Sensor acústic

Utilitzant la construcció descrita, és possible determinar si funciona o no un mecanisme situat en una altra habitació o obra. La informació sobre el treball és la vibració del propi mecanisme. El disseny és bastant senzill i conté un mínim de detalls.

En sistemes d’automatització, sovint és necessari determinar l’estat d’un dispositiu o mecanisme simplement al nivell “on-off” o “funcionant-no funciona”. Un exemple bastant real i viu és la minicaldera.

La caldera amb un dispositiu de control (controlador) es pot ubicar en una habitació i una bomba que crea pressió en el sistema de calefacció en una altra. I ni tan sols en sales diferents, sinó en general en edificis veïns.

Com informar el controlador que la bomba està engegada i en funcionament? Per descomptat, en sistemes més senzills, no es pot utilitzar un controlador, sinó un dispositiu de senyalització senzill i econòmic per atraure l'atenció de l'operador.

Hi ha diverses maneres de trobar-lo. Per exemple, utilitzant un contacte addicional del motor d’arrencada que s’encén la bomba: el contacte està tancat, per tant, la bomba funciona. Tot i que, per algun motiu, pot no funcionar. A més, l’entrant no sempre té un contacte inactiu. Aquest és un altre inconvenient d’aquest esquema.

A més d’aquest mètode, podeu obtenir un senyal sobre la bomba mitjançant un sensor de corrent. Aquest senyal reflectirà més objectivament el funcionament del dispositiu en general que el contacte esmentat anteriorment. L’inconvenient d’aquest mètode és la interferència en el circuit d’accionament.

Com controlar la instal·lació sense interferir en el seu circuit? Resulta simplement si recordem que la bomba esmentada durant el funcionament crea soroll i vibracions. Molts altres dispositius tenen les mateixes propietats: electroimants, transformadors potents, només parts mecàniques de la unitat elèctrica. El funcionament del sensor d’operació del mecanisme descrit a continuació es basa en aquestes propietats “nocives”. Sensors similars també poden supervisar l'estat d'un dispositiu equipat amb un motor de combustió interna o un motor dièsel.

En el funcionament del sensor, la vibració s’utilitza en major mesura que el soroll, de manera que en instal·lar-la, haureu de trobar el lloc del mecanisme on la vibració sigui suficient per activar el sensor. Al mateix temps, no és desitjable una temperatura elevada al lloc d’instal·lació del sensor. La figura 1 es mostra un esquema esquemàtic del sensor.

Figura 1. Esquema del sensor del mecanisme (per ampliar l’esquema, feu clic a la imatge).

El circuit és força senzill i conté només 3 transistors. El principi del seu funcionament és molt similar al funcionament del circuit d’autopista en cintes gravadores: mentre els polsos provenen del sensor de moviment de cinta magnètica, el senyal d’aturada del mecanisme no es genera. La cinta està bloquejada o s'ha esgotat - el mecanisme s'ha aturat.

En el nostre cas, el sensor de vibració és un micròfon electret M1, el senyal des del qual s’envia a través d’un condensador C2 a un amplificador realitzat en un transistor VT1. A través del condensador C3, el component variable del senyal amplificat es subministra al rectificador, realitzat segons el circuit doblador de tensió. La tensió rectificada carrega el condensador C4, de manera que el transistor VT2 estarà obert (baixa tensió al col·lector). Aquest nivell baix manté el transistor VT3 tancat, de manera que el relé P1 està apagat i no hi ha cap senyal d’alarma per al controlador o dispositiu de senyalització. L'emissor del transistor VT3 va instal·lar el díode VD4. Es tracta de l’anomenat bloqueig de nivell, que proporciona un tancament més fiable del transistor.

Si el mecanisme s’atura, les vibracions cessen i el micròfon simplement no té res per agafar. Per tant, els polsos al col·lector del transistor VT1 cessen, i el condensador C4 es descarrega.Per tant, el transistor VT2 es tanca, i VT3 s’obre i encén el relé P1, contactes, que informen el controlador de l’emergència.

Configuració del dispositiu

Configurar el dispositiu és fàcil. Primer de tot, utilitzant una resistència R2 al col·lector del transistor VT1, hauríeu de definir el voltatge a aproximadament la meitat del voltatge d’alimentació. En aquest cas, el transistor VT1 funcionarà en mode lineal, és a dir. com a reforç del senyal.

El segon pas d’ajust és establir el nivell de sensibilitat de tot el sensor en el seu conjunt mitjançant una resistència variable R4. Per fer-ho, traduïu el motor a la posició inferior segons l’esquema. Aquesta és la sensibilitat mínima del sensor, en aquest cas el relé estarà encès. Després, havent col·locat el micròfon al lloc on s’instal·larà, girant la resistència d’afinació R4, apagueu el relé. Quan el mecanisme està apagat, el relé s’ha d’encendre de nou.

Peces i construcció

Si es preveu fabricar diverses instàncies del sensor, el millor és muntar el circuit en una placa de circuit imprès. El més senzill és fer-lo mitjançant tecnologia de planxa per làser. Si només es necessita una còpia, és absolutament acceptable muntar-la amb una instal·lació articulada. La junta muntada s'ha de col·locar en una caixa de plàstic amb fixacions.

Els transistors VT1, VT2 es poden substituir per KT3102 amb qualsevol índex de lletres, KT503 per KT815 o KT972. Tots els díodes es poden substituir per qualsevol alta potència de baixa freqüència, per exemple, KD521, KD503.

Totes les resistències tipus MLT-0,25 o importades. Els condensadors electrolítics també són més fàcils de comprar importats a una tensió de treball d'almenys 25V.

Com a relé P1, es pot utilitzar qualsevol relé de mida petita, possiblement també un importat, amb una tensió de disparació de 12V. El dispositiu es pot alimentar des d'una font de baixa potència, per exemple, des d'un adaptador de xarxa xinès.

Si realitzeu l’alimentació, necessitareu un transformador amb una potència de no més de 5 W, amb una tensió secundària d’uns 15 V. És més fàcil muntar una font d’aquest tipus sobre la base de l’estabilitzador integral 7812. Tal circuit és bastant fàcil de trobar, per la qual cosa no es descriu aquí.

Boris Aladyshkin