Датчик напряжения во входной цепи
Электронные узлы контроля за напряжением — не новость в радиолюбительской практике. Предлагаемое на схеме (рис. 2.59) устройство отличается от большинства из них, во-первых, применением в виде основы таймера КР1006ВИ1, а во-вторых, необычным звуковым эффектом, который активируется при пропадании контролируемого постоянного напряжения. Благодаря применению мигающего светодиода L36-B, пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором излучает звук, подобный сирене пожарного автомобиля.
Такой звуковой эффект раньше мог быть достигнут только с помощью сочетания сложных схем с применением двух и более микросхем, составляющих каждая по генератору звуковой частоты. Теперь, благодаря испытанному варианту с применением мигающих светодиодов, схемное решение значительно упростилось.
Рио. 2.59. Электрическая схема датчика
Получаемый при помощи приставки звуковой эффект гораздо разнообразнее, чем монотональный звуковой сигнал, и плюс ко всему, остается возможность творчества при использовании других звуковых капсюлей и изменении сопротивления ограничивающего резистора R4 — получаются различные звуковые эффекты, от прерывистого сигнала и эффекта сирены до автоматически хаотично изменяемой частоты.
В данном случае микросхема КР1006ВИ1 применяется в роли компаратора. При наличии контролируемого напряжения на входе устройства не менее 4 В (чувствительность компаратора регулируется переменным резистором R2), на выводе 3 DA1 низкий уровень напряжения и звукового сигнала нет. При изменении контролируемого напряжения ниже порога срабатывания компаратора (или вообще его исчезновении) внутренний триггер таймера КР1006ВИ1 перебрасывается в другое устойчивое состояние. На его выходе (вывод 3 DA1) немедленно устанавливается высокий уровень напряжения. Он включает схему пьезоэлектрического капсюля с внутренним генератором и последовательно соединенного с ним мигающего светодиода HL1.
Выход микросхемы DA1 представляет собой двухполюсник. Устройство нагрузки подключают или как показано на схеме рис. 2.59 (между выводом 3 DA1 и общим проводом), или между вывод 3 DA1 и положительным полюсом источника питания (вывод 8 DA1). Такая особенность микросхемы позволяет расширить ее функциональное назначение даже в этом конкретном случае. Подключив нижний (по схеме) вывод резистора R4 к положительному выводу оксидного конденсатора С1 (и, соответственно, изменив на противоположную подключение светодиода HL1), получают электронный датчик с обратной функцией. Теперь звуковой сигнал в виде сирены будет активирован при наличии контролируемого напряжения и пропадает при его отсутствии.
Налаживание
При правильном монтаже и исправных элементах устройство начинает работать сразу. Налаживание заключается в точной установке (при необходимости чувствительный вход КР1006ВИ1 позволяет реагировать на изменения напряжения в ОД В) переменным резистором R2 порога переключения компаратора. Перед первым включением питания движок переменного резистора R2 устанавливают в среднее положение. Как правило, для контроля напряжения в условиях «есть/нет» этого оказывается достаточно и другая регулировка не нужна. Чем ближе средний вывод R2 к нижнему (по схеме), тем меньше чувствительность узла.
Громкость звукового сигнала определяется параметрами капсюля ЙА1 и его резонансной частотой.
О деталях
Все постоянные резисторы — типа ОМЛТ-0,25 (зарубежный аналог MF-25). Переменный резистор R2 может быть заменен на подстроечный; в авторском варианте применен СПО-1. Автономный источник питания — автомобильная или мотоциклетная аккумуляторная батарея с напряжением питания соответственно 12 или 6 В.
Вместо этого можно применить и стационарный источник питания. Тогда он должен обеспечивать стабилизированное напряжение. Ток потребления от источника питания в режиме наличия контролируемого напряжения не превышает 2 мА. При звуковом сигнале ток потребления возрастает до 12 мА. Контролируемое напряжение — любое постоянное напряжение в пределах 4—12 В (несмотря на то, что работоспособность микросхемы КР1006ВИ1 сохраняется при напряжении +15 В, уровень контролируемого напряжения не должен превышать уровень напряжения источника питания), оно может быть получено с помощью любых преобразователей напряжения, например бестрансформаторных.
Оксидный конденсатор С1 сглаживает помехи по питанию. Его тип — К50-24 или аналогичный, с рабочим напряжением не менее 16 В. Неполярные конденсаторы С2 и СЗ — типа КМ6. Выпрямительный диод VD1 служит для развязки цепей контролируемого напряжения и автономного источника питания. Вместо указанного на схеме применяют КД103, КД105, КД211, КД213 с любым буквенным индексом. Кроме указанного типа светодиода можно без изменений схемы использовать аналогичные по электрическим характеристикам приборы L-36b, L-56B, L458B, L-769BGR, L-56DGD, TLBR5410, L-36BSRD, L-297-F, L517hD-F. В качестве излучающих звук пьезоэлектрических элементов (кроме указанного на схеме) можно применить приборы 1205-FXP, FMQ-2724.
Кашкаров А. П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики.