Kuhni-nn.ru

Кухни НН
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип действия, устройство и схема акустического выключателя

alt=»Принцип действия, устройство и схема акустического выключателя» />Акустические выключатели могут реагировать на голосовые команды и хлопки

Существуют следующие типы акустических выключателей:

  • Приборы, реагирующие на хлопок. Заранее программируется, при каком количестве хлопков будет выполняться та или иная команда.
  • Приборы, реагирующие на голос или заранее поставленную команду.
  • Комбинированные устройства (например, светоакустический выключатель). В них могут устанавливаться звуковые, световые датчики или сенсоры движения. Это наиболее технологичные устройства, у которых риск ложного срабатывания максимально снижен.
  • Устройства для слаботочных систем. Используются для подключения видеокамеры или передачи команды охране.

Акустические выключатели стали популярными благодаря удобству применения. Они полезны для пожилых людей, лежачих больных и маленьких детей. Приборы такого класса уже активно используются в системе «Умный дом».

Принцип работы

Устройство функционирует за счет установленного в нем микроконтроллера. Контроллер санкционирует включение и выключение света по хлопку. Данный прибор при желании можно использовать для контроля за другими электробытовыми устройствами (кондиционерами, вентиляторами и т. п.).

В составе обычного звукового выключателя света имеется электронный микрофон с предусилителем. Этот компонент усиливает поступающий в устройство звук, что позволяет фиксировать даже самые негромкие хлопки. Деятельность усилителя управляется с помощью транзисторов VT1 и VT2. Схема контролируется парой резисторов R2, а для выравнивания сигнала используются диоды VD1 и VD2.

Принцип действия хлопкового выключателя

Звук от хлопка проходит через микрофон, там усиливается и трансформируется электрический импульс. Далее происходит выравнивание звука благодаря работе выпрямляющих диодов. Звук находится под контролем резистора (если уровень громкости звука ниже заданного, резистор не допустит срабатывания прибора). Когда выравнивается сигнал на конденсаторе, возрастает напряжение, открывается транзисторный ключ VT3.

Свет отключается и включается после последовательной зарядки и разрядки конденсаторов. По окончании полного цикла деятельности (по еще одному хлопку) резистор и конденсатор C10 разряжаются за четыре секунды. Это приводит устройство к выключению.

Читайте так же:
Автоматические выключатели серии ва47 каталог

С микроконтроллером

Микроконтроллер — это маленький кусочек кремния, покрытый пластиком и имеющий металлические выводы, который не выполняет никаких функций без программного обеспечения. Применение его в любой техничке делает её умной и предполагает использование в системе «Умный дом».

Отличие от стандартного звукового выключателя:

  • уменьшенное время срабатывания до 100 микросекунд;
  • возможности перепрограммирования, установки индивидуальных параметров;
  • увеличенный радиус действия;
  • возможность изменения порогового значения сигнала (для устранения помех и исключения реагирования на ложные команды);
  • плавное изменение яркости освещения;
  • меньшее количество составных частей;
  • защита от замыкания.

↑ Входной контроль элементов

При исправных деталях и правильном монтаже устройство начинает работать сразу и не требует налаживания.
Резисторы я проверил тестером PM18C, конденсаторы — измерителем ESR-MICRO V4.0s. Все параметры в норме: резисторы имеют точность 5%, емкость оксидных конденсаторов близка к номиналу, а ERS равен 3,8 Ом.

Транзисторы серии SS8050 разделены на несколько групп по коэффициенту усиления. В наборе применены транзисторы SS8050 группы D с самым высоким коэффициентом усиления (h21э=160…300).

По результатам измерения два транзистора с h21э=290 поставлены в качестве ключа VT1, VT2; остальные четыре с h21э=440 — запаяны в сенсорах VT3…VT6.

Сопротивление обмоток электромагнитных реле составляет около 400 Ом.

Любители для входного контроля элементов зачастую применяют простые универсальные измерители с AliExpress, например, Универсальный тестер LCR-T4, измеритель ESR (рис. 6).

Рис. 6. Проверка транзисторов с помощью универсального тестера LCR-T4

Перечень основных возможностей устройства:
Измерение сопротивлений в широком диапазоне;
Измерение ёмкостей конденсаторов в широком диапазоне;
Определение эквивалентного последовательного сопротивления конденсаторов (ESR*);
Измерение индуктивностей в широком диапазоне;
Определение основных параметров диодов (прямое падение напряжения, проходная ёмкость);
Определение основных параметров транзисторов любых типов;
Определение цоколевки тиристоров и триаков (симисторов);
Определение назначения выводов всех поддерживаемых полупроводниковых компонентов с числом выводов 2 или 3.

Читайте так же:
Выключатель автоматический 5735 160а

Тестируемые элементы:
Резисторы;
Полярные и неполярные конденсаторы;
Катушки индуктивности;
N-P-N и P-N-P биполярные транзисторы;
MOSFET транзисторы P- и N-канальные;
JFET транзисторы;
Диоды;
Двойные диоды;
Тиристоры;
Симисторы.

