מתג אקוסטי עמיד בפני הפרעות. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מתג אקוסטי עמיד בפני רעשים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תאורה

מתואר אקוסטי למנורת ליבון. תרשים מעגל חשמלי ופריסה של לוח מעגלים מודפס של המכשיר מוצגים. בגרסת המחבר, פולט piezo ZP-3 משמש כמיקרופון. המעגל אינו מכיל חלקים נדירים; בעת פיתוח מתג אקוסטי, הוקדשה תשומת לב מיוחדת לעמידות בפני הפרעות ברשת אספקת החשמל.

הרעיון של מתג אקוסטי אינו חדש, ולכן המחבר, לאחר שיצא לייצר מכשיר כזה לעצמו, ניסה למצוא פתרון מוכן כדי לחזור על העיצוב ללא טרחה מיותרת. עם זאת, לאחר היכרות עם החומרים שנמצאו [1-4], נאלצתי לחפש פתרון מעגל משלי.

בעל בית קפה באחת מערי אירופה צייד את הממסד שלו ברהיטים מגושמים בצורה יוצאת דופן. מבקרים מבוגרים, הנכנסים לבית קפה, רואים שולחנות וכיסאות כמו ילדים בני 4-5. זה נעשה כדי שהורים ירגישו את אי הנוחות ויחשבו על הבעיות של ילדיהם. לילדים באמת קשה בגלל קומתם הקטנה. למשל, הם לא יכולים להדליק את האור בשירותים בעצמם; בכל פעם שהם צריכים לפנות למבוגר. מתג אקוסטי יכול לעזור להם.

הייתה לי סיבה נוספת להתקנת מתג כזה. במסדרון הדירה התקינו פעם פועלי בניין מתג 4 מצבים עם כבל שעבד עבור נורה אחת, שבסופו של דבר נשברה. נכון לעכשיו, אני לא רואה מתגים בודדים או מרובי מצבים כאלה במבצע.

(לחץ להגדלה)

החלטתי להשתמש בפולט פיזואלקטרי כמיקרופון מתג אקוסטי. המעגל של הגרסה המקורית של המתג האקוסטי (איור 1) מכיל חיישן פיזואלקטרי מסוג ZP-3, מגבר מתח חילופין (VPA) בשבב DA1, מולטיוויברטור המתנה בשבב DD1.1, DD1.2 טריגר, ומגבר כוח בטרנזיסטור VT3. ספק הכוח של המעגל הוא ללא שנאי. מתח הרשת מתוקן על ידי מכלול הדיודה VD1 ומסופק לייצב פרמטרי על דיודת הזנר VD2. המתח הפועם מדיודת הזנר מסופק לאנלוגי של דיודה דו-בסיסית המורכבת על טרנזיסטורים VT1 ו-VT2, וכן דרך דיודה VD3 לקבל C5, המשמש כמסנן. אנלוגי של דיודה עם בסיס כפול מדליק את התיריסטור VS1, בתנאי שהקבל C5 אינו עוקף על ידי הטרנזיסטור VT3, וזה תלוי במצב הטריגר. VS1 עמוס במנורת ליבון 15-100W.

ה-UPN בנוי לפי אחד המעגלים הסטנדרטיים לחיבור מגבר תפעולי ממקור מתח יחיד [5]. המגבר מכיל מספר קטן של חלקים ומאפשר לך פשוט להתאים את הרגישות של המתג על ידי שינוי הערך של הנגד R4. ככל שההתנגדות של הנגד R4 עולה, הרגישות עולה ובהתאם, ככל שההתנגדות של R2 יורדת, היא יורדת.

כתוצאה מהמחיאה, מתקבלת חבילת פולסים במוצא ה-UPN. המולטיוויברטור הממתין מופעל על ידי אחד מהפולסים הללו ומייצר פולס משלו, שמשך הזמן שלו עולה על משך המחיאה. לכן, הדק DD1.2 עובר עם כל מחיאה, ולא עם פולסי פרץ בודדים.

התוכנית עבדה נהדר מיד. מחאו כפיים - המנורה נדלקת, מחיאת כפיים שנייה - המנורה נכבית. היינו יכולים לעצור שם אלמלא "אבל" אחד: המנורה נדלקת לא רק בלחץ, אלא גם בגלל הפרעות אקראית באספקת החשמל.

