юный радиолюбитель (560767), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Чем плотнее сердечник будет прилегать х ярму, тем меньше бу10'т потери в магнитопроводе и тем чувствительнее будет реле. Ход ахоря в собранном реле мажет быть ат 0,5 до Ю:,75 мм, в то время хах ход средней контактной пружины в месте хоппжта должен быть равен 1 мм. Выводами обмотки реле служат латунные или жестяные пластинки. Реле крепи на монтажной плате с помощью гайки, навертывал ее на ехвостих» сердечника.
Собранное реле должно надежно срабатывать от источника постоянного тоха напряжением 4,0-4,5 В (батарея 3336 Л). ЭЛЕКТРОННОЕ РЕЛЕ И все же чувствительность электромагнитных реле, о которых я здесь расею~- зал, мала, чтобы реагировать на изменения тока в цепи фотоэлемента, фатарезистора или иного датчика элехтричесхих сигналов. Талъхо тах называемые поляризованные реле, аблвда нацие очень высокой чувствительностью, могут срабатывать при малых мощностях злехтрических сигналов. Невольно возвихает вопрос: хах повысить чувствительность электромагнитногоо реле? Сделать эта можно с помощью транзисторных или ламповых усилителей электрических сигналов.
Таяне усилители в сочетании с электромагнитными реле называют элекгяроипыми реле. Схема простейшего электронного реле показана на рис. 253,а Это обычный однотранзисторный усилитель тока, работающий в режиме перевпочення, на выход которого включено злехтромагнитное реле. В зависимости ат структуры транзистора н полярности управляющего сигнала, поданного на вход усилителя, транзистор закрывается (для транзистора структуры р-и-р-при положвтелъном напряжении на базе) либо, наоборот, открывается (при отрицательном напряжении на базе транзистора р-и-р).
Когда транзистор закрыт, сопротнвлеиие его участка эмвтгер — коллектор велико и тох халлехтора не превышает Ю-25 мхА, чего слишхом мало для срабатывания реле. В это время контакты К!.1 реле К1 разомкнуты и исполнительная цепь не вхпючена Когда же транзистор отхрывается, сопротивление его участка змиттер-холлектор резко уменьшается и тох холлек- Ряс. 253, Схема электраввага реле тора возрастает до значения, необходимого лля срабатывания реле- включается исполнительная цепь. 3аномни очень важное условие: для четкой работы электронного реле напряжение его источника танания должно быть на 20-30;,' болыие нанряжения срабатывания иснольэукмого в нем электромагнитного реле. В коллекторную пень транзистора вместо электромагнитного реле можно включить иной электрический прибор, например, маломощный электродвигатель М, как показано на рис.
253,6. Получипж бесконтакпное электронное реле. В этом случае ротор элтггродвигате. ля станет вращаться всякий риз, когда открывается транзистор. Вполне понятно, что ток, проходящий через транзистор, не должен превышать допустимого для него значения. Электронное реле — обязательный элемент большей части элехтронхтых автоматов, включающих и выключающих те нли иные исполнительные механизмы. ФОТОРЕЛЕ Ток светочувствительного элемента, изменяющийся под действием падающего на него света„мал.
Но если этот ток усилить, а на выход усилителя включить электромагнитное реле, то получится 41отореле- устройство, позволяющее при изменении силы света, падающего на его светочувствительный элемент, управлять различными другими приборами или механизмами. Структурная схема такого автоматически действующего устройства и графики токов, иллюстрируияцие его работу, изображены на рис. 254. Допустим, что фоторезистор й (на его месте может быть любой другой фотоэлемент) затемнен, например закрыт рукой. В это время (на графиках-участки Оа) ток цени фотоэлемента 14 и ток усилителя 1у малы, а ток в исполнительной цепи 1впп вообще отсутствует,, так как контакты К1.1 реле К1 разомкнуты.
Если теперь открыть фотоэлемент или направить на него пучок света, токи фотоэлемента н усилитеяя резко увеличатся (на графиках- участки аб), сработает электромагнитное реле и своими контахтамн вюпочит цепь питания механизма нсполненшь Но стоит снова эатемшпь фотоэлемент, как тут же разомкнется (или переключится) цепь исполнения. 1в Х! упсп ч г Г й7.1 Рнс. 254. Структурная схема фотореле, в котором функцию светочувстпвтельного элемента выполняет фотореэвстор Главное а работе фотореле- перепал токе, заставляющий срабатывать электромагнитйое реле. При этом в зависимости от выбранного усилителя электромагнитное реле может срабатывать не при освещенном, а, наоборот, при затемненном фотоэлемента Итог же один — свет, падающий на фотбзлемент, управляет цепью исполнительного механизма, которым могут быть электродвигатель, система освещения, приборы и многое другое. Предлагаю для экспериментов и конструирования три варианта фотореле с разными светочувствительными датчиками.
Схема первого варианта фотореле приведена на рис. 255,а В нем в качестве фотоэлемента используется маломощный низкочастотный транзистор Ч1 (МП39-МП42). Отбери транзистор с коэффициентом !хххэ не менее 50 и с возможно меньшим током 1кво. Верхнюю часть корпуса транзистора осторожно спали лобзиком, а затем поверхность кристалла очисти от попавцэих на нее металлических опилок. Во избежание попадания пыли и влаги на кристалл корпус необходимо закрыть тонкой прозрачной полиэгиленйвой или лавсановой идейкой. Получается фото- транзистор. Как работает такой вариант фоторелеу В исходном состоянии, когда свето. чувствительный элемент затемнен, оба транзистора закрыты. При освещении кристалла транзистора Ч1 обратное сопротивление его коллехторного перехода уменьшается, что ведет к резкому возрастанию тока коллектора.
