Електронний пристрій, схема якого показана на рис. 234, являє собою підсилювач 34 на транзисторах з великим статичним ‘коефіцієнтом передачі струму. Власне датчиком служить капсуль-пьезоізлучатель ВМ1. Він перетворює звуковий сигнал в електричні коливання.

Підсилювач на транзисторах VT1 і VT2 побудований за принципом посилення постійного струму. Різкий шум, тряска, бавовна, впливаючи на капсуль ВМ1, негайно відгукуються зміною напруги в базі транзистора VT2 на 1-1,2 В. Чутливість вузла така, що пристрій реагує на різкий звук (наприклад бавовна) з відстані 4-5 м.

Другий каскад на транзисторі VT2 підсилює сигнал до рівня відкривання транзистора ѴТЗ. Постійні резистори R3 і R4 обмежують відповідно колекторний струм ѴТ2 і струм бази ѴТЗ, оберігаючи ці транзистори від виходу з ладу.

   

Рис. 2.34. Електрична схема датчика

Конденсатор C1 забезпечує позитивний зворотний зв’язок між входом і виходом підсилювача. Конденсатор С2 згладжує пульсації напруги джерела живлення.

При впливі звукового сигналу на капсуль ВМ1 вихідний електричний сигнал надходить на підсилювач струму (транзистор ѴТЗ) і відкриває його. Через обмотку реле К1 протікає струм, внаслідок чого воно замикає групу контактів К1.1 в ланцюзі навантаження. Пристрій навантаження включається на 1-2 с. Для того, щоб продовжити час включення навантаження, в пристрій вводять оксидний конденсатор СЗ (показаний на малюнку пунктиром).

У моменти акустичного шуму конденсатор СЗ заряджається. У наступне потім час спокійного акустичного фону віддає енергію. Через обмежує резистор R4 струм тече в базу ключового транзистора ѴТ4 і тримає його відкритим, навіть при відсутності впливу звукових сигналів на датчик ВМ1, поки різниця потенціалів на обкладках СЗ не стане меншою порога відкривання транзистора ѴТЗ. Після розряду конденсатора через базу ѴТЗ і резистор R3 транзистор ѴТЗ закриється, і реле знеструмити.

Як показала практика, збільшення ємності конденсатора СЗ понад 10 мкФ неефективно, оскільки втрачається стабільність роботи всього вузла – раз від разу коливається точність затримки вимкнення реле, помітно втрачається загальна чутливість до акустичних впливів (потрібен час на зарядку СЗ). При новому звуковому впливі на датчик процес повториться спочатку.

Паралельно реле К1 (див. рис. 2.34) включена індикаторна ланцюг, що складається з світлодіода HL1 і обмежувального резистора R5. Цей ланцюг виконує двояку роль – за станом індикаторного світлодіода зручно стежити за функцією реле (так як ніяких інших індикаторів харчування в схемі немає), а крім того, дана електричний ланцюг перешкоджає кидкам зворотного струму через реле К1. При необхідності ланцюг R5HL1 зі схеми виключають.

Пристрій може управляти будь відповідним навантаженням, електричні і потужності характеристики якої залежать від типу застосовуваного електромагнітного реле К1. Змонтоване без помилок з справними деталями пристрій надійно працює в цілодобовому режимі.

Друкована плата не розроблялася. Пристрій не потребує налагодженні і стабільно працює при напругах живлення 4-10 В. Джерело живлення повинно бути стабілізованим. Природно, що при напрузі живлення нижче 7,5 В встановлене реле К1 (TRD-9YDC-FB-CL) не буде спрацьовувати, і його доведеться замінити на інший відповідний напрузі живлення вузла тип слабкострумового електромагнітного реле (наприклад TRU-5VDC-SB-SL) або застосувати електронне реле, наприклад із серій К449 (КР449).

При експлуатації пристрою помічено, що чутливість вузла (за інших рівних умов) збільшується зі зменшенням напруги живлення. А при збільшенні напруги живлення понад ИВ пристрій переходить в режим самозбудження, включаючи реле з рівними проміжками часу.

Струм, споживаний в режимі очікування, становить 3-5 мА. При спрацьовування реле К1 струм споживання збільшується до 40 мА. Всі постійні резистори-типу МЛТ-0, 25. Конденсатор С1 – Типу КМ-6, групи ТКЕ Н70 або аналогічний. Оксидні конденсатори – К50-20.

Времязадающій конденсатор СЗ (якщо є необхідність його установки в схему) вибирають з малим струмом витоку (К53-4, К52-18). Пьезокапсюль ВМ1 (ЗП-22) можна замінити на ЗП-1, ЗП-18, ЗП-З або інший аналогічний. Для цієї мети добре підходить пьезокапсюль-випромінювач з електронних годинників в корпусі типу «пейджер». Зовнішній вигляд зібраного пристрою ілюструє фото на рис. 2.35.

Кремнієві транзистори VT1, VT2 можуть бути будь-якими з серії КТ3107, КТ502, С557 (замінювати їх германієвими небажано через великого струму спокою останніх). Транзистор ѴТЗ можна замінити на КТ815А-КТ815Г, реле-на RM85-2011-35-1012, BV2091 SRUH-SH-112DM, TRU-9VDC-SB-SL або аналогічні. Всі зазначені типи реле розраховані на роботу в ланцюзі комутації навантаження до 250 В і струмом до 3 А.

   

Рис. 2.35. Фото (зовнішній вигляд) плати з готовим пристроєм акустичного датчика

В якості реле можна застосувати вітчизняні елементи, наприклад РЕС10, РЕС15 та аналогічні, однак вони розраховані на роботу в ланцюгах комутації напругою не більше 150 В, а крім того, вітчизняні реле в порівнянні з зарубіжними обходяться дорожче на один-два порядки.

В авторському варіанті пристрій використовується в якості складової частини охоронного сигналізаційного комплексу, проте воно ефективно і як окремий електронний вузол – чутливий датчик. Керуюча напруга для інших парних пристроїв знімають з точки «А». У цьому випадку підсилювач струму на транзисторі ѴТЗ і реле виключають.

Кашкаров А. П. 500 схем для радіоаматорів. Електронні датчики.