בנוסף, למכשיר יש חיסרון נוסף - כאשר מופעל מתח על המכשיר, המנורה בדרך כלל נדלקת. זה לא רצוי, מכיוון שאם מתח החשמל נכשל ואז אספקת חשמל, יש לכבות את המנורה בכוח. אם אין אף אחד בבית, ישנה צריכה נוספת של חשמל. אבל די קל לבטל את החיסרון הזה - פשוט הכריחו את הדק D1.2 להתקין בכניסת S כשהמכשיר מופעל. ניתן לטפל בהפרעות אקראיות ברשת לאורך זמן, ואולי ללא הועיל.

מעגל המכשיר מתוכנן כך שאינו דורש תצורה. ניתן להמליץ עליו כבסיס לפיתוח מכשיר דומה המופעל באמצעות סוללות או מצבר.

לאחר שניתח את המעגלים של המכשירים המתוארים בספרות [1-4], החלטתי לשאול מעגל דומה לטריגר עם כניסת ספירה על ממסר אלקטרומגנטי [2]. מיושן? אבל זה אמין ופשוט. אחרי הכל, כדי להפעיל ממסר, אתה צריך להוציא הרבה יותר אנרגיה מאשר החלפת טריגר במהירות גבוהה עם כניסת עכבה גבוהה.

מתג אקוסטי עמיד בפני הפרעות

מעגל ההדק של הממסר (איור 2) פועל כדלקמן. במצב ההתחלתי, הקבל C1 נטען דרך המגעים של ממסר K2.1, והנגד R2 נטען למתח האספקה, פיתול הממסר K2 מנותק. בהשפעת אות אקוסטי, המגעים של ממסר K1.1 נסגרים לזמן קצר.

האנרגיה של הקבל מפעילה ממסר K2, המגעים שלו עוברים לאחזקה עצמית. לאחר חשיפה לאות אקוסטי, המגעים של קבוצת המגעים K1.1 נפתחים, והקבל C1 נפרק דרך נגדים R2 ו-R3. עם הגעת אות אקוסטי לאחר מכן, המגעים של קבוצת K1.1 נסגרים לזמן קצר. דרך הנגד R1, הקבל C1 נטען, ומעביר את הפיתול של ממסר K2, וכתוצאה מכך הוא מנותק וממסר K2 כבוי.

המולטיוויברטור הממתין (איור 1) מופעל דרך השרשרת המבדילה C3R7. שרשראות מבדילות אינן עמידות בפני רעשים, בניגוד לשרשראות המשולבות. הפתרון מציע את עצמו. כתוצאה מהניסויים הופיעה הגרסה הסופית של המכשיר (איור 3).

(לחץ להגדלה)

המכשיר מכיל את אותו UPN, גלאי אמפליטודה דיודה קלאסי (VD1, VD2 ו-C5), מגבר DC על טרנזיסטור מורכב (VT1 ו-VT2) וטריגר על ממסרים אלקטרומגנטיים שתוארו בפירוט לעיל. במעגל העמיד לרעשים של המתג האקוסטי, פולסים מהפלט של UPN מזוהים על ידי גלאי משרעת. במהלך המחיאה, מתח קבוע מופיע על הקבל C5, אשר מסופק לבסיס של טרנזיסטור מורכב הטעון על הפיתול של ממסר K1.

בעת שימוש ברכיבי הרדיו המצוינים בתרשים, המתג האקוסטי אינו זקוק להתאמה ויש לו יכולת חזרה טובה. לממסר K1 מסוג RES49 יש את נתוני הדרכון הבאים: התנגדות מתפתלת רוב 1900 אוהם, זרם הפעלה I לא יותר מ-8 mA, כלומר. לפי הדרכון של ממסר זה, מתח ההפעלה הוא U=RobI= 15,2 V. נתוני הדרכון של ממסר K2 מסוג RES47 הם כדלקמן: התנגדות מתפתלת 650 אוהם, זרם הפעלה לא יותר מ-21,5 mA.

