Акустическое реле (схема, монтажная плата)

Акустическое реле (схема, монтажная плата)

Начну с того, какие возможности дает нам акустическое реле, или иначе звуковой выключатель.

С помощью данного устройства, можно выключать приборы на расстоянии с помощью подачи звукового сигнала. Чувствительность настраивается с помощью переменного резистора. Так же вместо выключателя света в комнате, что бы дистанционно выключать или включать свет.

Схема устройства:

Принцип работы:

Усилитель сигнала с электретного микрофона собран на транзисторе VT1 и работает при токе коллектора около 0,2 мА. Питание микрофона осуществляется через резистор R1.

Разделительный конденсатор С1 малой емкости подавляет НЧ составляющую звука. Регулировка чувствительности осуществляется подстроечным резистором, включенным в цепь ООС по току.

Сигнал, усиленный до амплитуды 1 В, через разделительный конденсатор С2 поступает на вход транзисторного ключа, собранного на транзисторе VT2. Отрицательная полуволна сигнала, превышающая по амплитуде 0,6 В, открывает транзистор VT2 и через диод VD2 и токоограничивающий резистор R7 заряжает конденсатор С5. Такой же результат можно получить при нажатии на кнопку SB1 (кнопка без фиксации). Через делитель R10 R11 это напряжение подается на затвор полевого транзистора VT3, открывает его, в результате закрывается биполярный транзистор VT4. Напряжение на конденсаторе С5 за время около 0,5 мс достигает уровня немного меньшего, чем напряжение на конденсаторе С4. Через резистор R9 начинает заряжаться конденсатор С9, включенный в цепь затвора полевого транзистора VT5. Совместно с цепью отрицательной обратной связи C8 R15 обеспечивается плавное открывание полевого транзистора VT5.

В процессе сборки девайса неожиданно для себя столкнулся с проблемой приобретения транзисторов ZVN2120, а так же рекомендованной автором его замены на КТ501А. На свой страх и риск решил VT3 заменить 2N7000. Сомнения возникли в связи с тем, что у указанных автором транзисторов напряжение сток-исток составляет 240 Вольт, а у 2N7000 всего лишь 60.

Высокоомные резисторы R10, R11 номиналом 100 Мом и 51 Мом были найдены в миниатюрном исполнении мощностью 0,125 Вт. Указанные же автором повергли в ужас своими размерами 🙂

В качестве элементов диодного моста звукового выключателя использовал 1N4007 из отслужившей энергосберегающей лампы. Для транзистора VT1 вполне подойдет КТ3102Е, VT4 – КТ3102 с любым буквенным индексом. В результате получилось устройство, реагирующее на хлопок в ладоши либо на другой короткий хлесткий звук на расстоянии примерно 5 метров.

Как утверждает автор и что подтверждено полевыми испытаниями устройства, ключевой транзистор VT5, благодаря его плавному включению и выключению, существенно разогревается именно в эти периоды работы. В ситуации, когда задержки в две-три минуты недостаточно и необходимо снова включить свет,  транзистор сильно нагревается, поэтому  рекомендую установить хотя бы небольшой теплоотвод для перестраховки.    В итоге, могу рекомендовать данную схему к повторению как исключительно стабильно работающую с перечнем положительных свойств, а также как основу для акустического реле, реагирующего на звуки шагов, дребезг ключей, голосовую команду и т. д. Для реализации чего следует лишь собрать другую схему микрофонного усилителя.

Плата в формате LAY-скачать:

Монтажная плата звуковое реле.rar

Да, забыл указать в своей заметке, что кнопку, указанную в схеме, не ставил, так как устройство планирую установить рядом со светильником в подъезде и дотягиваться до кнопки будет проблематично.

Автор статьи — Николай Кондратьев, г. Донецк.

4. Акустическое реле. Автоматика. Радиоэлектроника, схемы радиолюбителям

Расшифровать назначение подобного устройства нетрудно. Ведь акустика — наука о звуке, а реле — устройство для включения, выключения или переключения электрических цепей с помощью электрического тока. Значит, акустическое реле — устройство, реагирующее на звук и управляющее работой какой-то нагрузки, например осветительной лампой, радиоприемником, магнитофоном.

