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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Allarme alta umidità. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Se ti dimentichi a lungo dei piatti con l'acqua messi sul fornello caldo, diversi litri d'acqua sono evaporati e i piatti viziati non ti piaceranno. Per evitare che ciò accada, puoi assemblare un semplice dispositivo che, posizionato, ad esempio, in cucina, ti avviserà con segnali sonori dell'elevata umidità nella stanza. Lo schema del dispositivo di segnalazione per alta umidità dell'aria è riportato in fig. 1. In combinazione, può anche segnalare una pozzanghera formata sul pavimento, che ridurrà i problemi in caso di danni alle apparecchiature idrauliche o di riscaldamento o traboccamento del lavandino quando il rubinetto viene lasciato aperto per lungo tempo e il foro di scarico è ostruito .
La resistenza a gas B1 è utilizzata come elemento sensibile nel dispositivo di segnalazione. Questi sono stati utilizzati nei videoregistratori e nelle videocamere per bloccare il funzionamento del meccanismo dell'unità a nastro ad alta umidità all'interno del dispositivo. Gli elementi logici DD1.1 e DD1.2 formano un generatore di impulsi, seguendo circa 15 volte al minuto. Questa frequenza è impostata dai resistori R13, R15, R16 e dal condensatore C9. Grazie al diodo VD7, gli impulsi sono molto (circa 10 volte) più brevi delle pause tra di loro. Quando il resistore a gas è asciutto, la sua resistenza non supera 1 ... 3 kOhm e la tensione nel punto di connessione dei resistori R4, R5, R7 non è sufficiente per aprire il transistor VT1. Anche il transistor VT2 è chiuso. Il livello di tensione logica all'ingresso inferiore (secondo il circuito) dell'elemento DD1.1 è basso, il che impedisce il funzionamento del generatore di impulsi sugli elementi DD1.1 e DD1.2 e l'uscita del DD1.2 L'elemento è impostato su un livello basso, che a sua volta impedisce il funzionamento della frequenza audio del generatore di impulsi sugli elementi DD1.3 e DD1.4. Se l'umidità dell'aria che circonda la resistenza a gas aumenta (per verificare, è sufficiente effettuare due o tre esalazioni alla resistenza a gas da una distanza di 5 ... 10 cm), la resistenza della resistenza a gas aumenterà a 10 ... 20 MΩ. L'aumento della tensione alla base del transistor VT1 si aprirà e il transistor VT2 si aprirà con esso. All'ingresso inferiore (secondo lo schema) dell'elemento DD1.1, verrà impostato un livello di tensione logica elevato. Entrambi i generatori di impulsi funzioneranno. L'emettitore sonoro piezoelettrico HA1 emetterà segnali sonori ogni 4 s con una durata di circa 0,5 s. Il feedback attraverso il resistore R7 accelera l'apertura e la chiusura dei transistor VT1, VT2 e crea una piccola isteresi nelle loro caratteristiche di commutazione. Ciò fornisce un funzionamento chiaro, senza "rimbalzi" del dispositivo di segnalazione quando l'umidità si avvicina lentamente alla soglia. La soglia di risposta è impostata da un resistore di compensazione R3. Il dispositivo emetterà anche un segnale se il transistor VT1 rimane chiuso e il transistor VT2 si apre a seguito della chiusura dei contatti E1 ed E2 a causa dell'acqua versata. I resistori R6 e R8 non solo limitano la corrente di base del transistor VT2, ma riducono anche il rischio di scosse elettriche per una persona che ha toccato i contatti. La tensione di rete può salire su di essi a causa della penetrazione dell'acqua nel rilevatore o del guasto dell'isolamento tra gli avvolgimenti del trasformatore T1. Affinché il dispositivo di segnalazione non infastidisca con segnali sonori mentre vengono eliminati i motivi del suo funzionamento, premendo il pulsante SB1 è possibile bloccare il funzionamento dei generatori per circa 18 minuti. Per tanto tempo il condensatore C8, scaricato