назад

Aларма срещу наводнение А. Димитрова
Млад Конструктор 1985/8/стр. Приложение VI

Схемата, която се представя тук, сигнализира появата на вода. А това е много полезно и необходимо там, където водата е нежелателна – например в апартамента при повреда на пералната машина или на водопроводната инсталация. Схемата ще сигнализира също, ако бебето се е подмокрило или пък бойлерът или ваната са се напълнили достатъчно.
Принципът на работа е известен – водата (при условие, че не е дестилирана) осъществява връзка между два металически контакта, поставени на разстояние един от друг. Тази връзка задейства електронен (в случая) ключ, изграден с транзистора Т1. И така, при липса на вода, транзисторът Т1 е запушен, а при наличие – отпушен. Отпушвайки се Т1 запушва Т2, а отпушва Т3. Последните два транзистора осигуряват работата на усилвателя LM386, включен като астабилен мултивибратор. Генерираните сигнали с честота около 2 кHz се чуват от включения в изхода на LM386 високоговорител. Тъй като консумацията е съесем малка, най – добре е за захранване да се използва батерия от 9 V.
На някого тази схема може да се стори излишно хабене на сили и средства. Съветвам го да си представи само за миг едно единствено наводнение в апартамента и всичките, произтичащи от това неприятности...


Нула, маса, земя А.С.
Млад Конструктор 1985/8/стр. 28

Не са редки случаите, когато дори и специалистите умуват как да свържат „нулата” с „масата”, дали „масата” трябва да е на корпуса, или дали корпусът да се заземи и т.н. Преди да изясним същността на тези три неща (с корпуса стават четири) трябва да кажем нещо за понятието потенциал. Защото „земята”, „масата” и „нулата” означават не само определени изводи, но и в повечето случаи определени относителни потенциали.
Един такъв относителен потенциал представлява напрежително ниво, към което се отнасят всички останали напрежения в една схема. Напреженията са движещите сили на електрическия ток.
Двамата от „Я ми кажи” (кн. 6/1985 г.), сравняват тока с един поток, който тече надолу от планината. Напреженията съответстват на „пада” на планината, т.е. на разликата във височините между извора и езерото, където се влива реката. И каквото означава равнището на езерото за височината на извора, а именно една относителна височина, това е относителният потенциал за напрежението. И както равнището на езерото може да бъде различно (през пролетта и през лятото), съществуват и различни относителни потенциали.
Но да се върнем към напреженията. Всяко постоянно напрежение има , както е известно, положителен и отрицателен полюс. Въпреки това често в схемите се появява една малка „нула” на минусовия извод. Дали това не е някакъв нулев извод? Не, с това само се указва, че всички напрежения в схемата се измерват спрямо тази условно приета нулева точка. Смисълът на това обозначение се изяснява при схеми с операционни усилватели. Те се захранват с едно положително и едно отрицателно напрежение спрямо такава нулева точка.
Често изводът за „нулата” на една схема се свързва с „масата”. А какво е „маса” може да се обясни с автомобила. Минусовият полюс на акумулатора и на цялата бордова апаратура е свързана с ламарината на каросерията. Тази ламарина спестява на производителите меден проводник, защото (почти) всеки консуматор в автомобила се нуждае само от един проводник за плюса. Проводящата карусерия представлява общия минусов проводник.

Фарът на велосипеда също е свързан само с един проводник към динамото. Като втори проводник служи рамката на велосипеда. В електрониката не е прието металните кутии (доколкото ги има) да се използват за общ проводник, защото такаможе да се предизвикат смущения. А разходите за меден проводник при къси

връзки не са така съществени. „Масите” на отделните платки на едно устройство се свързват помежду си с по – дебел проводник. Изводът за „маса” почти винаги съвпада с извода за „нулата”.
Въпреки, че металните кутии в електрониката не се използват за общи проводници, те често се свързват с точката на „масата”, а следователно и с „нулата”. Ламарината на тези кутии екранира по този начин чувствителните схеми срещу външни смущения.

„Земята” е клема, която се свързва чрез метална връзка буквално със самата земя. Проводимостта на земята почива между другото на влажността и разтворените в нея соли. През миналия век, когато свързочната техника е правила първите си стъпки, от проводимостта на земята се е извличала определена полза: телеграфните станции са се свързвали помежду си само с по един проводник. За

втори проводник се е използвала земята. Е, качеството на връзките не е било много високо, особено при по – далечни разстояния.
Днес „земята” осигурява безопасност при работа с мрежово напрежение. Ако изолацията на проводника за 220 V се пробие, но уредът е заземен, нищо опасно за човека не става, защото, докато напрежението „излезе” на корпуса, токът вече тече към земята. Всички метални уреди и особено металните кутии на самоделните уреди се заземяват, ако се използва мрежово напрежение.
Обобщение. „Нулата” е относителна точка за всички напрежения на една схема. В повечето случаи „нулата” лежи на минуса или при симетрично захранване на общата точка на двете напрежения.
„Масата” е общата схемна точка на различни схемни части, а понякога (например при автомобила) и общ проводник. „Масата” често е свързана с екран или пък с металната кутия.
„Корпусът” или „шасито” често се свързва към „нулата”, респ. към „масата”.
Металната кутия на уред с мрежово напрежение непременно трябва да се заземи, защото, ако корпусът попадне под напрежение, токът ще протече към земята и няма опасност за човек.