В качестве примера познакомимся с акустическим реле, которое по громкому хлопку в ладоши способно включить в сеть или выключить любую из перечисленных нагрузок или какую-нибудь другую. Причем по первому хлопку нагрузка будет включена в сеть, а по второму — выключена. Продолжительность времени между хлопками может быть сколь угодно большой, акустическое реле все это время будет держать нагрузку включенной и «ожидать» очередного звукового сигнала.

Схема акустического реле приведена на рис. А-31. По ней и разберем работу автомата. Начнем с того момента, когда раздался звуковой сигнал. Микрофон ВМ1, являющийся акустическим датчиком автомата, преобразовал его в электрический сигнал звуковой частоты. С движка подстроечного резистора R1 (он является регулятором усиления автомата, а значит, регулятором порога срабатывания акустического реле) часть сигнала подается через конденсатор С1 на первый каскад усилителя ЗЧ, выполненный на транзисторе VT1. Нужное для нормальной работы транзистора напряжение смещения на базе образуется благодаря включению между базой и коллектором резистора R2.

С нагрузки первого каскада (резистор R3) усиленный сигнал поступает через конденсатор СЗ на следующий каскад, выполненный на транзисторе VT2 по такой же схеме, что и первый. С его коллекторной нагрузки (резистор R6) сигнал подается через конденсатор С4 на каскад, выполненный на транзисторе VT3. Он одновременно является усилителем переменного напряжения и усилителем постоянного тока.

Если сигнала нет, смещение на базе транзистора незначительное — оно зависит от сопротивления резистора R7. Через нагрузку каскада (обмотку электромагнитного реле К1) протекает ток, недостаточный для срабатывания реле.

Как только на базе появляется сигнал звуковой частоты, он усиливается, выделяется на обмотке реле (она представляет для таких сигналов сравнительно большое сопротивление) и поступает через конденсатор С5 на детектор, выполненный на диодах VD1 и VD2. В результате напряжение смещения на базе транзистора возрастает, увеличивается и постоянный ток в цепи коллектора транзистора. Срабатывает реле К1.

В таком положении реле находится недолго — это зависит от продолжительного звукового сигнала. Но и такого времени вполне достаточно, чтобы контакты К1. 1, замкнувшись, подали сигнал на устройство с двумя устойчивыми состояниями — триггер, выполненный на реле К2.

Познакомимся подробнее с работой триггера. Сразу же после включения автомата в сеть заряжается до напряжения питания оксидный конденсатор С6 (через резистор R8 и нормально замкнутые контакты группы К2.1). Как только замыкаются контакты К1.1, конденсатор С6 подключается к обмотке реле К2, и оно срабатывает. Замыкающие контакты группы К2.1 подключают к источнику питания обмотку реле К2 (через резистор R9), и оно самоблокируется. Теперь при размыкании контактов К1.1 реле К2 будет удерживаться током, протекающим через его обмотку и резистор R9. А конденсатор С6 при этом разрядится через резисторы R8 и R10.

При следующем появлении звукового сигнала, когда вновь сработает реле К1, контакты К1.1 подключат разряженный конденсатор С6 к обмотке реле К2. Через цепь R9C6 потечет зарядный ток конденсатора, напряжение на обмотке упадет, и реле отпустит. Контакты К2.1 возвратятся в исходное состояние.

Таким образом, от одного звукового сигнала реле К2 срабатывает, от другого отпускает. Соответственно его контакты К2.2 либо подключают нагрузку, питающуюся через разъем XS1, к сети, либо отключают ее.

Для питания акустического реле использован блок, состоящий из понижающего трансформатора Т1 и двухполупериодного выпрямителя, выполненного на диодах VD3—VD6 по мостовой схеме. Выпрямленное напряжение фильтруется оксидным конденсатором С7. Чтобы предупредить возможное самовозбуждение усилителя, питание на первый каскад подается через фильтрующую цепочку R4C2.

