В. Пестриков - Энциклопедия радиолюбителя Страница 42

Наладка электронного звонка заключается лишь в установке подстроечными резисторами R2 и R5 желаемой тональности его звучания. Подбором сопротивления резистора R6 устанавливают необходимую громкость звучания звонка.

Рис. 20.19. Печатная плата мелодичного звонка для дискового телефона

Рис. 20.20. Распайка деталей на печатной плате мелодичного звонка для дискового телефона

20.3. Металлоискатель на микросхеме K176ЛE5

Описание схемы

Компактный металлоискатель можно собрать всего на одной логической микросхеме. Схема металлоискателя на микросхеме типа К175ЛЕ5 приведена на рис. 20.21.

Рис. 20.21. Принципиальная схема металлоискателя на логической микросхеме К176ЛЕ5

Металлоискатель содержит два генератора. Один генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2, а второй — на элементах DD1.3, DD1.4. Частота перестраиваемого генератора на DD1.1 и DD1.2 зависит от емкости конденсатора C1 и общего сопротивления, подстроенного и переменного, резисторов R1 и R2. Переменным резистором R2 плавно изменяют частоту генератора в диапазоне частот, установленном подстроечным резистором R1. Частота генератора на DD1.3 и DD1.4 зависит от параметров колебательного контура L1, С2. Сигналы с обоих генераторов поступают через конденсаторы С3 и С4 на детектор, выполненный по схеме удвоения напряжения на диодах VD1 и VD2. Нагрузкой детектора являются наушники BF1, на которых выделяется разностный сигнал в виде низкочастотной составляющей, преобразуемый наушниками в звук. Параллельно наушникам включен конденсатор С5, который шунтирует их по высокой частоте.

При приближении поисковой катушки L1 к металлическому предмету происходит изменение частоты генератора на элементах DD1.3, DD1.4. В результате меняется тональность звука в наушниках, по этому признаку и определяют, находится ли предмет в зоне поиска.

Детали

В схеме металлоискателя микросхему K176ЛE5 можно заменить на микросхемы К176ЛА7, К176ПУ1, К176ПУ2, К561ЛА7, К564ЛА7, К561ЛН2.

Подстроечный резистор R1 типа СП5-2, переменный резистор R2 — СПО-0,5. Допустимо использовать в схеме и другие типы резисторов, желательно малогабаритные. Электролитический конденсатор С6 типа К50-12 на напряжение не менее 10 В. Остальные постоянные конденсаторы типа КМ-6. Катушка L1 размещается в кольце 0120 мм, согнутом из медной или алюминиевой трубки диаметром 8 мм. Между концами трубки должен быть небольшой зазор, чтобы не было короткозамкнутого витка.

Катушка наматывается проводом ПЭЛШО 0,5. Через трубку необходимо протянуть любым способом максимальное число витков. В качестве наушников BF1 можно использовать головные телефоны ТОН-1, ТОН-2 или ТА-1. Для питания металлоискателя используется батарея типа «Крона» или другие типы батарей напряжением 9 В.

Детали устройства кроме катушки индуктивности, источника питания и наушников размещаются на печатной плате, вырезанной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм (рис. 20.22).

Рис. 20.22. Печатная плата и монтаж на ней деталей металлоискателя на логической микросхеме

Возможно использование и другого вида печатной платы. Г-образный вид платы выбран с тем, чтобы ее можно было разместить в разъеме типа ШР. К одному концу разъема крепится ручка из металлической трубки, а к другому его концу, с помощью переходника из изоляционного материала, крепится металлическое кольцо с катушкой L1. Концы катушки припаиваются к соответствующим точкам платы, размещенной в разъеме типа ШГ. В полости трубки размещается гальваническая батарея. Общий вид устройства приведен на рис. 20.23.

Рис. 20.23. Общий вид металлоискателя на логической микросхеме

Настройка

Перед наладкой металлоискателя подстроечный и переменный резисторы ставят в среднее положение и замыкают контакты SB1. Перемещая движок подстроечного резистора R1, добиваются наиболее низкого тона в наушниках. При отсутствии звука подбирают емкость конденсатора С2. При появлении сбоев в работе металлоискателя следует конденсатор емкостью 0,01…0,1 мкФ впаять между выводами 7 и 14 микросхемы DD1.

