Электронный велоспидометр может быть полезен спортсменам-велосипедистам во время соревнований и тренировок для правильного распределения скоростных нагрузок. Принцип действия подобен частотомеру. Скорость движения определяется по частоте вращения колес. Частоту вращения преобразуют в импульсное напряжение, измеряя среднее значение которого, определяют скорость движения велосипеда. Схема экономичного велоспидометр а показана на рис. 6.11.

Датчиком служит геркон КЭМ-3, укрепленный на раме велосипеда и коммутируемый небольшим магнитом, укрепленным на спице колеса. При вращении колеса конденсатор CJ периодически заряжается по цепи C2R2 и разряжается через нормально замкнутые контакты геркона. Конденсатор периодически подключается к затвору транзистора VI, шунтируя резистор R1. Напряжение на конденсаторе С2 растет, что приводит к открыванию транзистора VI пропорционально частоте переключения геркона. Таким образом, показания прибора будут пропорциональны скорости движения велосипеда.

Налаживают устройство, подбирая резистор R1 так, чтобы ток истока не превышал мкА. Градуируют прибор, подбирая конденсатор С1 в пределах 0,1...0,3 мкФ. После изготовления устройства все его детали покрывают изоляционным лаком. Недостатком описанного устройства является его температурная и временная нестабильность.

Схема (рис. 6.12) велоспидометра в значительной степени лишена этих недостатков. Устройство состоит из датчика на базе

тм-3 J= 4,7шт

Рис. 6.11. Схема электронного велоспидометра

Рис. 6.12. Схема усовершенствованного велоспидометра

геркона, формирователя импульсов (одновибратора), выполненного на элементах Di./-Di.3 микросхемы К155ЛАЗ н измерительного прибора. Герконом запускается одновибратор, вырабатывающий импульсы, длительность которых не зависит от частоты срабатывания геркона S1 и дребезга его контактов. Эти импульсы через инвертор D1.4 поступают на базу транзисторного ключа V2, в эмнттерную цепь которого включен измерительный прибор. Показания измерительного прибора пропорциональны скорости движения велосипеда. Предельное значение скорости устанавливается резистором R3 и емкостью конденсатора С1 прн градуировке шкалы прибора, которую удобно выполнять, подключив генератор импульсов параллельно геркону. Предельное значение шкалы при*

бора 60 км/ч соответствует частоте 7,7 Гц, 50 км/ч - 6,8 Гц, 40 км/ч - 5 Гц, 30 км/ч - 4 Гц, 20 км/ч - 2,5 Гц, Юкм/ч - 1,4 Гц.

Велоодометр (рис. 6.13) служит для отсчета пройденного велосипедом пути. Датчиком прибора служит геркон Si, установленный на раме велосипеда и коммутируемый магнитом, укрепленным на спице колеса. Кратковременное срабатывание геркона вызывает запуск одновибратора на

элементах D1.1, DJ.2 мик- Ш

росхемы К155ЛАЗ, который формирует импульсы, достаточные по длительности для срабатывания электромагнитного счетчика им-

MUKpocxtmi

кэи-т

Рис. 6.13. метра

Схема селоодо-

Шк WOuHIse 1 dl ЮдШЗ

HTSOJA

пульсов В1. Счетчик включен в коллекторную цепь транзисторного ключа, выполненного иа транзисторе V2. При каждом срабатывании геркона счетчик переключается на один шаг. Если установить иа колесе, длина окружности которого близка к 2 м, два диаметрально расположенных магнита, то показания счетчика будут соответствовать длине пройденного пути в метрах. В приборе можно использовать счетчик МЭС-54 или СИ-811 с перемотанной катушко.т (3300 витков ПЭЛ0О,1 или 5850 витков ПЭЛ 00 15)

кг, п пгт

Рис. 6.14. Схема электронной фотовспышки

-----1

Электронная фотовспышка. Известно, что для получения хорошего снимка необходимо достаточное освещение. Это особенно важно для съемки движущихся объектов, так как съемку следует вести с минимальной выдержкой. Источником мгновенного освещения может стать электронная лампа-вспышка. Принципиальная схема фотовспышки, работающей от батареи напряжением 4 5 В, показана на рис. 6.14. с г . .

Источником высокого напряжения, необходимого для зажигания лампы-вспышки, служит преобразователь постоянного напряжения, выполненный на транзисторах К/ н К2 и трансформаторе по схеме автогенератора. f к к

Для устойчивой работы генератора на базы -транзисторов подается через цепочку /?/С7.отрицательное напряжение смещения.

Напряжение обмотки /, пыпрядгленное диодами Г)1-D4, заряжает конденсаторы С2 и СЗ до напряжения 280 В. Индикацию заряда накопительного конденсатора С2 осуществляет иеоиовая лампа Я2. Поджиг лампы фотовспышки осуществляется импульсным трансформатором Т2, на первичную обмотку которого разряжается конденсатор СЗ через синхроконтакт фотоаппарата.

