществляется потенциометром на 10 кОм.Датчик звука пьезомикрофонСледующая схема предлагает в качестве чувствительного элемента пьезомикрофон, его входное напряжение 8 мВ. Потребляемый ток в нерабочем состоянии цепи при питающем напряжении 6 В составляет около 140 мкА. Во время срабатывания звонка потребляемый ток равен 0,5 А. Верхний частотный предел 11 кГц. Потенциометром Р1 устанавливаем такую чувствительность, чтобы побочные шумы не приводили к срабатыванию сигнализации, т. е. реле. Транзистор Т1 усиливает входной сигнал, который попадает на транзисторный усилитель (Т2 — ТЗ), но, в свою очередь, только отрицательные его полуволны, так как работает в режиме класса В. Конденсаторы С1 и С2 выполняют роль соответствующих фильтров. С целью достижения минимального потребления в режиме класса А работает только транзистор Т1. Переключатель можно использовать, например, для включения и выключения осветительных приборов, радио- и телеприемников 
а — электрическая схема; б — печатная плата; в — монтажная схема.
Схема изменяет свое состояние только при звуках, похожих на хлопки или щелчки.На входе установлен маленький, но обладающий большой чувствительностью микрофон. В тот момент, когда раздаются хлопки, сигнал через емкость 820 пФ попадает в усилительный каскад, состоящий из транзистора Т1. Конденсатор небольшой емкости с входным сопротивлением транзистора представляет собой фильтр верхних частот. Таким образом, на базу транзистора попадают только сигналы относительно высоких частот. На коллекторе транзистора Т1 появляются импульсы отрицательной полярности, которые через разделительные конденсаторы (40 нФ) и диоды D1 и D2 попадают на базу транзисторов Т2 и ТЗ цепи переключения. Сигнал поступает на тот транзистор бистабильной цепи, который в данный момент находится в открытом состоянии. Когда транзистор закрывается, напряжение на его коллекторе возрастает, при этом второй транзистор бистабильной цепи открывается. Резистор 10 кОм, соединенный с базой транзистора ТЗ, удерживает этот транзистор в открытом состоянии, если коллекторное напряжение транзистора Т2 велико. Схема переключения до тех пор поддерживает это состояние, пока на базу какого-либо транзистора не поступит управляющий сигнал соответствующей полярности. Реле в коллекторной цепи транзистора Т4 приводится в действие транзистором ТЗ, схемы переключения. Когда он закрыт, реле срабатывает. Рекомендуют применять реле с током срабатывания 50 — 100 мА. В качестве транзисторов используют типы ВС107, ВС182 и др. Их коэффициент усиления должен быть больше 100. Диоды D1 — D4 типа IN4148. Купить
Pадиолюбительские наборы
"MАСТЕР КИТ", "E-KIT", "Radio-KIT", "КITLAB", "Чип Набор"
Светочувствительные переключателиСветочувствительные переключатели позволяют производить включение и выключение различных управляемых устройств при определенной интенсивности света или при наступлении темноты. Они могут применяться и в качестве сигнализаторов взлома, если, например, вместо контакта реле, срабатывающего с наступлением темноты, использовать контакт, через который питается звонок сигнализации. Тогда при появлении в искусственно или естественно затемненной комнате посторонних лиц с карманными фонариками, или при зажигании ими света, либо же при попадании через открытую дверь дневного света срабатывает звонок. При соответствующей настройке схемы можно добиться большой продолжительности звучания сигнала.На триггере Шмитта 
Светочувствительные переключатели со стационарным питанием.. На схеме показано фотоэлектрическое реле на триггерах Шмитта, которое обладает высокой чувствительностью и термостойкостью, имеет отстройку от посторонних сигналов и заданную скорость срабатывания. В качестве фотодатчика используется фоторезистор на основе сульфида кадмия. В темноте его сопротивление велико (10 МОм), а уже при слабом освещении (10 лк) заметно снижается (1 кОм). Максимальная рассеиваемая мощность при 40 °С равна 200 мВт, при температуре свыше 50 °С она составляет 100 мВт. На транзисторы T1, T2 и ТЗ подается постоянное напряжение от стабилитрона ZX6. Чувствительность схемы устанавливается потенциометром R1 (грубая настройка) или R2 (точная настройка). Состоящий из транзистора Т1 усилительный каскад управляет работой триггера Шмитта. Причем когда входное напряжение триггера ниже определенного (пускового) уровня, транзистор ТЗ открыт, а Т2 закрыт. Если входное напряжение