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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Alarme de alta umidade. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Se você esquecer a louça com água por muito tempo no fogão quente, vários litros de água evaporaram e a louça estragada não vai agradar. Para evitar que isso aconteça, você pode montar um dispositivo simples que, quando colocado, por exemplo, na cozinha, irá notificá-lo com sinais sonoros sobre a alta umidade na sala. O diagrama do dispositivo de sinalização para alta umidade do ar é mostrado na fig. 1. Em combinação, ele também pode sinalizar uma poça formada no chão, o que reduzirá os problemas em caso de danos ao encanamento ou equipamento de aquecimento ou transbordamento da pia quando a torneira ficar aberta por muito tempo e o orifício de drenagem estiver entupido .
O resistor de gás B1 é usado como um elemento sensível no dispositivo de sinalização. Estes foram usados em videocassetes e câmeras de vídeo para bloquear a operação do mecanismo da unidade de fita em alta umidade dentro do dispositivo. Os elementos lógicos DD1.1 e DD1.2 formam um gerador de pulsos, seguindo cerca de 15 vezes por minuto. Essa frequência é definida pelos resistores R13, R15, R16 e pelo capacitor C9. Graças ao diodo VD7, os pulsos são muito (cerca de 10 vezes) mais curtos que as pausas entre eles. Quando o resistor de gás está seco, sua resistência não excede 1 ... 3 kOhm e a tensão no ponto de conexão dos resistores R4, R5, R7 não é suficiente para abrir o transistor VT1. O transistor VT2 também está fechado. O nível lógico de tensão na entrada inferior (de acordo com o circuito) do elemento DD1.1 é baixo, o que proíbe a operação do gerador de pulsos nos elementos DD1.1 e DD1.2 e a saída do DD1.2 elemento é definido para um nível baixo, o que, por sua vez, proíbe a operação da frequência de áudio do gerador de pulsos nos elementos DD1.3 e DD1.4. Se a umidade do ar ao redor do resistor de gás aumentar (para verificar, basta fazer duas ou três expirações no resistor de gás a uma distância de 5 ... 10 cm), a resistência do resistor de gás aumentará para 10 ... 20 MΩ. A tensão aumentada na base do transistor VT1 abrirá e o transistor VT2 abrirá junto com ele. Na entrada inferior (de acordo com o esquema) do elemento DD1.1, será definido um nível de tensão lógica alto. Ambos os geradores de pulso funcionarão. O emissor de som piezo HA1 emitirá sinais sonoros a cada 4 s com uma duração de cerca de 0,5 s. O feedback através do resistor R7 acelera a abertura e o fechamento dos transistores VT1, VT2 e cria uma pequena histerese em suas características de comutação. Isso fornece uma operação clara e sem "ressalto" do dispositivo de sinalização quando a umidade se aproxima lentamente do limite. O limite de resposta é definido por um resistor de compensação R3. O dispositivo também dará um sinal se o transistor VT1 permanecer fechado e o transistor VT2 abrir como resultado do fechamento dos contatos E1 e E2 por água derramada. Os resistores R6 e R8 não apenas limitam a corrente de base do transistor VT2, mas também reduzem o risco de choque elétrico para uma pessoa que tocou nos contatos. A tensão da rede pode atingi-los como resultado da penetração de água no detector ou falha de isolamento entre os enrolamentos do transformador T1. Para que o dispositivo de sinalização não incomode com sinais sonoros enquanto os motivos de sua operação são eliminados, pressionando o botão SB1, você pode bloquear a operação dos geradores por aproximadamente 18 minutos. Tanto tempo o capacitor C8, descarregado