Akustiskais sensors

Izmantojot aprakstīto konstrukciju, ir iespējams noteikt, vai darbojas mehānisms, kas atrodas citā telpā, vai arī ēka darbojas. Informācija par darbu ir paša mehānisma vibrācija. Dizains ir diezgan vienkāršs un satur minimālu informāciju.

Automatizācijas sistēmās bieži vien ir jānosaka ierīces vai mehānisma stāvoklis vienkārši ieslēgšanas un izslēgšanas vai darba režīmā. Diezgan reāls un spilgts piemērs ir mini katla sūknis.

Pats katls ar vadības ierīci (kontrolieri) var atrasties vienā telpā, bet sūknis, kas rada spiedienu apkures sistēmā citā. Un pat ne tikai dažādās telpās, bet kopumā kaimiņu ēkās.

Kā informēt kontrolieri, ka sūknis ir ieslēgts un darbojas? Protams, vienkāršākās sistēmās var izmantot nevis kontrolieri, bet gan vienkāršu un lētu signalizācijas ierīci, lai piesaistītu operatora uzmanību.

Ir vairāki veidi, kā to atrast. Piemēram, izmantojot papildu startera kontaktu, kas ieslēdz sūkni: kontakts ir aizvērts, tāpēc sūknis darbojas. Lai gan kaut kādu iemeslu dēļ tas var nedarboties. Turklāt starterim ne vienmēr ir brīvgaitas kontakts. Tas ir vēl viens šādas shēmas trūkums.

Papildus šai metodei, izmantojot strāvas sensoru, jūs varat iegūt signālu par sūkni. Šāds signāls objektīvāk atspoguļos ierīces darbību kopumā nekā iepriekšminēto kontaktu. Šīs metodes trūkums ir traucējumi piedziņas ķēdē.

Kā kontrolēt instalāciju, neiejaucoties tās shēmā? Tas izrādās pavisam vienkārši, ja mēs atceramies, ka darbības laikā pieminētais sūknis rada troksni un vibrāciju. Daudzām citām ierīcēm piemīt tās pašas īpašības: elektromagnēti, jaudīgi transformatori, tikai elektriskās piedziņas mehāniskās daļas. Zemāk aprakstītā mehānisma darbības sensora darbība balstās uz šīm “kaitīgajām” īpašībām. Līdzīgi sensori var arī uzraudzīt ierīces, kas aprīkota ar iekšdedzes dzinēju vai dīzeļdzinēju, statusu.

Sensora darbībā vibrācija tiek izmantota vairāk nekā troksnis, tāpēc, uzstādot to, jums jāatrod mehānisma vieta, kur vibrācija ir pietiekama, lai sensors iedarbinātu. Tajā pašā laikā sensora uzstādīšanas vietā nav vēlama paaugstināta temperatūra. Sensora shematiska diagramma parādīta 1. attēlā.

1. attēls. Mehānisma sensora shēma (lai palielinātu shēmu, noklikšķiniet uz attēla).

Ķēde ir diezgan vienkārša un satur tikai 3 tranzistorus. Tās darbības princips ir ļoti līdzīgs autostopu shēmas darbībai magnetofonos: kamēr impulsi tiek sūtīti no magnētiskās lentes kustības sensora, apstāšanās signāls netiek ģenerēts. Lente ir iestrēgusi vai ir beigusies - mehānisms ir apstājies.

Mūsu gadījumā vibrācijas sensors ir elektreta mikrofons M1, kura signāls caur kondensatoru C2 tiek padots uz pastiprinātāju, kas izgatavots uz tranzistora VT1. Caur kondensatoru C3 pastiprinātā signāla mainīgā sastāvdaļa tiek piegādāta taisngriezei, kas izgatavota saskaņā ar sprieguma dubultošanas shēmu. Taisnots spriegums uzlādē kondensatoru C4, tāpēc tranzistors VT2 būs atvērts (kolektora zems spriegums). Šis zemais līmenis tur tranzistoru VT3 aizvērtu, tāpēc relejs P1 ir izslēgts un kontrolierim vai signalizācijas ierīcei nav trauksmes signāla. Transistora VT3 emitētājs uzstādīja diodi VD4. Šī ir tā saucamā līmeņa atslēga, kas nodrošina tranzistora ticamāku aizvēršanu.

Ja mehānisms apstājas, vibrācijas tiek pārtrauktas, un mikrofonam vienkārši nav ko pieķerties. Tāpēc impulsi uz tranzistora VT1 kolektora pārtrauc, un kondensators C4 tiek izlādēts.Tāpēc tranzistors VT2 aizveras, un VT3 atveras un ieslēdz releju P1, kontaktus, kas informē kontrolieri par ārkārtas situāciju.

Ierīces iestatīšana

Ierīces iestatīšana ir vienkārša. Pirmkārt, izmantojot rezistoru R2 uz tranzistora VT1 kolektora, jums vajadzētu iestatīt spriegumu apmēram uz pusi no barošanas sprieguma. Šajā gadījumā tranzistors VT1 darbosies lineārā režīmā, t.i. kā signāla pastiprinātājs.

Otrais noskaņošanas solis ir iestatīt visa sensora jutīguma līmeni kopumā, izmantojot mainīgu rezistoru R4. Lai to izdarītu, saskaņā ar shēmu tulkojiet tā motoru zemākajā pozīcijā. Šī ir sensora minimālā jutība, šajā gadījumā relejs tiks ieslēgts. Pēc tam, ievietojot mikrofonu vietā, kur tas tiks uzstādīts, pagriežot tuning rezistoru R4, izslēdziet releju. Kad mehānisms ir izslēgts, relejam vajadzētu atkal ieslēgties.

Detaļas un konstrukcija

Ja plānots izgatavot vairākus sensora gadījumus, ķēdi vislabāk ir salikt uz iespiedshēmas plates. Visvienkāršāk to pagatavot, izmantojot gludināšanas lāzeru tehnoloģiju. Ja ir nepieciešams tikai viens eksemplārs, tad ir diezgan pieņemami to salikt ar veramu instalāciju. Samontētais dēlis jānovieto plastmasas apvalkā ar stiprinājumiem.

Tranzistorus VT1, VT2 var aizstāt ar KT3102 ar jebkuru burtu indeksu, KT503 ar KT815 vai KT972. Visas diodes var aizstāt ar jebkuru augstas frekvences mazjaudas, piemēram, KD521, KD503.

Visi rezistori ir tipa MLT-0,25 vai importēti. Elektrolītiskos kondensatorus ir arī vieglāk iegādāties, importējot ar darba spriegumu vismaz 25 V.

Kā relejs P1 ir pieļaujams izmantot jebkuru maza izmēra releju, iespējams, arī importētu, ar izslēgšanas spriegumu 12V. Ierīci var darbināt no zema enerģijas avota, piemēram, no ķīniešu tīkla adaptera.

Ja pats veicat barošanas avotu, jums būs nepieciešams transformators ar jaudu ne vairāk kā 5 W, ar sekundārā tinuma spriegumu aptuveni 15 V. Šādu avotu ir visvieglāk montēt, pamatojoties uz integrālo stabilizatoru 7812. Šādu shēmu ir diezgan viegli atrast, tāpēc tā apraksts šeit nav sniegts.

Boriss Aladyshkin