Летали. Транзисторы типа П213-П217 с любым буквенным индексом; трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Ш16 X X 25; повышающая обмотка / намотана первой в 4-5 слоев с изоляцией лакотканью и содержит 1800 витков провода ПЭВ-1; обмотка / содержит 40 витков провода ПЭВ-1 0,7-0,8 с отводом от середины; трансформатор Т2 выпол1ен на каркасе диаметром 7 мм и длиной 20 мм со щечками. Первой наматывается повышающая обмотка , содержащая 200 витков провода ПЭВ-1, затем обмотка

/, содержащая 20-25 витков провода ПЭВ-1 0,4- 0,6; конденсатор С2 типа ЭФ емкостью 800 мкФ, остальные коидексаторы и резисторы любого типа.

При налаживании подбирают резистор RI по минимуму тока потребления при надежной генерации. Энергии свежей батареи 3336Л достаточно для производства 35-40 вспышек.

Электронная газовая зажигалка (рис, 6,15) представляет собой генератор импульсов высокого напряжения. Импульсы генератора создают искровые разряды возле горелки в момент включения газа. Для этого на оси ручки включения газа устанавливают кулачковый механизм, замыкающий контакты S/, находящиеся вблизи ручки. Включается реле/С, блокируя контакты кнопки S/ н включая в цепь заряда конденсатор С1. При этом запускается блокинг-генератор, выполненный на транзисторе V2. Открытое состояние транзистора VI сохраняется в течение времени заряда конденсатора С/, после чего транзистор запирается, и реле отключает питание от схемы, переводя ее в исходное состояние.

Детали. Трансформатор блокинг-генератора Т1 выполнен на ({ерритовом магнитопроводе диаметром 20 мм; обмотка / содержит f40, обмотка - 70 витков провода ПЭВ 0,47; трансформатор Т2 - катушка зажигания мотоцикла или лодочного мотора; питание - четыре элемента 373 или 343, соединенные последовательно.

Двухтональный звонок (рис. 6.16) содержит управляющий генератор, собранный на элементах Dl.i-Dl.3 микросхемы К155ЛАЗ и вырабатывающий управляющие импульсы, частота которых зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1. Прн указанных на схеме номиналах частота переключении генератора равна 0,7...0,8 Гц. Импульсы управляющего генератора подаются на генераторы тона и поочередно подключают их к усилителю звуковой частоты, собранному на транзисторе VI. Первый генератор выполнен на элементах микросхемы DL4,D2.2, D2.3 и вырабатывает импульсы частотой 600 Гц (регулируется под-

Рис. 6.15. Схема электронной газовой зажигалки

бором элеченюв С2, R2), второй генератор выполнен на элементах D2.1, D2.4, D2.3 и работает с частотой 1000 Гц (регу т ируется подбором элементов СЗ, R3). Громкость звучания регулируют резистором R5.

Рис. 6.16. Схема двухтонального звонка

Детали. Резисторы типа МЛТ-0,125, подстроечный резистор типа СПЗ-16; конденсаторы С1-СЗ типа К50-6; микросхема К155ЛАЗ, К133ЛАЗ, К131ЛАЗ, К158ЛАЗ; транзисторы КТ603В, КТ608, КТ503 с любым буквенным индексом.

Датчик температуры (рис. 6.17) можно использовать как защитное устройство мощных транзисторов от перегрева. Такой датчик отключает

/1г SJH

цтпров.

( +70С )

ЮдЮн

Рис 6.17. Схема защитного устройства для транзистора

Рис. 6.18. Схема измерителя температуры

питание от защищаемого блока или узла, как только температура корпуса мощного транзистора превысит допустимую. Тер-чрпд ? У Ройстве служит транзистор У2, приклеенный через изоляционную прокладку к корпусу защищаемого транзистора. На транзисторах V2 и V4 собрано пороговое устройство, которое

срабатывает при определенной температуре корпуса V2 вследствие увеличения коллекторного тока транзистора при повышении температуры.

Благодаря наличию положительной обратной связи через резистор R7, Процесс открывания транзисторов V2 и V4 протекает лавинообразно, при этом срабатывает реле f(l н своими контактами отключает питание защищаемого блока. При снижении температуры устройство возвращается в исходное состояние. Порог срабатывания можно регулировать в пределах -(-30...+80 С переменным резистором R2.

Детали. Транзистор V2 типа МП40-МП42, V4 типов КТ605, КТ608Б, КТ503; для более высоких температур используют кремниевый транзистор МП116, КТ361 с любым буквенным индексом;

резисторы типа МЛТ-0,25; R6 типа ЛЛТ-0,5; реле типа РЭС-22.

Электротермометр для измерения температуры зерна (рис. 6.18). Датчиком прибора служит измерительная игла диаметром 4 мм, с помощью которой прокалывается мешок с зерном. Построен прибор по принципу несбалансированного моста, к одной диагонали которого подводится напряжение питания от аккумуляторной батареи (через кнопку 5/ и ограничительные резисторы R7 и R8), а в дpyJ гую включенизмерительный прибор - мнкроамперметр со шкалой 0-50 мкА типа М494. Одним из плеч моста является терморезистор /?3типа МТ-54 сопротивлением 1,3 кОм при 20 °С, установленный на конец измерительной иглы. Калибруют прибор по образцовому ртутному термометру, начиная с самой низкой температуры (-10 С). Резистором R2 устанавливают стрелку микроамперметра на начальное деление шкалы. Для калибровки на наивысшей измеряемой температуре переключатель S2 устанавливают в положение /< (контроль) и, подстраивая резистор R4, устанавливают стрелку прибора на конечное значение шкалы (+70 °С). Перед измерением температуры калибровку шкалы производят в положении И переключателя S2. Регулировкой потенциометра R8 устанавливают стрелку прибора на конечное значение шкалы.

Дстйли. Резистор R4 наматывается манганиновым проводом ПЭММ-0,1 бифплярно; проводка внутри иглы выполнена проводом во фторопластовой изоляции типа МГТФЛ-0,2.

Термометр с линейной шкалой (рис. 6.19) позволил получить линейную шкалу отсчета температуры благодаря применению в качестве термодатчика полупроводникового диода. Зависимость падения напряжения на диоде от температуры при фиксированном прямом токе смещения линейна и для кремниевых диодов в диапазоне температур -60...+100 С составляет 2...2,5 мВЛС,

Термометр позволяет измерять температуру в диапазоне от О до +150°С с погрешностью не более ±0,3 °С. Напряа<енйв на

VI ндюги

AI К101НТ1Й

Рис. 6.19. Схема нейной шкалой

термометра с ли-

диоде VI задается током смещения, определяемым резистором R1. Изменение напряжения на диоде, пропорциональное изменению температуры, измеряется вольтметром постоянного тока, выполненным на микросхеме А1 по балансной схеме (вход /), На другой вход микросхемы поступает стабильное напряжение около 0,5 В, создаваемое генератором стабильного тока на полевом транзисторе V2 и источником опорного напряжения V3. Полевой транзистор V4 также используется для стабилизации тока, потребляемого вольтметром, благодаря чему уменьшение питающего напряжения до 7В практически не влияет на показания прибора.

При изменении температуры возникает напряжение разбаланса, которое регистрируется стрелочным прибором РА. Стрелочный индикатор в термометре - М265М. Прибор калибруют по двум температурным замерам. Первый (О °С - температура тающего снега) соответствует нулевой отметке шкалы. Термозонд с диодом VI погружают в тающий снег и резистором R5 путем балансировки микросхемы устанавливают стрелку индикатора на нуль. Второй температурный замер, например 50 С, выполняют в подогретой воде при контроле ее температуры калибровочным термометром. При этом положение стрелки индикатора устанавливают подстрой- кой резистора R3. При измерении отрицательной температуры следует изменить полярность включения индикатора Р1. Резистором R7 создают режим термостабилизацни полевого транзистора V2, при котором ток стока не зависит от температуры окружающей среды. В отличие от биполярных транзисторов, у которых с ростом температуры возрастает ток коллектора, ток стока полевых транзисторов в зависимости от напряжения на затворе при изменении температуры может увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменным. Для отыскания термостабильного режима полевого транзистора необходимо экспериментально измерить стокозатвориые характеристики при различной температуре. Для этого строят графическую зависимость тока стока от напряжения на затворе (по отношению к истоку) вначале при комнатной температуре, затем при повышенной, нагревая транзистор на несколько десятков градусов осветительной лампой. Затем определяют напряжение на затворе, прн котором стокозатвориые характеристики, снятые для различны температур, на графиках пересекаются. Точка пересечения характеристик называется термостабильной. Вместо напряжения на затворе можно определить положение движка потенциометра R7, при котором стокозатвориые характеристики транзистора не зависят от температуры.

Измеритель влажности с емкостным датчиком (рис. 6.20). Емкость конденсатора зависит от диэлектрика, находящегося между его пластинами. Для выбранного сыпучего материала (зерно, сахар, изюм, строительные материалы и др.) емкость конденсаторного датчика зависит от влажности материала.

Измеритель позволяет оценить влажность сыпучих материалов и содержит задающий генератор, выполненный по схеме мультивибратора на транзисторах VI, V2, измерительную цепь, калибратор и датчик. Датчик емкостного типа С/ подключен параллельно конденсатору СЗ. Балансируется мультивибратор резистором R4 по нулевому показанию стрелки прибора PAI. При увеличении емкости датчика С/ нарушается симметрия мультивибратора и стрелка измерительного прибора отклоняется. Калибровка прибора осуществляется с помош,ью регулятора напряжения на транзисторе УЗ, для этого при нажатой клавише SI резистором R9 устанавливают стрелку на последнее деление шкалы.