premendo il pulsante, verrà caricato tramite la resistenza R17. Il resistore R22 limita la corrente di scarica del condensatore, proteggendo i contatti del pulsante dalla combustione. Si noti che il ripristino della bassa resistenza della resistenza a gas B1 dopo l'esposizione ad elevata umidità è molto lento. Pertanto, per eliminare i segnali fastidiosi, potrebbe essere necessario premere più volte il pulsante SB1. L'emettitore di suono piezoelettrico HA1 è collegato alle uscite degli elementi DD1.3, DD1.4 tramite follower di emettitore sui transistor VT5, VT6 e VT7, VT8. Ciò aumenta la capacità di carico del generatore e consente di collegare ad esso più emettitori sonori in parallelo, posizionandoli, ad esempio, in stanze diverse. Il LED HL1 segnala l'inclusione del dispositivo di segnalazione nella rete e il LED HL2 si accende nei momenti di segnali sonori, nonché quando i generatori sono bloccati da un livello di bassa tensione sul condensatore C8. I condensatori C1 e C2 prevengono i falsi allarmi causati dal rumore. La tensione di rete di 220 V viene fornita all'avvolgimento primario del trasformatore step-down T1 attraverso i resistori di protezione R1 e R2. Il varistore RU1 protegge il trasformatore dalle sovratensioni. Una tensione di circa 17 V dall'avvolgimento secondario del trasformatore rettifica il ponte a diodi VD2-VD5. Tutti i nodi stabilizzatori sono alimentati da una tensione di +9,2 V, ottenuta da uno stabilizzatore rettificato mediante transistor VT3 e VT4. Il suo valore dipende dalla tensione di stabilizzazione del diodo Zener VD6. Poiché nella progettazione viene utilizzato un trasformatore step-down a bassa potenza da una fotocopiatrice Xerox come T1, progettato per una corrente di carico di circa 10 mA, la corrente attraverso il diodo zener viene scelta molto piccola, inferiore a 1 mA. La bassa potenza del trasformatore ha determinato anche la scelta della natura del segnale sonoro: un breve impulso di tono e una lunga pausa. È inoltre possibile utilizzare un trasformatore più potente, ad esempio TPK-2-12V, progettato per una corrente di carico fino a 0,21 A. Per l'autoproduzione di un trasformatore, un circuito magnetico a forma di W con un'area della sezione trasversale di è adatta l'asta centrale di 2 cm2. L'avvolgimento primario dovrebbe essere costituito da 5900 spire di filo di avvolgimento con un diametro di 0,06 mm. L'avvolgimento secondario, contenente 500 spire, è avvolto con un filo del diametro di circa 0,2 mm. Le piastre del circuito magnetico sono assemblate in una sovrapposizione. Il trasformatore finito può essere rivestito con un composto epossidico. La maggior parte delle parti del dispositivo si trova su un circuito stampato 75x45 mm, mostrato in fig. 2. I resistori R6, R8 e i resistori R1, R2 con varistore RU1 sono montati su piccole schede separate.
È stata utilizzata anche una scheda già pronta da un adattatore di rete, su cui sono installati i diodi VD2-VD5 e un condensatore C3. Dopo la produzione, tutte queste schede vengono ricoperte sul lato di montaggio con una vernice resistente all'umidità, ad esempio XB-784. Insieme al trasformatore T1, sono alloggiati in un contenitore plastico di dimensioni 160x110x32 mm dal ricevitore antintrusione RR-701R. La resistenza a gas B1, rimossa dal videoregistratore Funai, è fissata su una massiccia piastra metallica e insieme ad essa è collocata in una custodia di plastica di dimensioni 46x42x15 mm (Fig. 3) con fori per l'accesso all'aria. La sua sensibilità è molto superiore a quella del resistore a gas domestico GZR-2B utilizzato nel progetto descritto nell'articolo "Dispositivo di segnalazione luminosa e acustica per acqua bollente" ("Radio", 2004, n. 12, pp. 42, 43) . Tuttavia, anche GZR-2B e altri resistori a gas simili possono funzionare nel dispositivo di segnalazione descritto.
