Sensor acústico

Usando a construção descrita, é possível determinar se um mecanismo localizado em outra sala ou edifício funciona ou não. As informações sobre o trabalho são a vibração do próprio mecanismo. O design é bastante simples e contém um mínimo de detalhes.

Nos sistemas de automação, geralmente é necessário determinar o estado de um dispositivo ou mecanismo simplesmente no nível "ligado - desligado" ou "funcionando - não funcionando". Um exemplo bastante real e vívido é uma bomba de mini-caldeira.

A própria caldeira com um dispositivo de controle (controlador) pode estar localizada em uma sala e uma bomba que cria pressão no sistema de aquecimento em outra. E nem mesmo em salas diferentes, mas em geral em edifícios vizinhos.

Como informar ao controlador que a bomba está ligada e funcionando? Obviamente, em sistemas mais simples, não é possível usar um controlador, mas um dispositivo de sinalização simples e barato para atrair a atenção do operador.

Existem várias maneiras de encontrá-lo. Por exemplo, usando um contato adicional do motor de partida que liga a bomba: o contato está fechado; portanto, a bomba está funcionando. Embora, por algum motivo, possa não funcionar. Além disso, o motor de partida nem sempre tem um contato inativo. Essa é outra desvantagem desse esquema.

Além deste método, você pode receber um sinal sobre a bomba usando um sensor de corrente. Esse sinal refletirá mais objetivamente a operação do dispositivo como um todo do que o contato mencionado acima. A desvantagem deste método é a interferência no circuito do inversor.

Como controlar a instalação sem interferir com o seu circuito? Acontece com simplicidade se lembrarmos que a bomba mencionada durante a operação cria ruído e vibração. Muitos outros dispositivos possuem as mesmas propriedades: eletroímãs, transformadores potentes, apenas partes mecânicas do acionamento elétrico. A operação do sensor de operação do mecanismo descrito abaixo é baseada nessas propriedades "nocivas". Sensores semelhantes também podem monitorar o status de um dispositivo equipado com um motor de combustão interna ou a diesel.

Na operação do sensor, a vibração é usada em maior extensão do que o ruído; portanto, ao instalá-lo, você deve encontrar o local do mecanismo em que a vibração é suficiente para acionar o sensor. Ao mesmo tempo, não é desejável uma temperatura elevada no local de instalação do sensor. O diagrama esquemático do sensor é mostrado na Figura 1.

Figura 1. Esquema do sensor do mecanismo (para ampliar o esquema, clique na figura).

O circuito é bastante simples e contém apenas 3 transistores. O princípio de sua operação é muito semelhante ao funcionamento do circuito de carona em gravadores: enquanto os pulsos do sensor de movimento da fita magnética vão, o sinal de parada do mecanismo não é gerado. A fita está congestionada ou acabou - o mecanismo parou.

No nosso caso, o sensor de vibração é um microfone de eletreto M1, cujo sinal é alimentado através de um capacitor C2 a um amplificador feito em um transistor VT1. Através do capacitor C3, o componente variável do sinal amplificado é fornecido ao retificador, feito de acordo com o circuito duplicador de tensão. A tensão retificada carrega o capacitor C4, de modo que o transistor VT2 estará aberto (baixa tensão no coletor). Esse nível baixo mantém o transistor VT3 fechado, de modo que o relé P1 é desligado e não há sinal de alarme para o controlador ou dispositivo de sinalização. O emissor do transistor VT3 instalou o diodo VD4. Esse é o chamado bloqueio de nível, que fornece um fechamento mais confiável do transistor.

Se o mecanismo parar, as vibrações cessam e o microfone simplesmente não tem nada para capturar. Portanto, os pulsos no coletor do transistor VT1 cessam e o capacitor C4 é descarregado.Portanto, o transistor VT2 se fecha e o VT3 abre e liga os contatos do relé P1, que informam o controlador sobre a emergência.

Configuração do dispositivo

A configuração do dispositivo é fácil. Primeiro, usando um resistor R2 no coletor do transistor VT1, você deve definir a tensão para cerca da metade da tensão de alimentação. Neste caso, o transistor VT1 operará em modo linear, isto é, como um reforço de sinal.

O segundo passo de ajuste é definir o nível de sensibilidade de todo o sensor como um todo, usando um resistor variável R4. Para fazer isso, traduza seu mecanismo para a posição mais baixa de acordo com o esquema. Essa é a sensibilidade mínima do sensor; nesse caso, o relé será ligado. Depois de colocar o microfone no local em que será instalado, girando o resistor de sintonização R4, desligue o relé. Quando o mecanismo é desligado, o relé deve ligar novamente.

Peças e construção

Se for planejado fabricar várias instâncias do sensor, é melhor montar o circuito em uma placa de circuito impresso. É mais simples fazê-lo com a tecnologia de passar a laser. Se apenas uma cópia for necessária, é aceitável montá-la com uma instalação com dobradiças. A placa montada deve ser colocada em uma caixa de plástico com prendedores.

Os transistores VT1, VT2 podem ser substituídos por KT3102 por qualquer índice de letras, KT503 por KT815 ou KT972. Todos os diodos podem ser substituídos por qualquer baixa potência de alta frequência, por exemplo, KD521, KD503.

Todos os resistores são do tipo MLT-0,25 ou importados. Também é mais fácil comprar capacitores eletrolíticos importados a uma tensão de trabalho de pelo menos 25V.

Como relé P1, é permitido usar qualquer relé de tamanho pequeno, possivelmente também um importado, com uma tensão de disparo de 12V. O dispositivo pode ser alimentado por uma fonte de baixa energia, por exemplo, de um adaptador de rede chinês.

Se você mesmo fornecer a fonte de alimentação, precisará de um transformador com uma potência não superior a 5 W, com uma tensão de enrolamento secundária de cerca de 15 V. É mais fácil montar uma fonte desse tipo com base no estabilizador integral 7812. Esse circuito é muito fácil de encontrar, portanto sua descrição não é dada aqui.

Boris Aladyshkin