Вильямс Никитин - В помощь радиолюбителю. Выпуск 12

4.3. Автомат кормит аквариумных рыб

Нечаев И. [18]

Автомат каждый день по утрам выполняет кормление аквариумных рыб с помощью дозатора, функции которого исполняет электромагнит, управляемый транзисторным ключом.

Принципиальная схема автомата представлена на рис. 26.

Рис. 26. Принципиальная схема автомата для кормления рыб

Устройство содержит светочувствительный элемент, в качестве которого используется фоторезистор R1, триггер Шмитта, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы DD1 типа К561ЛЕ5, формирователь импульсов постоянной длительности для подачи корма на элементах DD1.3 и DD1.4 и электронный ключ на транзисторах VT1, VT2, нагруженный электромагнитом дозатора Y1.

В темное время суток сопротивление фоторезистора значительно больше R2, и на входе триггера Шмитта низкий уровень напряжения. Также низкий уровень действует на выходе триггера Шмитта, на входе элемента DD1.3 и на выходе DD1.4. Поэтому транзисторы ключа заперты, и электромагнит дозатора отключен.

С наступлением рассвета сопротивление фоторезистора уменьшается, напряжение на входе триггера Шмитта нарастает, и, когда оно достигнет порога срабатывания, триггер опрокидывается. На выходе элемента DD1.2 появляется высокий уровень и начинается заряд конденсатора С3 через резистор R6. При этом на входе DD1.3 и на выходе DD1.4 оказывается высокий уровень, ключ отпирается, и срабатывает электромагнит дозатора. Длительность подачи корма определяется длительностью заряда конденсатора С3: по мере заряда уровень напряжения на входе DD1.3 уменьшается и достигает порога запирания. Тогда ключ запирается и электромагнит выключается. Этот режим продолжается до тех пор, пока не стемнеет и схема возвратится в исходное состояние.

Эскиз печатной платы и расположение элементов схемы приведены на рис. 27.

Рис. 27. Эскиз печатной платы автомата

Питание устройства осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В с помощью обычного блока питания, схема которого приведена на рис. 28.

Рис. 28. Принципиальная схема блока питания автомата

Виноградов Ю. [19]

Устройство предназначено для автоматической подсечки рыбы после нескольких поклевок, число которых определено схемой. Принцип действия конструкции поясняется кинематической схемой, приведенной на рис. 29.

Рис. 29. Кинематическая схема автомата

Здесь:

1. Футляр из пластмассы, в котором размещается электронный блок;

2. Плоская пружина из фосфористой бронзы;

3. Изоляционная пластина;

4. Контактная скоба;

5. Узлы крепления пружин;

6. Подпружиненное коромысло;

7. Зажим лески;

8. Стальная тяга;

9. Серьга зацепа с резьбой;

10. Вал редуктора с резьбой;

11. Леска;

12. Струбцинка крепления автомата.

В настороженном состоянии, показанном на рисунке, леска 11 натянута грузилом и закреплена на конце коромысла в узле 7. Пружина 2 является движителем автомата: в согнутом состоянии она удерживается тягой 8, на конце которой находится серьга 9. В резьбовое отверстие серьги на несколько витков ввернут хвостовик вала редуктора 10. При подаче питания на электродвигатель шестерня его вала вращает шестерню редуктора, его вал выворачивается из серьги, они разъединяются, и пружина 2 резко распрямляется, дергая леску и производя подсечку. Момент включения двигателя определяется электрической схемой автомата, приведенной на рис. 30.

Рис. 30. Принципиальная схема автомата

SF1 — Контакты между коромыслом и скобой, в настороженном состоянии разомкнуты и замыкаются при поклевке;

SF2 — Контакты между валом редуктора и серьгой;

SA1 — Двухполюсный тумблер-переключатель, при налаживании и насадке наживки контакты SA1.1 замкнуты, a SA1.2 разомкнуты;

SA2 — Переключатель, которым устанавливается число поклевок, после которых происходит подсечка;

SA3 — Переключатель, которым устанавливается временной интервал, в течение которого осуществляется счет числа поклевок.