Этот ток усиливается транзистором Ч2. При этом реле К1, являющееся нагрузкой транзистора Ч2, срабатывает и своими контактами К1.1 включает цепь управления. Регулировка фотореле сводится к установке режимов работы транзисто- ров. Надо,полобрать такое сопротивление резистора й1, чтобы при затемненном фототранзисторе через обмотку реле протекал ток 5-8 мА. Резистор К2 в этом автомате выполняет роль ограничителя тока базовой пепи транзистора Ч1, а й4 — Н коллекторной.
Электромагнитное реле К1 может быть типа РСМ, РЭС с обмоткой сопротивлением 200-700 Ом или самодельное. Фотореле будет работать значительно лучше, если световой поток булат попадать на фототранзнстор через небольшую линзу, в фокусе которой находится его кристалл. Схема второго варианта фотореле показана 'на рис. 255,6. Оно отличается от первого варианта фотореле в основном лишь тем, что в нем светочувствительным датчиком служит фоторезистор й!» Включен он в цепь базы транзистора Ч1 последовательно с резистором В2, ограничивающим ток в этой цепи.
Темповое сопротивление фоторезисгора велико. Коллек торный ток яг Ег» Рве. 255. Варианты фотореле !7-т02 транзистора в это время мал. При освещенни фоторезистора его сопротивление уменьшаегся, что приводит к увеличению тока базовой цепи. Возросший и усиленный двумя транэиегорамн фототок течет через обмотку электромагнитного реле К1 и заставляет его срабатывать — контакты К1.1 вклгочают цепь управления.
Для такого варнанта фотореле можно использовать фоторезисторы типов ФСК-1, ФСК-2. Элеатромагнитное реле должно быть рассчитано на ток срабатывания 10-12 мА (сопротивление обмотки 200-400 Ом). В третьем варианте фотореле, схема которого изображена на рис. 255,в, роль датчика выполняет фотоднод Ч1 типа ФД-1 нли ФД-2. Электромагнитное реле К1 такое же, как в первых вариантах фотореле. Здесь фптоэлемент и резистор К1 образуют делитель напряжения источника питания, с которого нв базу транзистора Ч2 подается отрицательное напряжение смешения.
Пока фотодиод не освещен, его обратное сопротивление (а включен он в цепь делителя в обрат ном направлении) очень большое. В это время напряжение смещения на базе транзистора определяется в основном только сопротивлением резистора В1. Транзистор Ч2 при этом открыт, а транзистор Ч4 закрыт. Контакты К1.1 реле К1 разомкнуты. Но стоит осветить фа'годиод, как тут же его обратное сопротивление и падение напршкения на нем уменьшатся, отчего транзистор Ч2 почти закроется, а транзистор Ч4, наоборот, откроется. При этом реле К1 сработает и его контакты К1.1, замыкаясь, включат исполнительную цепь.
При затемнении фотоднода его обратное сопротивление вновь увеличится, транзистор Ч2 откроется, транзистор Ч4 закроется, а реле К1, отпуская, своими контактами разорвет исполнительную цепь. Какова в этих фотореле роль диодов ЧЗ, шунтирующих обмотки электромагнитных реле7 В те моменты времени, когда транзистор усилителя переходит из открытого состояния в закрытое и ток коллекгорной цепи резко уменьшается, в обмотке реле возникает электродвнжущая сала самонцлукцин, поддерживающая убывающий ток в коллекторной цепи.
При этом мгновенное суммарное напряжение ЭДС сачоиндукцин и источника питания электронного реле значительно превышает макси- 257 мальное допустимое напряжение на коллекторе и р-и переходы транзистора могут быть пробиты. По отношению к источнику питания автомата диод включпз в обратном направлении, а по отношению к ЭДС самоиццукции . в прямом и, следовательно, гасит ее, предотвращая тем самым порчу транзисторов. Диод может быть как точечным, так н плоскостным, с обратным напряжением не менее 30 В.
Питать фотореле и освещающую его лампу можно как от батарей, так и от выпрямителя с выходным напряжением 9-12 В. Выпрямитель можно смонтировать в том же светонепроницаемом ящичке (рис. 256), где будет само фото- реле. Прямой посторонний яркий свет не должен попадать на датчик фотореле.
Четкость срабатывания любого из фотореле, о которых я здесь тебе рассказал, в значительной степени зависит от его освезитела Наиболее эффективно фотореле будет работать, если осветитель дает узкий и яркий пучок света в направлении точно на фотоэлектронный датчик. Осветитель можно сделать в виде металлической или картонной ~рубки длиной 120-220 н диаметром 28 — 30 мм. Внутри трубки на одном конце укрепи малогабаритную лампу накаливания, рассчитанную на напряжение 9 — 12 В (например, автомобильную), а на другом - собирательную линзу (например, круглое очковое стекло) с фокусным расстоянием 100- !20 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