триггера превышает напряжение запуска, схема переключается: Т2 открывается, а ТЗ закрывается. Триггерная схема обладает высоким быстродействием при переключениях, и ее можно настроить на определенное напряжение запуска (1,3 В). Допустим, транзистор ТЗ закрыт, тогда Т4 тоже закрыт, поскольку потенциал его эмиттера выше, чем потенциал базы, на 0,6 В из-за наличия диода D1. Когда триггер переключится, ТЗ откроет транзистор Т4 и реле J сработает. Диод D2 защищает транзистор Т4 от всплесков напряжения, возникающих при выключении реле. Под влиянием кратковременных световых импульсов (например, молнии) схема становится нечувствительной благодаря конденсатору С1. Достоинством реле является и то, что оно независимо от скорости изменения освещенности всегда срабатывает четко, надежно и с малым гистерезисом. Время переключения в зависимости от выбора параметров триггера Шмитта равно 10 мкс, что гораздо меньше, чем у механического реле.С селеновыми фотоэлементамиПереключатель с селеновыми фотоэлементами, работающий при затемнении, который позволяет включать приборы световой и звуковой сигнализации. В качестве светочувствительного элемента применен селеновый фотоэлемент типа SeH 13X26, он работает как фоторезистор. Реле имеет ток срабатывания 20 — 25 мА. Пороговый переключатель, выполненный на транзисторах Т1 и Т2, управляет германиевым транзистором ТЗ р-n-р-типа. 
Резистор, включенный между базой и эмиттером транзистора ТЗ, служит для отвода остаточного тока, а сопротивление между коллектором Т2 и базой ТЗ ограничивает максимальный базовый ток. Пороговые значения для включения устройств управления (подачи импульса для реле) определяются прямым напряжением диода D1. Фотоэлемент вместе с ограничивающим резистором (15 кОм) образуют верхнюю половину делителя напряжения, нижняя половина которого (500 кОм) позволяет устанавливать желаемое пороговое значение импульса. Конденсатор, соединенный со входом транзистора Т2, обеспечивая необходимое время задержки (и подавляя паразитные колебания), делает возможным надежную работу реле.Тиристорный светочувствительный переключательПриведем схему тиристорного светочувствительного переключателя для двух вариантов. Из схем, а) и б) видно, как может быть решена проблема зажигания тиристора при помощи фототранзистора. 
В первом случае а), тиристор загорается при освещении фототранзистора. Если транзистор не освещается (по другому транзистору не течет ни базовый, ни коллекторный ток), транзистор остается закрытым. При освещении фототранзистора транзистор BFY34 открывается и текущий теперь через него коллекторный ток зажигает тиристор. На рис б), показан противоположный случай, когда тиристор загорается при уменьшении освещенности фототранзистора. Ток через тиристор и нагрузочный резистор Rt (устройство управления-нагрузка) в обоих случаях протекает только с прекращением подачи питающего напряжения, а не из-за восстановления первоначальной освещенности.Переключатель с сетевым питаниемНа потребитель Л (лампу накаливания с максимальной мощностью 100 Вт) выпрямленное напряжение поступает с мостового выпрямителя через тиристор Th. Его зажигание обеспечивает триггер Шмитта, состоящий из составных транзисторов T1, T2 и транзистора ТЗ. С наступлением сумерек под влиянием фотоэлемента F потенциал базы транзисторов T1, Т2 возрастает, в результате они открываются. Коллекторное напряжение транзистора Т2 в это время уменьшается, вследствие чего транзистор ТЗ закрывается.
Коллекторное напряжение транзистора ТЗ через диод D1 зажигает тиристор Th, который включает лампу накаливания Л. Кремниевый диод D2 в эмиттерной цепи транзистора ТЗ служит для уменьшения гистерезиса триггера Шмитта. При освещении фотоэлемента триггер Шмитта переключается, изменяя свое первоначальное состояние. Тиристор закрывается, прекращая таким образом подачу питания на лампу Л. Триггер Шмитта и часть схемы с чувствительным элементом питаются стабилизированным напряжением 10 В. Уровень срабатывания переключателя регулируют сопротивлением потенциометра P1 При размещении фотоэлемента надо следить за тем, чтобы свет зажженной лампы непосредственно не попадал на его светочувствительную поверхность, так как в этом случае в результате оптической связи лампа будет постоянно включаться и выключаться (мигать) в соответствии с постоянной времени фоторезистора.
Просмотров: 6880 |
Добавил: china
| Рейтинг: 5.0/1
|