Элементы 2И-НЕ DD1.1 и DD1.2 образуют одновибратор, назначение которого состоит в устранении дребезга контактов SF1. При первой поклевке сигнал датчика SF1 активизирует счетчик DD3, положительный перепад с его вывода 3 через диод VD1 запускает генератор импульсов, собранный на элементах DD2.2 и DD2.3. Импульсы с частотой повторения около 1 Гц поступают на счетчик DD4, и в зависимости от положения переключателя SA3 через 2, 4 или 8 с сигнал поступает на вход 13 элемента DD2.1, а с выхода 11 DD1.3 — нa входы R счетчиков DD3 и DD4, возвращая их в нулевое состояние. Таким образом, если за время указанного промежутка не поступили следующие сигналы поклевок, первый сигнал считается ошибочным, и схема возвращается в исходное состояние.

Кроме того, при первом сигнале поклевки с вывода 3 DD3 перепадом напряжения запускается генератор звуковой частоты, собранный на элементах DD2.4 и DD1.4. Звуковой сигнал усиливается транзисторами VT3, VT4 и воспроизводится динамической головкой НА1, извещая рыбака о начале поклевки.

Если за первым сигналом поступают следующие, микросхема DD3 их считает, и, когда их число соответствует установке переключателя SA2, сигнал через R5 поступает на выходной усилитель, собранный на транзисторах VT1, VT2, которыми включается электродвигатель M1. В результате происходит подсечка, а размыкание контактов SF2 приводит к обнулению счетчиков DD3 и DD4.

Термочувствительным элементом в этой конструкции является эмиттерный переход кремниевого транзистора, падение напряжения на котором при стабильном токе пропорционально температуре перехода и составляет около 2,5 мВ на каждый градус Цельсия. Термометр рассчитан на измерение температуры от 0 до +100 °C.

Принципиальная схема термометра приведена на рис. 31.

Рис. 31. Принципиальная схема термометра с транзисторным датчиком

На транзисторе VT3 и диодах VD1, VD2 собран генератор тока, благодаря которому термометр сохраняет точность измерений при снижении напряжения батареи с 9 до 6,5 В. Датчик температуры выполнен на транзисторе VT1, через который резистором R2 устанавливается стабильный ток, равный 100 мкА.

Термодатчик и резисторы R1, R2, R8 и R9 образуют мост, в одну диагональ которого (коллектор VT3 — минус батареи) включено питание, а в другую — базы транзисторов (VT2-VT4). Эти транзисторы и резисторы R4, R6 также образуют мост, в диагональ которого включен стрелочный прибор РА1 с добавочными резисторами R3, R7. Помимо использования генератора тока, питание мостовой схемы стабилизировано стабилитроном VD3.

В связи с линейной зависимостью падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT1 от температуры, градуировку термометра достаточно выполнить всего в двух точках, для чего нет необходимости в эталонном термометре. Этими точками являются температура таяния снега и температура кипения воды. Погружая датчик в воду со снегом, переменным резистором R8 устанавливают стрелку прибора на нулевое деление шкалы. Затем, погружая датчик в кипящую воду, переменным резистором R3 устанавливают стрелку на максимальное деление шкалы. При использовании микроамперметра с полным отклонением стрелки, равным 100 мкА, его шкала без переделки будет показывать температуру датчика в градусах Цельсия.

В качестве транзистора VT1 можно использовать КТ342В, а остальных — КТ349Б. В качестве диодов VD1, VD2 — КД521.

Датчик должен иметь герметичную конструкцию.

Термометром можно также измерять отрицательные температуры до -25 °C. Для этого достаточно сдвинуть нуль температуры вправо, например на двадцатое деление шкалы. Но при этом потребуются либо нанесение новой шкалы, либо таблица соответствия делений шкалы температуре.

Власов Ю. [21]

В этой конструкции термочувствительным элементом является кремниевый диод, включенный в прямом направлении. Он выполнен в виде зонда, который можно вводить в труднодоступные точки аппаратуры для контроля температурного режима.

Конструкция зонда показана на рис. 32.

Рис. 32. Конструкция температурного зонда