Il dispositivo può utilizzare resistenze fisse di qualsiasi tipo (MLT, C1-4, C1-14, C2-23). È auspicabile che i resistori R1 e R2 non siano infiammabili. Resistore trimmer R3 - miniatura in un alloggiamento che lo protegge da influenze esterne. È altamente indesiderabile utilizzare resistori di regolazione aperti (ad esempio, SP3-38) a causa della loro bassa affidabilità. Varistore RU1 - HEL14D471K o altro varistore a disco con una tensione di classificazione di 470 V. Condensatori di ossido: K50-68, K53-19, K53-30 e le loro controparti importate. Il condensatore C8 deve avere una bassa corrente di dispersione. La copia utilizzata dall'autore ha una corrente di dispersione inferiore a 10 nA a una tensione di 18 V. I restanti condensatori sono in ceramica K10-17, K10-50, KM-5 o loro analoghi. Il condensatore C4 deve essere valutato per almeno 35 V. Invece dei diodi 1 N4002, è adatto qualsiasi 1N4001-1 N4007, UF4001 -UF4007, nonché le serie KD208, KD209, KD243. I diodi 1N4148 possono essere sostituiti con 1SS244, 1N914, KD510A, KD521A, KD521B, KD522A, KD522B. Il diodo Zener BZV55C-10 è sostituito da TZMC-10, KS210Ts, KS210Ts1, 2S210K1, 2S210K, 2S210Ts, transistor 2SC1685 e 2SC2058 - da 2SC1815, 2SC1845, SS9014, nonché serie KT3102, KT6111 2 e transistor 1015SA9012 - su SS9015, SS2, 733SA3107 o serie KT6112, KT2. Sostituzione transistor 2331SC2 - 2383SC8050, SS136, BD138, BD646, KT683A, KT2A. Invece dei transistor 1273SA2 e 1270SA8550, sono adatti SS2, 564SB231, BD639, KT644A, KT684A, KTXNUMXA. Va tenuto presente che i transistor offerti come sostituti possono presentare differenze nel tipo di pacchetto e nella piedinatura. Il chip K561LA7 sarà sostituito da KR1561LA7 domestico, N564LA7, 564LA7 (gli ultimi due in altri casi) o CD4011A importato. Induttore L1 - produzione industriale di piccole dimensioni con un'induttanza di almeno 100 μH e una resistenza dell'avvolgimento di 3 ... 30 Ohm. Pulsante SB1 - PKN-125. L'emettitore sonoro HA1 è un dispositivo piezoelettrico di chiamata di un apparecchio telefonico. La sua capacità è di 0,03 uF. Sono adatti anche altri emettitori piezoelettrici, anche con una capacità maggiore, nominale per una tensione di almeno 20 V. Diversi di questi emettitori possono essere collegati in parallelo. Invece di un emettitore piezoelettrico, è possibile collegare all'uscita del dispositivo una capsula telefonica elettromagnetica o una testina dinamica con una resistenza dell'avvolgimento di almeno 32 ohm, ad esempio PQAS57P3ZA-DZ, tramite un condensatore di accoppiamento non polare. Un sensore di perdite d'acqua può essere realizzato, ad esempio, da una lastra di fibra di vetro laminata su un lato. La lamina è divisa lungo una linea tratteggiata da uno spazio vuoto in due parti isolate, una delle quali funge da elettrodo E1 e la seconda da elettrodo E2. Maggiore è la lunghezza della fessura, maggiore è la probabilità che le primissime gocce d'acqua che cadono sulla piastra cadano su di essa e chiudano gli elettrodi. Diversi di questi sensori, collegandoli in parallelo, possono essere posizionati nei luoghi più pericolosi dal punto di vista delle perdite d'acqua, ad esempio sotto i radiatori del riscaldamento, una lavatrice, i giunti dei tubi dell'acqua. Una scatola con una resistenza a gas viene posizionata nel punto della stanza più soggetta ad appannamento ad alta umidità, ma non sulla finestra. Il trimmer resistore R3 imposta la soglia di allarme. Se la "resistenza a secco" della resistenza a gas B1 viene ripristinata dopo una diminuzione dell'umidità per troppo tempo, le resistenze R4 e R5 possono essere installate nel dispositivo di allarme con una resistenza tre volte inferiore. È possibile aumentare la sensibilità del sensore di perdite d'acqua aumentando la resistenza del resistore R9 a 100 kOhm. Selezionando la resistenza del resistore R20, è possibile impostare il tono desiderato dei segnali audio. Per comodità di controllo delle prestazioni e impostazione del dispositivo di segnalazione, il condensatore C8 può essere temporaneamente disconnesso. Autore: A. Butov
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