Tермичен контрол на крайните транзистори В.Б.
Млад Конструктор 1985/8/Приложение II

Оказва се, че за следене на температурата на крайните транзистори в един нискочестотен усилвател не е необходим много точен термометър. Няколко градуса повече или по – малко, нямат значение, стига да не се надвиши онази температура (от каталога), при която транзисторът би се разрушил. Всичко това позволява да се конструира

съвсем прост термичен индикатор на определена температура.
В предложената схема падът на напрежение върху един „студен” диод се сравнява с напрежението на прехода „база – емитер” на един „топъл” транзистор.
Това е възможно само, ако транзисторът се монтира върху радиатора на крайните транзистори, а диодът – по възможност по – далеч от него, например там, където температурата остава почти постоянна при продължителна работа на усилвателя.
Схемата, така да се каже, мери температурната разлика между диода и транзистора. А това става така. Върху диода Д1 има определено фиксирано напрежение (около 0,65 V), koeто обуславя някакво равно или по – малко напрежение на плъзгача на R2. Tранзисторът Т трябва да е запушен, докато неговата температура е под определена стойност. Известно е, че напрежението Ube намалява с 2 mV/ C. И когато температурата на Т стане такава, че Ube се изравни с напрежението на плъзгача на R2, то той постепенно се отпушва и светодиодът започва отначало да мъждука, а след това да свети с по – ярка светлина, ако температурата на Т нараства.
Стойностите на R1 и R3 зависят от захранващото напрежение и се изчисляват по формулите:

R1 = (E – 0,6)/5 [kOm]

R3 = (E – 0,6)/15 [kOm]

При 12 V захранващо напрежение, стойността на R1 е 2,2 кOm, a на R3 – 680 Om. Въртейки плъзгача на R2, може да се получи индикиране на различни температури, според случая. За калибровка е необходимо да се използва еталонен термометър.


Електронен звънец „КАНАРЧЕ” Н.с. инж. Борислав Бонев    Млад Конструктор 1985/3/стр. 6

Схемата на звънеца „Канарче” е показана на фиг. 1. Принципът и на действие е следният. Схемата получава захранване от мрежата „~ 220 V”, което се преобразува в напрежение „~ 8 V” от звънчевия трансформатор ЗТ. При натискане на бутона Б, кондензаторът С1 се зарежда през диода Д1. Източници на основните звукови колебания са трептящите кръгове, образувани от първичните намотки на трансформатора Тр и от кондензаторите С5 и С4. Електрическите трептения се модулират от две паралелни RC – групи, образувани от резисторите R1 и R2, потенциометърът П1 и от кондензаторите С2 и С3. Модулационните групи са свързани последователно и са включени на базата на транзистора Т1. Трансформаторът Тр съгласува електрическите колебания, получени от генератора, с възпроизвеждащия звукоизточник (високоговорителя ВГ). Полученият звук може да се коригира с промяна на положението на тримера П1.

Елементите на устройството се монтират на печатна платка с графичен оригинал, показан на фиг. 2а. Разположението им върху лицевата страна и свързването на електронното „канарче” към звънчевата инсталация се илюстрира от фиг. 2б. Ако не намерите резистори и кондензатори с точно същите стойности, може да използвате подобни, стига те да не се различават с повече от 20%. Както се вижда от фиг. 2б не се налага преработване на съществуващата инсталация на звънеца във вашия дом. Необходимо е само на мястото на обикновения електромеханичен звънец да включите електронното „канарче”. За Тр може да се използва всякакъв изходен трансформатор от портативен транзисторен радиоприемник. Схемата показва добри резултати при включване на трансформатори от приемници „Юность”, „Ехо”, „Электроника” и др. Тъй като крачетата на тези трансформатори са монтирани в пластмасова основа, трябва да се внимава да не ги прегрявате при запояване, защото ще се откачат проводниците към намотките.
Печатната платка на схемата на електронното „канарче” е съобразена така, че устройството да може да се монтира в стандартна малка кутия, например сапунерка. Платката се закрепва през отворите в двата и края за дъното на кутията, а високоговорителят ВГ се монтира на капака. За тази схема е подходящ всякакъв миниатюрен 4 Om високоговорител.


Музикален генератор инж Боряна Димитрова
Млад Конструктор 1985/3/стр.20, 21

Схемата на електронния генератор е показана на фиг. 1. Устройството представлява генератор на синусоидални импулси. Тяхната честота зависи от интегриращата група, образувана от кондензатора С1, резистора R1 и потенциометъра П1. С промяна на положението на плъзгача на П1 се изменя съпротивлението на потенциометъра, а оттам и времеконстантата на интегриращата група. Транзисторът Т1, включен като емитерен повторител, осигурява високоомен вход за стъпалото на Т2. Вторият транзистор поражда електрическите колебания. Обратната връзка на генератора е кондензаторът С2, свързващ изхода на генератора с времезадаващата интегрираща група.
Получените синусоидални сигнали се усилват по ток от транзистора Т3. В неговата емитерна верига са включени кондензаторът С3 и високоговорителят ВГ, възпроизвеждащ музикалните тонове. Силата на възпроизвеждане може да се регулира с потенциометъра П2. Кондензаторът С3 ограничава тока през транзистора Т3 и въвежда симетрия на двете полувълни, така, че напрежението върху високоговорителя да бъде синусоидално.

Електронните елементи се монтират на едностранно фолирана печатна платка с графичен оригинал, показан на фиг. 2а. Редът на подреждането им върху обратната страна е означено с фиг. 2б. На транзистора Т3 трябва да се монтира малък охладител. Устройството се захранва с напрежение +6V спрямо всички точки, означени със символа за маса. Захранващото напрежение не е необходимо да бъде стабилизирано. Удобно е да се използва миниатюрен акумулатор. Съществен елемент е настройката на устройството. Желателно е тя да с енаправи с осцилоскоп. Първо трябва да проверите честотата на генерираните колебания в двете крайни положения на потенциометъра П1. Двете честоти трябва да бъдат 160 Hz и 1600 Hz. Ако те се различават с повече от 10%, трябва да се коригира стойността на резистора R1, така, че честотите да влязат в означените граници. След това трябва да се провери дали на изхода се получава точна синусоида. Неколкократно експериментиране на схемата показва, че формата на кривата на напрежението върху високоговорителя е задоволителна. Ако все пак не се получи точна синусоида, тя може да се корегира с промяна на капацитетите на кондензаторите С2 и С3. Стойността на С3 не бива да бъде по – малка от посочената, тъй като това ще доведе до намаляване на максималната сила на възпроизвеждания звук.
Ако не можете да ползвате осцилоскоп, настройката може да извършите на слух с помощта на добре калибриран тонгенератор и стандартен усилвател.
Точната синусоида е важен фактор за коректното използване на устройството. Вероятно ви е известно, че музикалните тонове представляват трептения с точно определена честота при синусоидално колебание. Изкривяване на формата на кривата на колебанието е равносилно на допълнително звучене на висши хармонични трептения (трептения с честота кратно пъти по – висока от основната).
Устройствоот се монтира в подходяща кутия с добре оформен външен дизайн. На лицевата и страна изведете двата потенциометъра и един прекъсвач, с който да се подава захранване. Около потенциометъра, задаващ честотата, трябва да поставите кръг, на който да дадете честотите на основните тонове в трите основни схеми.