באופן דומה, לפי נתוני הדרכון של RES47, מתח ההפעלה הוא 14 V. בעת החלפת ממסר, יש לבדוק שמתח האספקה של המכשיר גבוה בכמה וולטים ממתח הפעולה של הממסרים בהם נעשה שימוש. כדי להפעיל את המעגל, נעשה שימוש בשנאי כוח עם מתח מוצא של 2x15 V. מתח DC מתוקן הוא כ 17 V. צריכת זרם DC של המכשיר אינה עולה על 30 mA. אם פרמטרי הממסר שונים מאוד מאלה המשמשים, אם הם מוחלפים, ייתכן שיהיה צורך לשנות את הערכים הנומינליים של שאר האלמנטים של ההדק.

המתג האקוסטי יכול לעבוד גם עם מקורות אחרים של אותות קול. נבדקה פעולת המכשיר עם המיקרופון הדינמי MD-201. בגלל העובדה שה-UPN היה נרגש, אולי בגלל כבל המיקרופון, נאלצתי להוסיף קבל של 0,1 µF במקביל לכניסת המיקרופון למקרה זה. קבל זה אינו מוצג בתרשים, אך בתכנון המעגל המודפס נותר לו מקום, המסומן C`.

ניתן לבנות מכשיר למיתוג דו-שלבי במנורת ליבון במתג אקוסטי על מנת להגביר את עמידותו [6]. גרסה אחת של מכשיר כזה מוצגת באיור 4, והשנייה באיור 5.

(לחץ להגדלה)

המעגל המודפס של המתג האקוסטי במידות של 85x120 מ"מ מוצג באיור 6, מיקום האלמנטים על המעגל המודפס מוצג באיור 7.

מתג אקוסטי עמיד בפני הפרעות

המעגל המודפס מתוכנן תוך התחשבות בחיבור התקן להדלקה דו-שלבית של מנורת ליבון לפי התרשים באיור. 5. חיווט מודפס חד צדדי באמצעות מגשרים מחוט מבודד. במכשיר, מבלי לשנות את עיצוב המעגל המודפס, במקום המיקרו-מעגל K140UD6A, ניתן להשתמש ב-K140UD7, K140UD8, K544UD1, K544UD2. קבלים קרמיים C2S5 מסוג KM3, KM4, KM5, KM6 או K10-17, K10-47. קבלים אלקטרוליטיים C1, C6-C8 מסוג K50-16, K50-35. שנאי T1 - כל אחד בעל הספק נמוך עם מתח משני של 15-20 V. אם לשנאי יש סלילה אחת, אז יש להשתמש בגשר דיודה למיישר. לאחר הרכבת הלוח, עליך לוודא שהחלקים מותקנים כהלכה, ולאחר מכן להמשיך לבדוק את הפונקציונליות של המכשיר.

תשומת הלב! המתח מסכן החיים של 220 וולט AC מסופק ללוח המעגלים המודפס, לכן יש להקפיד על זהירות יתרה ויש להקפיד על ההמלצות הבאות. ראשית, בדוק את הפונקציונליות של המתג האקוסטי ללא התקן מיתוג מנורות ליבון דו-שלבי. בעזרת אוהםמטר, מדוד את התנגדות העומס של המיישר עבור קצר חשמלי. לאחר מכן, מבלי לחבר אותם ללוח, ספקו 220 וולט למסופי הרשת של שנאי הכוח, לאחר שבידוד בעבר את נקודות החיבור עם סרט חשמלי או צינור PVC. בדוק את פעולת ממסר K2 ממחיאת כפיים במרחק מספיק מחיישן הקול. אם הכל תקין, הפעל מתח 220 וולט על הלוח, חבר מנורת ליבון ובדוק את המתחם.

בשלב האחרון, הלחמו את כבלי הרשת של השנאי לתוך הלוח והרכיבו אותו ואת חיישן הקול לתוך בית מתאים. לאחר פעולה זו, במידת הצורך, תוכל לבחור את הנגד R4 כדי להגדיר את הרגישות הנדרשת של המכשיר.

בעת השימוש במכשיר, יש לקחת בחשבון שהוא אינו מתאים למקומות רועשים, למשל, חנות מזיזה. אין להתקין אותו ליד שיחת טלפון רועשת. הפעלת המתג האקוסטי במשך כשישה חודשים הראתה שהוא מופעל רק על ידי אותות קול.