Теперь о деталях автомата. Транзисторы первых двух каскадов высокочастотные. Объясняется это вовсе не необходимыми частотными параметрами усилителя, а получением возможно большего усиления автомата при меньшем числе каскадов. А для этого нужны транзисторы с высоким коэффициентом передачи тока. Таким требованиям отвечают транзисторы П416Б. Отберите те из них, у которых коэффициент передачи 100…120. В третьем каскаде можно использовать транзисторы МП25А, МП25Б, МП26Б с коэффициентом передачи 30…40.

В детекторе могут работать диоды Д9В—Д9Л, а в выпрямителе — любые из серий Д226, Д7. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный — СПО-0,5. Оксидный конденсатор С2 — К50-12, С6 и С7 — К50-3, остальные — МБМ.

Реле К1 — РЭС6, паспорт РФО.452.143, с сопротивлением обмотки 550 Ом, током срабатывания 22 мА и током отпускания 10 мА. Реле К2 — РЭС9, паспорт РС4.524.200, с сопротивлением обмотки 500 Ом, током срабатывания 28 мА и током отпускания 7 мА. Подойдут и другие реле, но при их выборе следует помнить, что реле К1 должно срабатывать при токе не более 25 мА и отпускать при токе не менее 8 мА, а К2 срабатывать при токе не более 40 мА и отпускать при токе 6…15 мА.

Под эти детали и разработана печатная плата (рис. А-32) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Соединительные проводники образованы методом прорезания изоляционных канавок в фольге. Для крепления реле К1 в плате вырезано окно прямоугольной формы, под колодки же с контактами реле К2 выпилены фигурные отверстия. Соединения выводов обмоток и контактов обоих реле выполнены со стороны печатных проводников. С этой же стороны смонтированы резисторы R8—R10.

При желании можно вообще обойтись без фольгированного материала и смонтировать детали навесным способом на плате таких же размеров из подходящего изоляционного материала. Для подпайки выводов деталей на плате устанавливают монтажные шпильки и соединяют их между собой в соответствии со схемой монтажным проводом в изоляции.

Двумя уголками плату прикрепляют ко дну корпуса, изготовленного из органического стекла. Заготовки стенок и дна корпуса соединены между собой металлическими уголками. Верхняя крышка корпуса съемная, она крепится к уголкам винтами. Снаружи корпус оклеен декоративной пленкой.

В передней стенке корпуса вырезано отверстие диаметром 14 мм и напротив него изнутри приклеен звуковой датчик — капсюль от головных телефонов ТОН-2. Подойдут капсюли от других телефонов, например ТОН-1, ТЭГ-1, а также капсюли ТК-47, ДЭМШ.

В боковой стенке напротив подстроечного резистора просверлено отверстие под отвертку. На задней стенке размещены выключатель питания Q1 (тумблер ТВ2-2), держатель предохранителя с предохранителем FU1 и двухгнездная розетка XS1 для подключения к автомату нагрузки. Через отверстие в задней стенке выведен шнур питания с вилкой ХР1 на конце.

Рядом с платой ко дну корпуса прикреплен трансформатор питания Т1. Он самодельный и выполнен на магнитопроводе Ш16Х32. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 160 витков ПЭВ-1 0,2. Подойдет и готовый трансформатор мощностью не менее 5 Вт и напряжением на вторичной обмотке 13…15 В.

Настало время наладить автомат. Но прежде нужно тщательно проверить монтаж и убедиться в надежности соединений. После этого включают автомат и измеряют сначала выпрямленное напряжение на конденсаторе С7 (примерно 19 В), а затем — напряжение на конденсаторе С2 (около 7,5 В). Далее измеряют ток коллектора транзисторов VT1 (1,2 мА) и VT2 (1,5 мА) и при необходимости устанавливают эти токи точнее подбором резисторов R2 и R5 соответственно.

После этого движок подстроечного резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение, прикрывают микрофон и измеряют ток коллектора транзистора VT3 (2 мА) — он должен быть хотя бы на 1…2 мА ниже тока отпускания используемого электромагнитного реле К1. Точнее этот ток устанавливают подбором резистора R7.

Открыв микрофон и плавно перемещая движок резистора из нижнего по схеме положения в верхнее, хлопают в ладоши и замечают увеличение тока коллектора транзистора VT3. При определенном положении движка резистора этот ток должен возрастать до тока срабатывания реле К1, но по окончании хлопка падать ниже тока отпускания.

Далее включают в розетку XS1 вилку настольной лампы и проверяют действие триггера. При первом хлопке лампа должна, например,
зажигаться, а при последующем — гаснуть. Если же она при хлопке зажигается, а после него сразу же гаснет, значит, протекающий через резистор R9 и обмотку реле К2 ток ниже тока отпускания. В этом случае достаточно подобрать резистор R9.

Может наблюдаться и такое явление — лампа хорошо управляется хлопками, а, например, после громкого и продолжительного произнесения какого-нибудь слова не гаснет. Это свидетельствует о том, что протекающий через резистор R8 и обмотку реле К2 ток выше тока отпускания, и он удерживает якорь реле. Достаточно подобрать резистор R8 с большим сопротивлением — и дефект будет устранен.

Окончательно движок подстроечного резистора устанавливают в такое положение, при котором настольная лампа зажигается от хлопка в ладоши с расстояния 4…5 м.

Электрические миниатюрные реле, акустические реле —

Что такое реле?

Реле представляет собой электрическое устройство управления, которое обеспечивает изменение контролируемой величины с заданным шагом в выходной электрической цепи, когда изменение входной величины (величины возбуждения) соответствует заданным требованиям. Он имеет интерактивную связь между системой управления (также известной как входной цикл) и управляемой системой (также известной как выходной цикл). Обычно используемый в цепи автоматического управления, на самом деле это «автоматический переключатель», который использует малый ток для управления работой с большим током. Поэтому он играет роль автоматического регулирования, защитной защиты, схемы преобразования и так далее.

Классификация реле:

1. Классификация по принципу работы или конструктивным характеристикам реле:

1) Электромагнитное реле: электрическое реле, работающее за счет силы всасывания, создаваемой током на входе цепь между сердечником электромагнита и якорем.

2) Твердотельное реле: относится к реле с изоляцией входа и выхода, в котором электронные компоненты выполняют свои функции без механических подвижных компонентов.

3) Реле температуры: реле, которое срабатывает, когда внешняя температура достигает заданного значения.

4) Герконовое реле: это реле, которое открывает, закрывает или преобразует линии с помощью геркона, запечатанного в трубке и выполняющего двойную функцию электрического геркона и магнитной цепи якоря.

5) Реле времени: при добавлении или удалении входного сигнала выходная часть должна задерживать или ограничивать время до указанного времени, чтобы закрыть или отключить реле управляемой линии.

6) Высокочастотное реле: реле с минимальными потерями для коммутации высокочастотных и радиочастотных линий.

7) Реле поляризации: это реле, управляемое совместным действием поляризационного магнитного поля и управляющего тока через магнитное поле, создаваемое управляющей катушкой. Направление действия реле зависит от направления тока, протекающего через катушку управления.

8) Другие типы реле: например, оптическое реле , акустическое реле, тепловое реле, приборное реле, реле на эффекте Холла, дифференциальное реле и др.

2. Классификация по габаритным размерам реле:

1) Миниатюрное реле : реле с размером наибольшей стороны не более 10 мм.

2) Сверхминиатюрное миниатюрное реле : реле с размером наибольшей стороны более 10 мм, но не более 25 мм.

3) Маленькое миниатюрное реле : реле с размером наибольшей стороны более 25 мм, но не более 50 мм.

Примечание: для герметичных или закрытых реле габаритным размером является максимальный размер корпуса реле в трех взаимно перпендикулярных направлениях, без учета размеров установочных частей, выводных концов, запрессовочных ребер, держателей заглушек, отбортовок и герметизирующих пайки.

3. В зависимости от нагрузки реле делится на:

1) Микромощное реле: , когда напряжение разомкнутой цепи контакта составляет 28 В постоянного тока, (сопротивление) составляет 0,1 А и 0,2 А. .

2) Реле малой мощности: , когда напряжение разомкнутой цепи контакта составляет 28 В постоянного тока, это реле с (сопротивлением) 0,5 А и 1 А.

3) Реле средней мощности: , когда напряжение разомкнутой цепи контакта составляет 28 В постоянного тока, (сопротивление) составляет 2 А и 5 А.

4) Реле высокой мощности: когда напряжение разомкнутой цепи контакта составляет 28 В постоянного тока, (сопротивление) составляет 10 А, 15 А, 20 А, 25 А, 40 А… Реле.

4. Классификация по характеристикам релейной защиты:

1) Герметичное реле: a реле с малой степенью утечки путем герметизации контакта и катушки в крышке и изоляции их от окружающей среды сваркой или другим способом методы.

2) Закрытое реле: реле, в котором используется корпус для герметизации (негерметичных) контактов и катушек для защиты. [5]

3) Открытое реле: реле без защитного кожуха для защиты от поражения электрическим током, катушки и т. д.

Электромагнитное реле и реле с сухой пружиной являются наиболее часто используемыми реле в электронной промышленности.

Редактирование и передача технических параметров основных реле

① Номинальное рабочее напряжение: относится к напряжению, требуемому катушкой, когда реле работает нормально. В зависимости от модели реле это может быть напряжение переменного или постоянного тока.

② Сопротивление постоянному току: относится к сопротивлению постоянного тока катушки в реле, которое можно измерить мультиметром.

③ Втягивающий ток: относится к минимальному току, который реле может вырабатывать втягивающим действием. При нормальном использовании заданный ток должен быть немного больше, чем ток втягивания, чтобы реле могло работать стабильно. Как правило, рабочее напряжение, подаваемое на катушку, не должно превышать номинальное рабочее напряжение в 1,5 раза, в противном случае будет генерироваться большой ток, и катушка сгорит.

④ Ток расцепления: относится к максимальному току, который реле генерирует при расцеплении. Когда ток в состоянии втягивания реле уменьшится до определенной степени, реле вернется в состояние отпускания без включения питания, и ток в это время намного меньше, чем ток втягивания.

⑤ Контактное напряжение и ток переключения: относится к напряжению и току, которые могут быть загружены реле. Он определяет, что реле может контролировать напряжение и ток, которые нельзя превышать во время использования, иначе легко повредить контакт реле.

Проверка реле

① Измерение сопротивления контакта: измерьте сопротивление между нормально замкнутым контактом и подвижной точкой с помощью резистивного механизма мультиметра, значение сопротивления должно быть равно 0; Сопротивление между нормально разомкнутым контактом и подвижной точкой бесконечно. Таким образом, можно отличить, что это нормально замкнутый контакт и что это нормально разомкнутый контакт.

② Измерение сопротивления катушки: используйте мультиметр R × Измерьте сопротивление катушки реле на передаче 10, чтобы определить, есть ли обрыв в цепи катушки.

③ Измерение тягового напряжения и тока: подайте группу напряжений на реле с регулируемым регулируемым источником питания и амперметром, и подключите амперметр последовательно в цепь питания для контроля. Медленно увеличивайте напряжение питания. Когда вы услышите звук замыкания реле, запишите замыкающее напряжение и ток. Для точности можно попробовать усреднить несколько раз.

④ Измерьте напряжение и ток отпускания: он также подключается и проверяется, как описано выше. Когда реле втянуто, постепенно уменьшайте напряжение питания. Когда звук отпускания реле снова будет слышен, запишите напряжение и ток в это время. Вы также можете много раз пытаться получить среднее напряжение и ток отпускания. Как правило, напряжение отпускания реле составляет 10–50 % от напряжения срабатывания. Если напряжение отпускания составляет менее 1/10 напряжения втягивания, его нельзя использовать в обычном режиме, что угрожает стабильности схемы и делает работу ненадежной.

Символическое представление

Катушка реле представлена ​​на схеме символом прямоугольного прямоугольника. Если реле имеет две катушки, нарисуйте два параллельных прямоугольных прямоугольника. При этом текстовый символ «J» реле должен быть нанесен в прямоугольной рамке или рядом с ней. Существует два представления контактов реле: одно — рисовать их прямо на одной стороне прямоугольной рамки, что более интуитивно понятно. Другой заключается в включении каждого контакта в собственную схему управления в соответствии с потребностями подключения цепи. Обычно рядом с контактом и катушкой одного и того же реле нанесены одинаковые текстовые символы, а контактная группа пронумерована, чтобы показать разницу.