Както виждате, честотата на тоновете от по – висша октава се получават като се умножи по две честотата на същата нота в една октава по – ниско.


Малогабаритен радиоприемник Виолета Иванова
Млад Конструктор 1986/2/стр. 18

Радиоприемникът е конструиран така, че изработването му е максимално опростено. Схемата му е показана на фиг. 1. Липсата на променлив кондензатор за избиране на станциите – тази настройка се извършва чрез преместване на феритната антена спрямо двете намотки L1 и L2. За целта те се навиват на общо тяло, чиито вътрешен дисметър е малко по – голям от диаметъра на феритната антена (5 mm), на разстояние 2 mm една от друга. L1 съдържа 65 навивки, а L2 – 10 навивки от литцендратен проводник. Кондензаторът С1 се запоява към краищата на L1 и се запоява към краищата на L1 и се закрепва неподвижно към нея. Така изработеното тяло се залепва с епоксидна смола към кутията с приемника. Феритната антена с дължина 40 mm трябва свободно да се движи в кухото тяло, върху което са навити двете намотки. В единия край на феритната антена се залепва с епоксидна смола болт М3 (с глава към феритната антена). При влизането на цялата феритна пръчка в кухото тяло, извън габаритите на кутията на приемника, трябва да остане част от болта, която да може да се хваща с ръка.
В схемата няма потенциометър за управление на силата на звука. Регулирането се осъществява със завъртане на приемника.
Елементите на схемата се монтират на двойно фолирана печатна платка. Графичният оригинал на платката от страната на елементите е показан на фиг. 2а. Разположението на пистите от страната на спойките се вижда от фиг. 2б. На фиг. 2в е показан начинът на подреждане на елементите и свързването на приемника.

За икономия на място не е предвиден прекъсвач на захранването на приемника. Към схемата се подава напрежение при включване на слушалката в съответния куплунг. За целта е необходимо преработване на контактите на куплунга така, че нормално затвореният контакт да се превърне в нормално отворен и да се затвори при включването на слушалката (фиг. 3).
Намотките L3 и L4 от трансформатора Тр са навити върху феритен пръстен с размери
5,84 х 3,65 х 1,52 от типа „В64 290-А 0056-Х060”.
За целта може да се използва всякакъв високочестотен пръстен с приблизително същите размери. Намотката L3 съдържа 95 навивки с проводник ПЕЛ 0,14, а намотката L4 съдържа 68 навивки от 10 жилен литцендрат. При изработването на трансформатора първо се навива L3, a върху нея намотката L4. Tрансформаторът се разполага легнал на платката и се залепва към нея. Вместо посочения тип, за диода Д може да бъде използван всякакъв маломощен детекторен диод.
След изработването на приемника може да се наложи известно настройване чрез подходящ подбор на броя на навивките на L2, L3 и L4. Tрябва да се има предвид, че при увеличаване на броя на навивките на L2 се увеличава чувствителността на приемника, но селективността му се влошава и обратно. Затова този брой трябва така да се подбере, че за сметка на леко отслабване на входния сигнал, селективността на приемника да бъде задоволителна.
Приемникът се монтира в подходяща кутия с приблизителни размери 70 х 40 х 20 mm. Платката се закрепва с помощта на месингов винт М3. На главата на винта се запоява единия край на кондензатора С4, другият край на който е запоен към намотката L1, така, че при необходимост от външна антена, тя да може да се включва към този винт.
Приемникът се захранва с 9 V батерия тип „6F22”. Консумираният ток от приемника е 5 mA. За бърза и удобна подмяна на батерията може да се използва куплунг, свален от стара, изтощена батерия от същия тип.


Автоматично поливане на цветята инж. Румяна Русева
Млад Конструктор 1986/2/стр. 20,21

Схемата на електронния блок на устройството е показана на фиг. 1. Датчикът за влажност „Дат. вл.” е известен вече на нашите читатели (припомнете си влагомера, който ви представихме в кн. 6/1985 г.). Единият електрод, който се свързва към положителния полюс на захранването, трябва да бъде от мед (на фиг. 1 той е означен с химичния символ Cu), а другият е от меко желязо (Fe). За първия електрод може да се използва парче меден проводник или по – голям щифт от щепсел. Железният електрод може да се направи от пирон от меко желязо или от парче железен тел. Действието на датчика се основава на факта, че съпротивлението на почвата между двата електрода зависи от влажността. При нарастване на влажността на почвата, съпротивлението на датчика намалява и обратно, с намаляване на влажността, съпротивлението между електродите се увеличава.
Принципът на действие на електронната схема е следният. След като растението е полято, съпротивлението на почвата, респ. между електродите на датчика, е малко. Върху резистора R2 се получава значителен спад на напрежение. Транзисторът Т1, включен в схема на емитерен повторител, усилва сигнала по ток. В емитерната верига на Т1 е включен потенциометърът П1, напрежението върху който се променя по същия начин, както и върху R2. Част от това напрежение се подава на входа на тригера на Шмит, образуван от транзисторите Т2 и Т3. Когато пръстта е влажна, транзисторът Т2 е наситен, а Т3 е запушен. Електромагнитното реле Р е изключило. Неговите контакти управляват веригата на електромагнитния вентил на резервуара с вода, показан на фиг. 2.
Когато пръстта на растението изсъхне, съпротивлението на датчика нараства. Спадът на напрежение върху резистора R2 намалява. Намалява и напрежението върху потенциометъра П1. Плъзгачът на П1 трябва да бъде поставен така, че при намаляване на влажността под нормалната, тригерът на Шмит да превключи. Транзисторът Т2 се запушва, а Т3 се насища. Релетп Р затваря своите контакти и към електромагнитния вентил на резервуара с вода се подава напрежение. Вентилът се отваря и към саксията потича вода. Когато се поеме необходимото количество вода, влажността на почвата се увеличава, а съпротивлението на датчика намалява. Напрежението върху потенциометъра П1 се увеличава и тригерът превключва.
Транзисторът Т3 се запушва. Релето изключва, с което се спира подаването на вода към саксията. Диодът Д5 предпазва транзистора Т3 от пренапрежението на самоиндукция, получено при прекъсване на тока през намотката на релето.
Схемата се захранва от електрическата мрежа „220 V”. Мрежовото напрежение трябва да се преобразува от трансформатора Тр в границите от 6 до 12 V. Moже да се използва всякакъв мрежов трансформатор с указаното вторично напрежение, чиято мощност не е по – малка от 8 W (например звънчев трансформатор). Вторичното напрежение на трансформатора се изправя от диодите Д1 – Д4, включени по схема Грец. За филтриране на пулсациите, изправеното напрежение се изглажда от кондензатора С1.