Металлоискатель может также быть использован при определении места прокладки арматуры и скрытой проводки при проведении строительных работ в доме.

Шаг 21

Конструкции с сенсорным управлением

21.1. Основные понятия

Контактное управление в последнее время стало широко использоваться в различных радиоэлектронных конструкциях. Такой тип управления имеет много преимуществ, одно из них — отсутствие подвижных элементов (кнопок, пружин, штоков, рычажков), все это обеспечивает длительную работу устройства. Сенсорные переключатели можно встретить в телевизорах, микроволновых печках, электромузыкальных инструментах. Различают два способа контактного воздействия: емкостное и резистивное. В первом случае срабатывание контактного устройства происходит за счет касания металлической пластины (сенсора) человеком, тело которого как известно обладает определенной довольно большой емкостью (рис. 21.1).

Рис. 21.1. Принципиальная схема емкостного сенсора

Во втором случае срабатывание сенсора, состоящего из двух металлических пластин, происходит в результате их замыкания пальцем, кожный покров которого имеет некоторое сопротивление (рис. 21.2).

Рис. 21.2. Принципиальная схема резистивного сенсора

Описание схемы

Рассмотрим более подробно работу резистивного сенсора. Простейшая схема с использованием такого управления, может быть построена на основе однотранзисторного каскада без термостабилизации, в котором резистор, отвечающий за напряжение смещения на базу транзистора, заменен сенсором (рис. 21.3).

Рис. 21.3. Принципиальная схема простейшего сенсора с усилителем

В данном случае сенсор состоит из двух пластин, одна — присоединена к базе транзистора, а вторая — к источнику питания. В состоянии покоя, когда не касаются сенсора, через транзистор ток практически не течет, а напряжение на коллекторе равно напряжению питания. Прикосновение пальца к двум пластинам равнозначно присоединению резистора между источником питания и базой, если вспомнить, что кожный покров имеет сопротивление. В этом случае на базу транзистора относительно эмиттера через кожный покров подается небольшое отрицательное напряжение. При этом транзистор открывается, в базовой цепи появляется небольшой ток, который вызывает в несколько раз больший ток коллектора транзистора. Напряжение на коллекторе немедленно меняется на величину, равную падению напряжения, образовавшегося на резисторе. Если теперь убрать палец с сенсора, то транзистор вернется в предыдущее состояние и напряжение на коллекторе тоже станет прежним по величине. Такой простой способ прикосновения пальца к сенсору вызывает импульсы на выходе транзисторного каскада. Этот пример в сущности и показывает, как надо строить управление исполнительным радиоэлектронным устройством с использованием сенсорной электронной схемы, которая преобразовывает прикосновение пальца в электрический сигнал.

21.2. Простые сенсорные устройства на транзисторах

Для включения различных механизмов может быть использован сенсорный датчик, схема которого приведена на рис. 21.4.

Рис. 21.4. Принципиальная схема сенсорного устройства для включения различных механизмов

При подключении питания в дежурном режиме датчик потребляет ток не более 0,2 мА. При касании пальцем сенсорного контакта Е1 переменное напряжение, наведенное в теле человека, поступает на базу транзистора VT1, выпрямляется и усиливается этим транзистором. Возникшее на резисторе R2 постоянное напряжение открывает транзисторы VT2 и VT3, в результате чего срабатывает электромагнитное реле К1, контакты которого включают исполнительный механизм. Для питания датчика следует использовать стабилизированный источник питания напряжением 12 В. Статический коэффициент передачи тока транзисторов должен быть 80… 100. Электромагнитное реле — РЭС-10 (паспорт РС4.524.303) или РЭС-9 (паспорт РС4.524.202). Резисторы типа МЛТ-0,125, конденсатор C1 — К10-7В, С2 — MB. Сенсорная пластинка Е1 имеет размер 10x13 мм. Если сенсор размещают от устройства более чем на 15 см, то его подключение осуществляют экранированным проводом, соединяя оплетку с минусом источника питания.