Существует три основных типа контактов реле:

(1) Когда катушка динамического замыкания (нормально разомкнутая, Н-типа) не находится под напряжением, два контакта размыкаются, а два контакта замыкаются после подачи питания. На это указывает фонетическая приставка «Н» слова «он».

(2) Когда на катушку динамического прерывателя (нормально замкнутый, тип D) не подается питание, два контакта замыкаются, и два контакта размыкаются после подачи питания. Он представлен фонетической приставкой «д» слова «Дуань».

(3) Тип преобразования (тип Z) представляет собой тип контактной группы. Всего эта контактная группа имеет три контакта, то есть средний — это подвижный контакт и по одному неподвижному контакту вверху и внизу. Когда катушка не находится под напряжением, подвижный контакт отключается от одного из статических контактов и замыкается с другим; После того, как на катушку подается питание, подвижный контакт перемещается, так что исходный разъединенный контакт находится в замкнутом состоянии, а исходный замкнутый контакт находится в разъединенном состоянии, чтобы достичь цели преобразования. Такая контактная группа называется трансферным контактом. Он представлен фонетической приставкой «Z» слова «Zhuan».

FBelec — высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на исследованиях, разработке, производстве и продаже релейной продукции.

Акустический переключатель Gladiator | Hawk Measurement Systems

Акустический переключатель Gladiator | Системы измерения Hawk

Перейти к навигации
Перейти к содержимому

Ваш браузер устарел.

В настоящее время вы используете Internet Explorer 7/8/9, который не поддерживается нашим сайтом. Для получения наилучших результатов используйте один из последних браузеров.

• Хром
• Фаерфокс
• Пограничный браузер Internet Explorer
• Сафари

Запросить цену

Акустический переключатель Gladiator

Акустический переключатель Gladiator можно использовать для блокировки
обнаружение, обнаружение барьера, обнаружение / защита машины
и точечное измерение уровня, а также обнаружение объектов или
материала между двумя точками.

Промышленность

• Обнаружение засорения желоба во влажной или сухой среде
• Обнаружение засорения желоба мокрым экраном
• Замена переключателя Nucleonic / наклона
• Аварийный сигнал высокого уровня / Аварийный сигнал низкого уровня
• Обнаружение грузовиков/машин (контейнеры ROM, разгрузочные карманы первичной дробилки)

Продукт: GSA

Количество

Добавить в корзину

Конфигуратор продукта

Принцип действия

Акустический переключатель Gladiator использует технологию акустических волн в новой форме отправителя/приемника для обнаружения заблокированных желобов и предотвращения столкновений для тяжелой техники. Усилитель Gladiator питает два преобразователя AW, которые используют специальное программное обеспечение, разработанное HAWK, где оба устройства пульсируют и принимают акустические эхо друг друга. Когда путь между преобразователями заблокирован, блоки немедленно определяют наличие/отсутствие изменения обратного сигнала и включают реле связи для индикации или управления. Преобразователи работают как вместе, так и независимо друг от друга, обнаруживая импульсные помехи, что вдвое увеличивает безопасность приложения. Преобразователи акустических волн HAWK являются самоочищающимися. Acoustic Switch предназначен для непрерывной работы в пыльных и влажных условиях, когда другие технологии не работают. Мощность каждого импульса (волны давления) сдувает воду, влагу и отложения с поверхности диафрагмы.

Сертификаты

ATEX Grp II Cat 3 GD T85°C, IP67 Tокр. среды от -40°C до 70°C

• Контакт с продуктом не требуется
• Самоочищающиеся преобразователи
• Доступна версия из титана для тяжелых условий эксплуатации
• Предназначен для пыльной и влажной среды
• Настройка/диагностика ЖК-дисплея на удаленном усилителе
• Простой
• 1-минутная настройка
• Резервуар или емкость

Диапазон измерения: 10 см (4 дюйма) — 300 м (984 фута)

Связь: GosHawk, Modbus, Modbus через Ethernet TCP/IP, 4–20 мА

Максимальное рабочее давление: 10 бар (145 фунтов на кв.