Елементите на схемата се монтират на едностранно фолирана печатна платка, с графичен оригинал, показан на фиг. 3а. Начинът на подреждане на елементите върху обратната страна на платката е означен на фиг. 3б. Електронната част на устройството се помества в подходяща кутия. На капака на кутията се пробива малък отвор, през който може да се прокара отвертка, за да се върти плъзгачът на потенциометъра П1. От кутията излизат два проводника, които свързват електродите на датчика с платката. Желателно е за тях да се използва куплунг. Освен това от кутията излизат и двата проводника от контакта на релето, с които се управлява веригата на електромагнитния вентил на съда с вода.
За резервуар е удобно да се използва лабораторна стъкленица, в най – ниската точка на която трябва да има извод за маркуч. По средата на маркуча се монтира стандартен електромагнитен вентил (например от пералня). Ако намерите вентил, който да се управлява от напрежение, близко до захранващото на схемата, той може да се включи в схемата на мястото на релето, като замените Т3 с 2Т6551.
Настройката се извършва опитно. Най – трудно е да се избере, също чрез опити, мястото на датчика и разстоянието между електродите. Експериментът показа, че най – подходящо място на датчика е диаметрално противоположният край на мястото, където се налива вода. Освен това трябва да се подбере маркуч с малко сечение, за да може водата да тече бавно и да попива в почвата преди да е заляла датчика.
Експериментирайте устройството и след като се убедите в добрата му работа, направете няколко устройства за кръжока по биология, за училищната оранжерия или за ботаническата градина.


Защита от погрешно свързване на батериите Александър Савов Млад Конструктор 1986/2/стр. 19

Сигурно всеки си е задавал въпроса какво ще стане, ако свържете батериите обратно. По – добре е никой да не опитва, но ако все пак някой го е направил (обикновено по невнимание), резултатът едва ли го е очаровал. Защото това е идеален начин да се повредят скъпи уреди или елементи. Но какво всъщност може да ни спаси от подобни грешки? Съществуват няколко начина за защита, които гарантират целостта и изправността на устройството при погрешно свързване на батериите.

Най – простият вариант е включването на един диод във веригата на батерията, както това е показано на фиг. 1. Този диод се запушва при погрешно свързване на батерията и прекъсва захранването на устройството. И въпросът щеше да се изчерпи, ако в случая липсваше един малък недостатък. В режим на пропускане върху диода, падът на напрежение е около 0,6 V (за силициеви диоди). И това напрежение безполезно се губи. При работа, напрежението на батерията спада и в един момент то вече не е достатъчно да захрани устройството.
С включването на диода този момент се достига значително по – рано, като зарядът на батериите се използва нерационално. Ето защо това евтино решение се препоръчва тогава, когато напрежението на захранването е по – голямо от 9 V.
На фиг. 2 е показан вариант на защита с два диода. Ролята на горния диод е същата както и преди. Диодът Д2 гарантира, че при разменени полюси на батерията, върху консуматора няма да има повече от 0,6 V. Но нали другият диод Д1 е запушен и няма страшно? Това е така, но през втория диод протичат макар и малки обратни токове. Тези токове при високоомен товар могат да предизвикат съвсем не малки напрежения.
При обърнато захранване много устройства консумират съвсем малки токове, следователно са високоомни. Така, че в такива случаи е добре да се използва схемата от фиг. 2.
На фиг. 3 е показана схемата на защита, използваща мостов изправител. Тази схема не е само защитна, а и коригираща, защото, както и да свържем полюсите на батерията, уредът получава правилно захранване. От друга страна, напрежението винаги губи по 1,2 ... 1,4 V, така, че трябва да предвидим почти една батерия за захранването на четирите диода. Но затова пък схемата е съвсем глупакоустойчива.
Германиевите диоди имат прагово напрежение доста по – ниско от силициевите, и затова понякога са за предпочитане. На фиг. 4 е показана схема на защита, при която вместо диод е използван германиев транзистор в диодно свързване. Типът на транзистора е PNP. На фиг. 5 е показана същата схема, но с използването на германиев транзистор NPN – тип.
Схемите, показани на фиг. 6 и фиг. 7, са по – интересни и елегантни. При правилно свързване на батерията, през светодиода, Rогр и прехода ВЕ на транзистора, тече ток, вследствие на което транзисторът се отпушва и включва захранването към устройството. Загубата на напрежение върху транзистора е по – малко, отколкото при схемите на фиг. 4 и 5. Светодиодът светва, когато батерията е свързана правилно.


Електронен ветромер инж Светослав Стефанов
Млад Конструктор 1985/5/стр.3,4

Вeтромерът работи с чашков ротационен датчик, показан на фиг. 1. Той се състои от две основни части: подвижна, която се върти с ъглова скорост, пропорционална на скоростта на вятъра, и неподвижна основа. Подвижната част се състои от вал, към който са монтирани перпендикулярно три пръта на 120 ъглови градуса един спрямо друг. На свободните краища на всеки от тях е закрепена по една куха полусфера (например половин топче за тенис на маса). Валът е добре лагеруван в отвора на фундамента. В кухината на основата е монтиран неподвижно един ридконтакт. Към вала на датчика са залепени три

постоянни магнита точно под съответните пръти. Това разположение на прътите и на магнитите позволява балансиране на датчика. Въздушното течение завърта подвижната част на ветромера и от ридампулата се получават импулси, чиято честота е пропорционална на скоростта на вятъра.
Получените електрически сигнали от датчика се обработват от електронната схема, показана на фиг. 2.

При включване на ридконтакта РК протича ток през резистора R1 kъм маса. При изключване на ампулата, на входа на кондензатора С1 се получава електрически импулс, който се диференцира от RC – групата, образувана от кондензатора С1 и резистора R2. Диодът Д1 пропуска само положителната полувълна от диференцирания импулс. Той пуска в действие чакащия мултивибратор, образуван от стъпалата на транзисторите Т1 и Т2. Времето на включване на моновибратора се определя от капацитета на кондензатора С2 и от съпротивленията на резистора R3 и на потенциометъра П1. С промяна на положението на плъзгача на П1 може да се регулира в широки граници времезадръжката на чакащия мултивибратор.
Изходният сигнал на моновибратора се получава на колектора на транзистора на Т2. През резистора R6 сигналът се подава на базата на транзистора Т3, работещ в режим на емитерен повторител. Транзисторът Т3 намалява влиянието на консумирания ток от системата за отчитане върху работата на чакащия мултивибратор. В емитерната верига на Т3 е включена интегрираща група, образувана от резисторите R8 и R9, от кондензатора С3 и от измервателната система ИС, по чиято скала се отчита скоростта на вятъра.
Принципът на измерване е следният. Чакащият мултивибратор изработва импулси с постоянна амплитуда и постоянна продължителност. Броят на импулсите зависи от сигнала, получен от датчика РК. С увеличаване на скоростта на вятъра, нараства ъгловата скорост на датчика, което води до поява на по – голям брой импулси на входа на чакащия мултивибратор. Времето на паузите между изходните импулси на моновибратора е обратнопропорционално на броя на входните импулси, респ. на скоростта на вятъра. Средната стойност на изходното напрежение на моновибратора (осреднена от интегриращата група) е правопропорционална на скоростта на вятъра.

Елементите на електронната схема се монтират на печатна платка. Графичният и оригинал е показан на фиг. 3а, а а разположението на елементите върху лицевата страна на платката се вижда от фиг. 3б. На втората фигура е показано свързването на устройството. Датчикът и платката се свързват с ширмован кабел, за да се избегнат смущения. Ширмовката на проводника се свързва към отрицателния полюс на захранването. За измервателна система е използван съветски магнитоелектрически милиамперметър с ток на крайно отклонение 1 mA и вътрешно съпротивление 110 Оm. Ако се използва друг тип измервателна система, трябва да се коригират стойностите на елементите от интегриращата група.
Ветромерът се настройва с помощта на еталонен, най – добре фабричен, добре калиброван ветромер. Двата уреда се поставят един до друг и се следят показанията им. С промяна на положението на плъзгача на потенциометъра П1 се постига такова показание на измервателната система, което отговаря на действителната стойност на скоростта на вятъра при съответната линейна градуировка на скалата. Желателно е да се направят няколко измервания при различни скорости, за да се избере точното положение на плъзгача. Тогава грешката на любителския ветромер ще бъде минимална. При експериментиране на уреда се получи грешка от 5% спрямо фабричен ветромер за навигационни цели.
Описаният електронен ветромер се оказа изключително полезен измервателен уред на борда на малка яхта. Въпреки, че по бързодействие той отстъпва на фабричните ветромери, периодичните отклонения на стрелката показват достатъчно ясно кога вятърът е на пориви. С малко практика може да се отчитат достатъчно точно и амплитудите на поривите на вятъра.

Фототелефон    инж Евгени Стефанов
Млад Конструктор 1985/5/стр. 4,5

Спомняте ли си още за първия си детски телефон? Две праазни консервни кутии и опънат между тях конец и това беше всичко. И фототелефонът по нещо прилича на него. Само на мястото на конеца се „опъва” светлинен лъч между един фотодиод и един светодиод. И както при „консервния” телефон и тук връзката между двата поста е доста праволинейна и с ограничен обсег.

Принципът на действие на фототелефона почива на метода за предаване на информация чрез модулирана светлина. И за разлика от механичния пренос, на светлинния пренос предсказват голямо бъдеще. Тънки като косъм оптически влакна са в състояние да пренесат светлината от един светодиод под произволни ъгли и завои на доста голямо разстояние. Подобни оптовлакна (оптокабели) са не само по – евтини от медните проводници, но те могат да пренасят и повече информация.
Освен фотодиод и светодиод за схемата на телефона са необходими и малък предавател, който превръща говора в съответен светлинен сигнал, и приемник – с обратната задача.

Предавател. Светодиодът е включен на мястото на високоговорителя в изхода на малък усилвател и изпълнява аналогична роля, като вместо звуци излъчва светлинни сигнали. При липса на входен сигнал, светодиодът свети с постоянна яркост и това съответства на средното положение на мембраната на високоговорителя. При сигнал във входа, мембраната на високоговорителя би се движела около това средно положение, докато светодиодът ще променя своята яркост около тази средна стойност, или с други думи, светодиодът ще мига в такт с входния сигнал. Именно този процес се нарича модулация на светлината.
Предавателят е изграден с операционен усилвател от типа 741. С потенциометъра R1 се настройва желаната сила на „фотозвука”. С делителя на напрежение R2/R3 се осигурява подходящо захранване за ОУ, тъй като е използвано еднополярно захранване. Усилването за променлив ток е около 100, благодарение на резисторите R5 и R4. И понеже ОУ може да осигури изходен ток от само няколко милиампера, като крайно стъпало е предвиден транзисторът Т. В покой на емитера му има почти половината от захранващото напрежение, определено от постоянното напрежение в изхода на ОУ, така, че през светодиода тече ток на покой около 40 mA. В зависимост от амплитудата на входния сигнал, този ток се променя в границите от 0 до 80 mA. Използваният светодиод е от типа LD57 (зелено-жълт) и има висок к.п.д., за да може да излъчва по възможност повече светлина.

Приемник. Подобно на разглеждания като високоговорител светодиод в предавателя, сега фотодиодът бихме могли да го оприличим на вид „микрофон” за фотосигналите. Фотодиодът осигурява напрежение, зависещо от яркостта на попадащия върху него светлинен лъч. Ако в изхода на приемника се включат слушалки или високоговорител, то сигналът може да се чуе.
Схемата на приемника също е изградена с операционен усилвател от типа 741. Тук резисторът от обратната връзка R5 е с по – голяма стойност, с което е постигнато 10 пъти по – голямо усилване, отколкотопри предавателя. Осигуреният от фотодиода сигнал е съвсем слаб и трябва да се усили поне 1000 пъти, за да се чуе той в слушалките.

Настройка. Двете схеми се нуждаят от две отделни батерии. След като сме се убедили в правилността на монтажа, включваме батерията към предавателя. Светодиодът трябва да светне веднага. Включен във входа касетофон трябва да влияе на светлината на светодиода в зависимост от магнетофонния сигнал. Слабото мигане на СД е признак, че всичко е наред. Настройката на това става с потенциометъра R1.
След това включваме батерия и към приемника. Фотодиодът се поставя точно пред светодиода от предавателя. В изхода на приемника се включват високоомни слушалки (с импеданс > 1 кОm). В това положение би трябвало нещо да се чуе, без, разбира се, да се очаква Hi-Fi качество. Ако сигналът е с много изкривявания, плъзгачът на R1 се връща малко назад.

След като приемникът е настроен, преминава се към определяне на обсега на действие. При слабооколно осветление може да се постигнат няколко метра. По – големи разстояния предизвикват естествен интерес на всички, но те се постигат с по – упорито експериментиране.

Най – простото нещо в случая е да се екранираприемният ФД срещу околната светлина, като той се постави в отворена отпред картонена тръба. Една лупа, поставена пред ФД, увеличава чувствителността му още повече (ако ФД е монтиран във фокуса и. Също и при предавателя може да има проблеми. Малък рефлектор ще спомогне да се получи по – мощен светлинен лъч. Ако на мястото на LD57 се постави инфрачервен светодиод (СQY99 или LD271), ще се постигнат по – добри резултати, тъй като фотодиодът е по – чувствителен към инфрачервената светлина, отколкото към зелено – жълтата светлина на LD57.


Електронен ключ за нощната лампа  инж Руси Русев
Млад Конструктор 1985/5/стр. 7,8

Защо пък специално електронен, ще запитате навярно. Не може ли обикновеният електромеханичен прекъсвач, който дълги години безотказно е изпълнявал предназначението си, да продължи да ни служи. Представете си обаче следната ситуация, в която сигурно вие или вашите приятели сте изпаднали: през нощта сте чули някакъв странен шум и искате да запалите лампата, или просто решите да видите колко е часа. Посягате към ключа, който естествено не се намира там, където очаквате. Резултатът е известен: лампата се озовава от нощното шкафче на пода и цяло чудо ще стане, ако стъкленият балон на крушката не е станал на парчета. За да не ви се случи подобно нещо на вас, какво може да направите? Много просто! Прекъсвачът на лампата трябва да бъде по – голям и да се задейства само от едно докосване. Подобен ключ не е новост за вас, това е така нареченият сензорен ключ, който неведнъж е показван на страниците на списанието. Сега ви предлагаме пълно описание на конструкцията на такъв прекъсвач за вашата нощна лампа.

Схемата на устройството е показана на фиг. 1. Как работи то? Когато докоснете датчика СД (сензорен датчик), вие затваряте с вашата ръка електрическа верига, в която участват емитерните преходи на транзисторите Т1 и Т2. Двата транзистора са включени по схема Дарлингтон, така, че нейният коефициент на усилване по ток става произведение на коефициентите на двата отделни транзистора.
Интегралната схема ИС1 (7442 – К155ТВ1) представлява JK-тригер. В нейния корпус е разположен един тригер, чиито синхронизиращ вход С при подадено захранване има нормално състояние логическа единица. От него се зарежда кондензаторът С1. Напрежението върху кондензатора поддържа отпушен транзистора Т3.
С ключа К2 се избират двата режима на работа на устройството. В положение „2”, схемата работи в режим „бутон”. Когато докоснете датчика СД, лампата светва, а когато си махнете ръката, светлината угасва. Ако транзисторът Т3 е отпушен, през диода Д1 не може да протече ток и Т4 е запушен. Релето е изключено. Когато докоснете датчика, транзисторите Т1 и Т2 се насищат и кондензаторът С1 се разрежда. Транзисторът Т3 се запушва, от което протича ток през резистора R3, през ключа К2, през диода Д1 и през емитерния преход на Т4 към маса. Транзисторът Т4 се отпушва и релето задейства. Контактите на релето управляват веригата на нощната лампа, така, че тя получава напрежение и светва. В момента на отпускане на СД, Т1 и Т2 се запушват, С1 се зарежда, Т3 се насища, Т4 се запушва. Релето изключва и лампата загасва. Диодът Д2 предпазва транзистора Т4 от пренапрежението на самоиндукция, получено при прекъсване на тока във веригата на намотката на релето.
Вторият режим на работа на устройството е „сензорен ключ”. Когато ключът К2 се постави в положение „1”, анодът на диода Д1 се включва към неинвертиращия изход на интегралната схема ИС1.
Как работи JK – тригерът? След подаване на захранване, при показаното включване, тригерът установява някакво устойчиво логическо състояние (единица или нула). Когато на С – входа се подаде импулс, интегралната схема превключва и на изхода и се получава инверсното логическо състояние (ако е било единица, става нула и обратно). Същественото в работата на тригера е, че той запазва това състояние, докато на входа не се подаде нов импулс.
На практика какво означава това в схемата? Включвате устройството. На изхода се установява някакво логическо ниво, например нулево. Транзисторът Т4 е запушен и релето е изключено. Докосвате датчика СД. Транзисторите Т1 и Т2 се отпушват и кондензаторът С1 се разрежда. На С – входа на интегралната схема ИС1 се получава за кратко време нулево логическо ниво. ТО е достатъчно, за да може тригерът да се превключи. Транзисторът Т4 се отпушва и релето Р задейства. Релето остава включено и след като сме махнали ръката си от датчика СД.
А сега как да загасим лампата?
Ами трябва отново да докоснем СД. На С – входа на ИС1 отново се получава кратък импулс, който този път води до обратното превключване на тригера. Т4 се запушва, релето изключва и лампата загасва.

За да се обезпечи надеждна работа на електронния ключ, трябва елементите на схемата да бъдат монтирани на печатна платка. Разположението на пистите и е показано на фиг. 2а. Начинът на подреждането на елементите върху лицевата страна и електрическите връзки на устройството са означени на фиг. 2б.
Обърнете внимание на положението на интегралната схема: неправилно включване може да доведе до изгарянето и. Надписът трябва да бъде в същата посока, както е показано на фиг. 2б, а също така обърнете внимание на маркера на едната тясна стена и на означението на първо краче с малък глух отвор. Всички резистори могат да бъдат с мощност по 0,125 W, но ако не намерите такива, може да включите и по мощни.
Захранването на устройството става с четири малки батерии по 1,5 V (тип „R12”), koито е хубаво да се поставят в специална касета за транзисторен радиоприемник, каквато се продава на пазара. Интегралната схема 7442 се захранва обикновено със стабилизирано напрежение +5 V. В случая захранването е реализирано през резистора R4, върху който пада около 1 V. Сензорният датчик СД представлява част от универсална печатна платка с паралелни писти. Тя се свързва по начин, показан на фиг. 3.

Устройството заедно с касетата за батериите се монтира в подходяща пластмасова кутия, като платката се фиксира с винтове, прокарани през четирите ъглови отвора. На капака и се залепва сензорният датчик, а

отстрани на кутията се закрепват прекъсвачите К1 и К2. Релето Р се свързва по монтажната схема, показана на фиг. 2б.
Внимание: по време на монтиране на контактите, лампата да бъде изключена от мрежовия контакт, тъй като съществува опасност от поражение с електрически ток!


Електронен метроном инж Боряна Димитрова
Млад Конструктор 1985/1/стр. 3,4

Метрономът се използва за определяне на ритъм при извършване на различни повтарящи се движения. Добре познатият ни музикален метроном има големи размери и е необходимо да се нивелира при работа. Ако основата на механичния метроном не е в хоризонтално положение, интервалите между две чукания (при лво и дясно положение на махалото и обратно) не са еднакви.

Предлагаме ви да си направите електронен метроном за кабинета по музика. Той издава поредица от последователни къси, звукови сигнали, чиято честота на повторение може да се регулира в определени граници. Електронният метроном е компактен, удобен за работа, икономичен, със стабилни параметри и с възможност за регулиране на силата на звука. Той може да се използва и при различни физкултурни занимания за тактуване.

На фиг. 1 е показана схемата на електронен метроном, подходящ за любителско изработване. Звуковите импулси, които издава устройството, са подобни на ударите на механичните метрономи и приличат на звука, който се получава при допир на чукче с дървена кутия.
Транзисторите Т1 и Т2 работят като импулсен автогенератор по следния начин. След включване на захранващото напрежение с ключа К, кондензаторът С2 започва да се зарежда през последователно свързаните потенциометър П1 и тример П2. Първоначално транзисторите Т1 и Т2 са запушени, тъй като потенциалът спрямо минуса на батерията на емитера на Т1 е по – нисък, отколкото на базата му. Когато напрежението върху С2 достигне определена стойност, транзисторът Т1 се отпушва. Едновременно с него се отпушва и Т2, като кондензаторът С2 се разрежда през двата транзистора и резистора R3. Върху R3 се получава за кратко време спад на напрежение, който отпушва транзистора Т3. От спада на напрежение върху потенциометъра П3 се получават условия за насищане на транзистора Т4. През високоговорителя ВГ протича ток и от него се чува звук. Кондензаторът С3 осигурява енергията за изходните импулси през високоговорителя, чиято продължителност е около 2 ms. Времето за зареждане на кондензатора С1, а оттам и паузата между импулсите, зависи от стойностите на П1 и П2. Посочените транзистори може да се заменят с други параметри, близки до тези на фиг. 1, като се спази типът на проводимостта им. При необходимост може да се употребят транзистори с обратна проводимост. Необходимо е само да се обърне поляритетът на кондензаторите и на батерията. Схемата не е капризна по отношение стойностите на пасивните елементи.
Устройството се захранва с една миниатюрна батерия 9 V, тип „6F22”. За получаване на стабилна честота на генератора, той получава напрежение от стабилизиран източник, образуван от резистора R4, ценеровият диод Д1 и кондензатора С1. Консумацията на ток от нея зависи от честотата на импулсите и от положението на плъзгача на П3.

Елементите на метронома се монтират върху печатна платка, показана на фиг. 2а. Разположението им върху лицевата страна на платката се вижда от фиг. 2б. Метрономът се монтира в кутийка от шпертплат или пластмаса с подходящи размери зависещи от големината на употребените части. Валът на потенциометъра П1 се извежда на лицевия панел на кутията. Скалата около него се изработва от бял кадастрон и се градуира в импулси за минута. Може да се означат и специалните музикални термини за темпо: „адажио” – 56, „анданте” – 65, „модерато” – 88, „алегро” – 130, „виваче” – 160 и „престо” – 180. Числата след термините означават съответната честота в импулси за минута.