Спецификация:
диапазон:
резисторы: 0.1 Ω-50МОМ
конденсаторы: 25pF-100000uF
индуктивности: 0,01 mH-20 H
рабочее напряжение: DС-9В
ток в режиме ожидания: 0,02uA

Примечание:
*ESR — Equivalent Series Resistance — один из важных параметров конденсатора, характеризующий его активные потери в цепи переменного тока.

Схема подключения и установка хлопкового выключателя

Ниже представлена схема монтажа акустического прибора «Экосвет-Х-300-Л» в источник света с двумя компактными люминесцентными лампами, подключённый в текущий момент к одноклавишному тумблеру.

Схема подключения хлопкового выключателя

Хлопковый выключатель «Экосвет-Х-300-Л» можно подключить в источник света с двумя компактными люминесцентными лампами

Пошаговая инструкция по подключению акустического выключателя

  1. Провода белого цвета подсоединяем к сети 220 В без жёсткого соблюдения полярности. К проводам чёрного цвета подключаем нагрузку — две компактные люминесцентные лампы.

Чёрные провода

К проводам чёрного цвета подключают нагрузку

Белые провода

Провода белого цвета подсоединяют к сети 220 В

Провода чёрного цвета

Провода чёрного цвета подсоединяют к лампам осветительного прибора

Регулятор чувствительности звука

Датчик на приборе настраивают с помощью регулятора восприятия

Устройство и конструкция

Самая простая схема состоит всего из нескольких деталей – стандартно, это комплект из двух акустических реле и триггера, собранный в единое целое на одном транзисторе. Авторы самодельных датчиков утверждают, что проще этой схемы не существует в природе. Вариантами могут выступать собранные на печатной плате, с блоком питания. Иногда используется макетная плата, а вольтаж батарейки варьируется от 9 до 12 единиц. Включаться выключаться оно будет триггером от хлопка в ладоши.

Технические параметры устройств, изготовленных в промышленных условиях, могут отличаться по мощности нагрузки, силе звука и даже использованию альтернативного напряжения сети. Белорусский Экосвет Х-300-Л работает от звука в диапазоне от 30 до 300 децибел, включая стандартный набор деталей и прочную коробку. Это – самый демократичный прибор по стоимости, после сделанного самостоятельно, да и то только потому, что у радиолюбителя дома могут найтись пригодные детали, которые не придется специально покупать.

Совет: Перед тем, как начинать установку самодельного или покупного датчика, его нужно проверить на соответствие заданным параметрам.Применение хлопкового выключателя можно считать удовлетворяющим требованиям, если оно не реагирует ни на какие звуки, кроме хлопка в ладоши. если же сделать это не удается даже после тщательной настройки, значит, составляющие компоненты звукового выключателя подобраны или соединены неверно.

Шаг 3: Калибровка потенциометров

Чтобы откалибровать звуковой выключатель, нужно сначала использовать светодиод с наименьшим напряжением, которое вы найдёте в месте LED1. Так делается потому, что низковольтажные светодиоды светятся при низком напряжении, и вы легко заметите свечение, когда произведёте хлопок рядом с микрофоном (я не помню точно, но, кажется, мой синий светодиод работал при напряжении менее 1 Вольта — попробуйте использовать маленькие диоды).

Читайте так же:
Автоматический выключатель eaton 125а

Вторая вещь, которую вам нужно держать в голове — нужно настроить POT2 таким образом, чтобы изначально LED1 (низковольтный светодиод) не горел. Эта калибровка должна быть точной и осуществить её не очень сложно. Суть состоит в том, чтобы изначально подать ток напряжением около 0.7V на первый транзистор, и мы можем сделать это, регулируя POT2. POT1 легко откалибровать. Сначала настройте POT2 так, чтобы LED1 не горел, затем сделайте хлопок недалеко от микрофона и LED1 загорится. Теперь поменяйте значение POT1, настройте POT2 опять таким образом, чтобы LED1 не горел, сделайте хлопок, и вы увидите, что LED1 снова загорелся. Вы увидите разницу в свечении LED1. Нужно настроить POT1 и POT2 таким образом, чтобы свечение появлялось при самых громких и тихих звуках. (POT1 должен быть более 5ком). Как только вы закончили со свечением LED1, переходите к LED2 и POT3. POT3 отвечает за опорное напряжение, сравниваемое с напряжением после усиления с транзистора (LED1). Здесь можно настроить чувствительность устройства, т.е. на каком уровне звука должен срабатывать выключатель. Выход можно увидеть на LED2 — вы разберётесь во всём сами после пары самостоятельных регулировок. Единственное, что я хочу заметить — не стоит калибровать все потенциометры в одно и то же время, т.е. вам нужно изменить значение на одном участке схемы хлопкового выключателя, увидеть разницу, и только затем переходить к другому участку схемы.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector