Akustischer Sensor

Anhand der beschriebenen Konstruktion kann festgestellt werden, ob ein Mechanismus in einem anderen Raum oder Gebäude funktioniert oder nicht. Informationen über die Arbeit sind die Schwingungen des Mechanismus selbst. Das Design ist recht einfach und enthält ein Minimum an Details.

In Automatisierungssystemen ist es häufig erforderlich, den Status eines Geräts oder Mechanismus einfach auf der Ebene „Ein - Aus“ oder „Arbeiten - Nicht Arbeiten“ zu bestimmen. Ein ziemlich reales und anschauliches Beispiel ist eine Minikesselpumpe.

Der Kessel selbst mit einem Steuergerät (Regler) kann sich in einem Raum befinden, und eine Pumpe, die in einem anderen Raum Druck im Heizsystem erzeugt. Und das nicht nur in verschiedenen Räumen, sondern generell in Nachbargebäuden.

Wie kann ich die Steuerung darüber informieren, dass die Pumpe eingeschaltet ist und läuft? Natürlich kann in einfacheren Systemen keine Steuerung verwendet werden, sondern eine einfache und kostengünstige Signaleinrichtung, um die Aufmerksamkeit des Bedieners auf sich zu ziehen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu finden. Verwenden Sie beispielsweise einen zusätzlichen Kontakt des Anlassers, der die Pumpe einschaltet: Der Kontakt ist geschlossen, daher arbeitet die Pumpe. Obwohl es aus irgendeinem Grund möglicherweise nicht funktioniert. Außerdem hat der Anlasser nicht immer einen Leerlaufkontakt. Dies ist ein weiterer Nachteil eines solchen Schemas.

Zusätzlich zu dieser Methode können Sie mithilfe eines Stromsensors ein Signal über die Pumpe erhalten. Ein solches Signal wird den Betrieb der Vorrichtung als Ganzes objektiver widerspiegeln als der oben erwähnte Kontakt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Störung in der Ansteuerschaltung.

Wie kann man die Installation steuern, ohne den Stromkreis zu stören? Es stellt sich ganz einfach heraus, wenn wir uns daran erinnern, dass die im Betrieb erwähnte Pumpe Geräusche und Vibrationen erzeugt. Viele andere Geräte besitzen die gleichen Eigenschaften: Elektromagnete, leistungsstarke Transformatoren, nur mechanische Teile des elektrischen Antriebs. Der Betrieb des unten beschriebenen Mechanismusbetriebssensors basiert auf diesen „schädlichen“ Eigenschaften. Ähnliche Sensoren können auch den Status eines Geräts überwachen, das mit einem Verbrennungsmotor oder Dieselmotor ausgestattet ist.

Beim Betrieb des Sensors werden Vibrationen stärker genutzt als Geräusche. Wenn Sie ihn installieren, sollten Sie daher die Stelle des Mechanismus finden, an der die Vibrationen ausreichen, um den Sensor auszulösen. Gleichzeitig ist eine erhöhte Temperatur am Installationsort des Sensors nicht wünschenswert. Das schematische Diagramm des Sensors ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Schema des Sensorsensors (um das Schema zu vergrößern, klicken Sie auf das Bild).

Die Schaltung ist recht einfach und enthält nur 3 Transistoren. Das Funktionsprinzip ist dem Betrieb der Trampenschaltung in Tonbandgeräten sehr ähnlich: Während vom Magnetband-Bewegungssensor Impulse gesendet werden, wird kein Stoppsignal erzeugt. Das Band ist verklemmt oder leer - der Mechanismus ist gestoppt.

In unserem Fall ist der Schwingungssensor ein Elektretmikrofon M1, dessen Signal über einen Kondensator C2 einem auf einem Transistor VT1 hergestellten Verstärker zugeführt wird. Über den Kondensator C3 wird die variable Komponente des verstärkten Signals dem Gleichrichter zugeführt, der gemäß der Spannungsverdopplerschaltung hergestellt wird. Die gleichgerichtete Spannung lädt den Kondensator C4 auf, so dass der Transistor VT2 offen ist (niedrige Spannung am Kollektor). Dieser niedrige Pegel hält den Transistor VT3 geschlossen, sodass das Relais P1 ausgeschaltet ist und kein Alarmsignal an die Steuerung oder das Signalgerät gesendet wird. Der Emitter des Transistors VT3 installierte die Diode VD4. Dies ist die sogenannte Pegelverriegelung, die ein zuverlässigeres Schließen des Transistors ermöglicht.

Wenn der Mechanismus stoppt, hören die Vibrationen auf und das Mikrofon hat einfach nichts zu fangen. Daher hören die Impulse am Kollektor des Transistors VT1 auf und der Kondensator C4 wird entladen.Daher schließt der Transistor VT2 und VT3 öffnet und schaltet das Relais P1 ein, die Kontakte, die die Steuerung über den Notfall informieren.

Geräteeinrichtung

Das Einrichten des Geräts ist einfach. Zunächst sollten Sie mit einem Widerstand R2 am Kollektor des Transistors VT1 die Spannung auf etwa die Hälfte der Versorgungsspannung einstellen. In diesem Fall arbeitet der Transistor VT1 im linearen Modus, d.h. als Signalverstärker.

Der zweite Einrichtungsschritt besteht darin, die Empfindlichkeitsstufe des gesamten Sensors als Ganzes unter Verwendung eines variablen Widerstands R4 einzustellen. Verschieben Sie dazu den Motor gemäß dem Schema in die untere Position. Dies ist die Mindestempfindlichkeit des Sensors. In diesem Fall wird das Relais eingeschaltet. Nachdem Sie das Mikrofon an der Stelle platziert haben, an der es installiert werden soll, schalten Sie das Relais aus, indem Sie den Abstimmwiderstand R4 drehen. Wenn der Mechanismus ausgeschaltet ist, sollte sich das Relais wieder einschalten.

Teile und Konstruktion

Wenn mehrere Instanzen des Sensors hergestellt werden sollen, ist es am besten, die Schaltung auf einer Leiterplatte zu montieren. Am einfachsten ist es mit der Laser-Bügel-Technologie. Wenn nur eine Kopie erforderlich ist, ist es durchaus akzeptabel, diese mit einer Klappinstallation zusammenzubauen. Die zusammengebaute Platte sollte in ein Kunststoffgehäuse mit Befestigungselementen gelegt werden.

Die Transistoren VT1, VT2 können durch KT3102 mit einem beliebigen Buchstabenindex, KT503 durch KT815 oder KT972 ersetzt werden. Alle Dioden können durch Hochfrequenz-Niedrigleistungsdioden ersetzt werden, z. B. KD521, KD503.

Alle Widerstände Typ MLT-0.25 oder importiert. Elektrolytkondensatoren sind auch einfacher zu kaufen, importiert bei einer Arbeitsspannung von mindestens 25V.

Als Relais P1 ist es zulässig, jedes kleine Relais, möglicherweise auch ein importiertes, mit einer Auslösespannung von 12 V zu verwenden. Das Gerät kann von einer stromsparenden Quelle, beispielsweise von einem chinesischen Netzwerkadapter, mit Strom versorgt werden.

Wenn Sie die Stromversorgung selbst herstellen, benötigen Sie einen Transformator mit einer Leistung von nicht mehr als 5 W und einer Sekundärspannung von etwa 15 V. Es ist am einfachsten, eine solche Quelle auf der Grundlage des integrierten Stabilisators 7812 zusammenzubauen. Eine solche Schaltung ist recht leicht zu finden, daher wird ihre Beschreibung hier nicht gegeben.

Boris Aladyshkin