Магнито управляем генератор     инж Кирил Мечков
Млад Конструктор 1985/1/стр. 4,5

Освен токоизправител (кн. 7/1984 г.) и „компас” (кн.8/1984 г.) с едно ридреле може да се направи и ... генератор – фиг. 1. За целта е необходимо ридреле РР с нормално затворен ридконтакт (т.е., когато през бобината на релето тече ток, ридконтактът е отворен, а когато не тече –

затворен).
При включване на захранването през последователно свързаните ридконтакт и бобина на релето протича ток. Под действие на магнитното поле ридконтактът се отваря и прекъсва тока през бобината. Това води до ново затваряне на ридконтскта и т.н. Следователно, ридрелето накъсва тока подобно на един постояннотоков звънец, зумер или автомобилен клаксон. През звуковия излъчвател ЗИ също протича пулсиращ ток и той излъчва звук („чистотата” му се подобрява от кондензатора С).

Ридрелетата с нормално затворен ридконтакт не са много разпространени у нас. Затова ви предлагаме схема на генератор (фиг. 2), в която е използвано ридреле с нормално отворен ридконтакт (такива са например българските релета РМК). Действието му е „обърнато” с

помощта на един постоянен магнит ПМ по следния начин.
Когато захранването е изключено, ридконтактът е затворен под действие на магнитното поле на постоянния магнит. При включване на захранването през ридконтакта и бобината на релето протича ток. Посоката му е такава, че магнитните полета на бобината му и на постоянния магнит са противоположни и взаимно се компенсират. Ридконтактът се отваря и прекъсва тока през бобината. Върху него отново започва да действа магнитното поле на постоянния магнит, той отново се затваря и т.н.
За какво може да се използва този генератор? Например с него може да се изучава морзовата азбука, да се правят „пищялки” за детски играчки и т.н. Но все пак, не в тези обичайни приложения е силата на генератора. Свойството, което го отличава от останалите схеми на генератори, е, че той е магнитоуправляем. С други думи, ридрелето може да изпълнява едновременно две функции – на магниточувствителен датчик и на генератор (т.е. това е един самогенериращ датчик).

Едно от възможните приложения на магнитоуправляемия генератор е в алармените устройства. Нека например искаме при отваряне на врата да се подаде звуков сигнал. Вместо датчик (ридконтакт) и генератор (електронна схема) може да

се използваме само едно ридреле с нормално затворен ридконтакт – фиг. 3. То е монтирано върху касата на вратата. Точно срещу него, върху самата врата, е залепен постоянен магнит.
Когато вратата е затворена, ридконтактът е отворен под действие на магнитното поле на постоянния магнит. При отваряне на вратата постоянният магнит се отдалечава от ридрелето и то започва да генерира трептения.

И в тази схема може да се използва ридреле с нормално отворен ридконтакт – фиг. 4. За целта е необходимо до него да се монтира постоянен магнит ПМ2. Когато вратата е затворена, магнитните полета на двата постоянни магнита ПМ1 и ПМ2 се компенсират

взаимно – ридконтактът е отворен. При отваряне на вратата магнитът ПМ1 се отдалечава от ридрелето и остава да действува само магнитно поле на магнита ПМ2 – получава се генераторът от фиг. 2.
Схемата от фиг. 2 може да се използва и като сигнализатор на недопустимо приближаване (към подвижния обект се закрепва постоянният магнит, а към неподвижния – ридрелето). Възможно е магнитоуправляемите генератори от фиг. 2, 3 и 4 да се задействат и от феромагнитни предмети, които преминават между постоянния магнит и ридрелето.
От какви практически съображения трябва да се ръководим при избора на отделните елементи?
Ако звуковият излъчвател е сравнително нискоомен, той се включва последователно на бобината на ридрелето – фиг. 1. В този случай токът (съответно силата на излъчвания звук) се определя от съпротивлението на бобината – за реле РМК/5V до 20 – 30 mA. Силата на тока може да се увеличи, ако бобината се пренавие с по – малко на брой навивки от по – дебел проводник. Ако релето е залято с епоксидна смола, проводникът може да се навие върху него.
Високоомният излъчвател (например телефонна слушалка) може да се включи и паралелно на бобината (показано е с пунктирна линия на фиг. 1).
Постоянният магнит, който „обръща” действието на ридконтакта (фиг. 2 и фиг. 4), и бобината на ридрелето трябва да са ориентирани така, че магнитните им полета да се компенсират взаимно. В противен случай ридрелето не генерира, а се самоблокира (получава се магнитоуправляем тригер).

Генераторите могат да се управляват и с магнитно поле, създавано от протичането на електрически ток през проводник. Ако вместо постоянният магнит ПМ (фиг. 3) или ПМ1 (фиг. 4) върху ридрелето се навият няколко навивки от дебел проводник, получаваме сигнализатор на постоянен ток – фиг. 5. Той подава звуков сигнал, ако през

бобината W2 престане да тече токът I.

Петканален тонкоректор
Млад Конструктор 1992/1/стр. 7

Сигнализатор за нивото на течности  Млад Конструктор/1981/9/стр. 5,6

Фотореле в няколко варианта   Л.Р.  Млад Конструктор 1985/7/стр.7,8

Морзов тренажор  инж. Румен Александров  Млад Конструктор 1985/7/стр.7,8

Няколко устройства с магнитно управляеми контакти  Олег Спасов  Млад конструктор 1980/8/стр.12,13

Какво представлява интегралната схема А277D?  Радио телевизия електроника 1987/11/стр. 35

Приложение на мултивибраторите       инж. Иван Колев  Млад Конструктор 1976/7/стр. 8-10

Интегралната схема А277D в режим на бягаща точка  Евгений Яковлев  Радио телевизия електроника 1990/1/стр. 32

Любителски анемометър с ИС 555    Радио телевизия електроника  1989/2/36/стр.36

Ало, чуваш ли ме?  М. Ботева млад Конструктор 1984/8/стр.17

Кодова електронна брава  Георги Кузев  Радио телевизия електроника  1999/8/стр.10

Електорнна кодова брава  Георги Минчев  Радио телевизия електроника 2002/6/стр.12

Фотоключ  А.С. Млад Конструктор  1982/5/стр.9

Усилвател за автокасетофон      Николай Пенчев                   Радио телевизия електроника  1990/1/стр.24, 25

Електронна игра "Кой ще натисне пръв"                        инж. Василев Василев  Млад Конструктор 1982/5/стр.8,9

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

         главна страница      напред           горе