pressionando o botão, será carregado através do resistor R17. O resistor R22 limita a corrente de descarga do capacitor, protegendo os contatos do botão da queima. Deve-se notar que a recuperação da baixa resistência do resistor de gás B1 após exposição a alta umidade é muito lenta. Portanto, para se livrar de sinais irritantes, pode ser necessário pressionar o botão SB1 várias vezes. O emissor de som piezo HA1 é conectado às saídas dos elementos DD1.3, DD1.4 através de seguidores de emissor nos transistores VT5, VT6 e VT7, VT8. Isso aumenta a capacidade de carga do gerador e permite conectar vários emissores de som em paralelo, colocando-os, por exemplo, em salas diferentes. O LED HL1 sinaliza a inclusão do dispositivo de sinalização na rede, e o LED HL2 acende nos momentos de sinais sonoros, bem como quando os geradores são bloqueados por um baixo nível de tensão no capacitor C8. Os capacitores C1 e C2 evitam falsos alarmes causados por ruído. A tensão de rede de 220 V é fornecida ao enrolamento primário do transformador abaixador T1 através dos resistores de proteção R1 e R2. Varistor RU1 protege o transformador contra picos de energia. Uma tensão de cerca de 17 V do enrolamento secundário do transformador retifica a ponte de diodos VD2-VD5. Todos os nós do estabilizador são alimentados por uma tensão de +9,2 V, obtida de um estabilizador retificado usando os transistores VT3 e VT4. Seu valor depende da tensão de estabilização do diodo Zener VD6. Como um transformador abaixador de baixa potência de uma copiadora Xerox é usado como T1 no projeto, projetado para uma corrente de carga de cerca de 10 mA, a corrente através do diodo zener é escolhida muito pequena - menos de 1 mA. A baixa potência do transformador também determinou a escolha da natureza do sinal sonoro - um pulso de tom curto e uma longa pausa. Você também pode usar um transformador mais potente, por exemplo, TPK-2-12V, projetado para uma corrente de carga de até 0,21 A. Para autoprodução de um transformador, um circuito magnético em forma de W com uma área de seção transversal de \u2b\uXNUMXba haste central de XNUMX cm é adequada2. O enrolamento primário deve consistir em 5900 voltas de fio enrolado com um diâmetro de 0,06 mm. O enrolamento secundário, contendo 500 voltas, é enrolado com um fio com diâmetro de cerca de 0,2 mm. As placas do circuito magnético são montadas em uma sobreposição. O transformador acabado pode ser revestido com um composto epóxi. A maioria das partes do dispositivo está localizada em uma placa de circuito de 75x45 mm, mostrada na fig. 2. Os resistores R6, R8 e os resistores R1, R2 com varistor RU1 são montados em pequenas placas separadas.
Também foi utilizada uma placa pronta de um adaptador de rede, na qual estão instalados os diodos VD2-VD5 e um capacitor C3. Após a fabricação, todas essas placas são cobertas no lado de montagem com um verniz à prova de umidade, por exemplo, XB-784. Juntamente com o transformador T1, estão alojados numa caixa de plástico de 160x110x32 mm do receptor de alarme de intrusão RR-701R. O resistor de gás B1, retirado do videocassete Funai, é fixado em uma placa metálica maciça e junto a ela é colocado em uma caixa plástica medindo 46x42x15 mm (Fig. 3) com furos para entrada de ar. Sua sensibilidade é muito maior que a do resistor de gás doméstico GZR-2B usado no projeto descrito no artigo "Dispositivo de sinalização luminosa e sonora para água fervente" ("Rádio", 2004, nº 12, pp. 42, 43) . No entanto, GZR-2B e outros resistores de gás semelhantes também podem funcionar no dispositivo de sinalização descrito.
O dispositivo pode ser usado resistores fixos de qualquer tipo (MLT, C1-4, C1-14, C2-23). É desejável que os resistores R1 e R2 sejam não inflamáveis. Resistor trimmer R3 - miniatura em um invólucro que o protege de influências externas. É altamente indesejável usar resistores de compensação abertos (por exemplo, SP3-38) por causa de sua baixa confiabilidade. Varistor RU1 - HEL14D471K ou outro varistor de disco com tensão de classificação de 470 V. Capacitores de óxido - K50-68, K53-19, K53-30 e seus equivalentes importados. O capacitor C8 deve ter baixa corrente de fuga. A cópia usada pelo autor tem uma corrente de fuga inferior a 10 nA a uma tensão de 18 V. Os demais capacitores são cerâmicos K10-17, K10-50, KM-5 ou seus análogos. O capacitor C4 deve ser classificado para pelo menos 35 V. Em vez dos diodos 1 N4002, qualquer um dos 1N4001-1 N4007, UF4001 -UF4007, bem como as séries KD208, KD209, KD243, são adequados. Os diodos 1N4148 podem ser substituídos por 1SS244, 1N914, KD510A, KD521A, KD521B, KD522A, KD522B. O diodo Zener BZV55C-10 é substituído por TZMC-10, KS210Ts, KS210Ts1, 2S210K1, 2S210K, 2S210Ts, transistores 2SC1685 e 2SC2058 - por 2SC1815, 2SC1845, SS9014, bem como série KT3102, KT 6111 e transistor 2SA1015 - em SS9012, SS9015, 2SA733 ou série KT3107, KT6112. Substituindo os transistores 2SC2331 - 2SC2383, SS8050, BD136, BD138, KT646A, KT683A. Em vez dos transistores 2SA1273 e 2SA1270, SS8550, 2SB564, BD231, KT639A, KT644A, KT684A são adequados. Deve-se ter em mente que os transistores oferecidos como substitutos podem ter diferenças no tipo de pacote e na pinagem. O chip K561LA7 será substituído pelo KR1561LA7, N564LA7, 564LA7 doméstico (os dois últimos em outros casos) ou CD4011A importado. Indutor L1 - produção industrial de pequeno porte com indutância de pelo menos 100 μH e resistência do enrolamento de 3 ... 30 Ohm. Botão SB1 - PKN-125. O emissor de som HA1 é um dispositivo de chamada piezelétrico de um aparelho telefônico. Sua própria capacitância é de 0,03 uF. Outros emissores piezoelétricos também são adequados, mesmo com uma capacidade maior, nominal para uma tensão de pelo menos 20 V. Vários desses emissores podem ser conectados em paralelo. Em vez de um emissor piezo, uma cápsula telefônica eletromagnética ou uma cabeça dinâmica com resistência de enrolamento de pelo menos 32 ohms, por exemplo, PQAS57P3ZA-DZ, pode ser conectada à saída do dispositivo por meio de um capacitor de acoplamento não polar. Um sensor de vazamento de água pode ser feito, por exemplo, de uma placa de fibra de vidro laminada em um dos lados. A folha é dividida ao longo de uma linha quebrada por uma lacuna em duas partes isoladas, uma das quais serve como eletrodo E1 e a segunda como eletrodo E2. Quanto maior o comprimento da lacuna, maior a probabilidade de que as primeiras gotas de água que caem na placa caiam sobre ela e fechem os eletrodos. Vários desses sensores, conectando-os em paralelo, podem ser colocados nos locais mais perigosos do ponto de vista de vazamento de água, por exemplo, sob radiadores de aquecimento, máquina de lavar, juntas de canos de água. Uma caixa com resistor de gás é colocada no local da sala mais propenso a embaçar com alta umidade, mas não na janela. O resistor trimmer R3 define o limite do alarme. Se a "resistência seca" do resistor de gás B1 for restaurada após uma diminuição da umidade por muito tempo, os resistores R4 e R5 podem ser instalados no dispositivo de alarme com três vezes menos resistência. Você pode aumentar a sensibilidade do sensor de vazamento de água aumentando a resistência do resistor R9 para 100 kOhm. Ao selecionar a resistência do resistor R20, você pode definir o tom desejado dos sinais de áudio. Para facilitar a verificação do desempenho e a configuração do dispositivo de sinalização, o capacitor C8 pode ser desconectado temporariamente. Autor: A. Butov
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