ספרות:

פרנצי או אלקטרוניקה בביתנו / פר. מ-Hung. -M.: Energoatomizdat, 1988.
סרגייב ב' מתג אקוסטי//רדיו.-1985.-№2.-S.49, 50.
דרובניציא א.מ. הרחבות אוטומטיות בישבן.-ק.: טכניקה.- 1978.
Kuzev G. מתג סאונד//רדיו, טלוויזיה, אלקטרוניקה.-1988.-מס' 12.-P.28.
נסטרנקו ב.ק. מגברים תפעוליים משולבים. מדריך עזר ליישום.-M.: Energoatomizdat.1982.
קובפאק א.א. מכשיר להדלקה דו-שלבית של מנורות ליבון//רדיואמטור.-1994.-מס' 8.-עמ'23.

מחבר: V. Samelyuk

ראה מאמרים אחרים סעיף תאורה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

הגלקסיה שלנו תתפור על ידי ענן עם מגן מגנטי 08.11.2013

סגור בשדות מגנטיים מגן, ענן גז מהיר מתקרב לשביל החלב. מדענים מאמינים שכוכבים חדשים רבים יתלקחו לאורך נתיב הענן הזה, מה שישנה את מראה הגלקסיה שלנו.

מדענים הצליחו להבין כיצד תצורות מיוחדות, מה שמכונה ענני גז בעלי מהירות גבוהה (HVC), מצליחות "לפרוץ" את שדות הכבידה והמגנטים העוצמתיים של גלקסיות גדולות כמעט ללא אובדן, ובו זמנית לספק להם דלק להיווצרות כוכבים חדשים. התגלית התגלתה בדוגמה של ענן סמית', שמתקרב לשביל החלב במהירות של יותר מ-241 קמ"ש.

מאות ענני גז מהירים מסתובבים סביב הגלקסיה שלנו. אלו הם שרידי חומר הבניין שממנו נוצרו גלקסיות. HVCs יכולים להתנגש בגלקסיות, אבל עם זאת בדרך כלל לא מתפרקים, וזו הסיבה שהם קיימים כבר מיליארדי שנים. מדענים כבר מזמן לא הצליחו להבין את אופי "ההתמדה" של ענני גז: הדמיות ממוחשבות מראות שהם אינם מסיביים מספיק כדי לשרוד לאחר כניסה לדיסק של שביל החלב.

במהלך התצפית בענן סמית' גילו מדענים מהארגון המדעי CSIRO ששדות מגנטיים רבי עוצמה מצילים את הענן מהרס, שכמו מגן סוגרים את הענן ומונעים ממנו להתפוגג בתוך הגלקסיה. עם זאת, למרות העדויות הברורות לקיומו של שדה מגנטי, מקורו נותר בגדר תעלומה: השדה חזק מדי וכנראה מתעצם כאשר הוא עובר דרך הילה המקיפה את הגלקסיה. מה יכול לשמש מקור לשדה מגנטי כה חזק בתוך ענן גז עדיין לא ברור.

מחקרים מראים שענן סמית' כבר התנגש בגלקסיה שלנו ויתנגש בה שוב. ענן סמית' נמצא כיום במרחק של 8000 שנות אור מהדיסק של הגלקסיה. כאשר ענן סמית' יתנגש בשביל החלב, תיווצר טבעת בהירה של כוכבים צעירים. טבעת דומה קיימת בקרבת השמש שלנו והיא ידועה בשם חגורת גולד. אם ענן יעבור קרוב למערכת השמש, "מצית" כוכבים חדשים, עשויה להיות לכך השפעה גדולה על מערכת הכוכבים שלנו. למרבה המזל, ה"זיקוקים" הכוכביים האפשריים לא יקרו בקרוב: ענן סמית' ייכנס לגלקסיה שלנו בעוד כ-30 מיליון שנה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ממירי DC/DC חדשים FAN2011 ו-FAN2012

▪ האיזוטופ הקל ביותר של מגנזיום

▪ טרנזיסטור אלקטרוליט מוצק Li-ion

▪ ניקוי נהרות עם בועות ושיער

▪ כימאים נלחמים בהתחממות הגלובלית

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר קליטת רדיו. מבחר מאמרים

▪ התרופה גרועה מהמחלה. ביטוי עממי

▪ מאמר מה גבה יותר חיים במהלך מלחמת העולם הראשונה מאשר מעשי האיבה עצמם? תשובה מפורטת

▪ המאמר של ורבייניק. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר הכנת תמצית פנינה. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר קופסת קרטון מכנית להחלפת כרטיס. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר