Книги для учителя

Своими руками

Борис Сергеевич Иванов 

Сняв с газовой плиты вскипевший чайник или разогретую в кастрюле пищу, нередко забывают сразу же выключить горелку, и пламя бесцельно сжигаемого топлива подолгу колышется над плитой. Чтобы ограничить потери газа, постройте электронный сигнализатор по приведенной на рисунке 29 схеме. В нем всего пять транзисторов и несколько других доступных и дешевых деталей.

Транзистор - это датчик температуры. Его размещают над газовой горелкой почти под потолком. Когда горелка прикрыта чайником или кастрюлей, датчик не чувствует тепла. Но стоит оставить горелку открытой — и теплый воздух устремится вверх, к датчику. По мере нагрева датчика-транзистора сопротивление его участка коллектор — эмиттер будет уменьшаться, а значит, возрастать падение напряжения на переменном резисторе R1.

К переменному резистору' подключен усилительный каскад из двух транзисторов V2 и V3. Даже малейшее изменение напряжения на переменном резисторе этот каскад «почувствует» и усилит его. В результате на резисторе нагрузки R2 падение напряжения будет в сотни раз превышать входное. Оно, в свою очередь, управляет генератором звуковой частоты, собранным на оставшихся транзисторах V4 и V5. Как только напряжение достигнет определенного значения, генератор включится и из динамической головки В1 раздастся звук. Громкость звука достаточна, чтобы его хорошо было слышно в квартире. Тональность звука зависит от конденсатора С1 — чем больше его емкость, тем ниже тональность.

Датчиком может служить любой транзистор из серий МП39 — МП42, но его нужно обязательно проверить с помощью омметра. Щупы омметра подключают к выводам коллектора и эмиттера транзистора. Меняя местами щупы, находят такое подключение, при котором стрелка омметра отклонится больше — это случится тогда, когда минусовый щуп омметра будет касаться вывода коллектора транзистора, а плюсовой — вывода эмиттера. По шкале омметра измеряют сопротивление, и, если оно не.менее 20 кОм, .используют транзистор в качестве датчика.

Транзистор V2 может быть П401— П403, П416А, П4-16Б. Хотя эти транзисторы высокочастотные и обычно используются в радиоприемниках, здесь такой транзистор нужен потому, что он обладает высоким сопротивлением между выводами коллектора и эмиттера. На всякий случай убедитесь в этом с помощью омметра, прежде чем вставить транзистор в устройство.

Транзистор V3 — любой из серий МП39—МП42, но сопротивление между выводами эмиттера и коллектора здесь не играет роли. Транзистор V4 обязательно кремниевый (предыдущие были германиевые), обладающий большим сопротивлением между выводами коллектора и эмиттера. Кроме того, этот транзистор другой структуры — видите, стрелка эмиттера направлена в сторону окружности, а не линии базы. Про такой транзистор говорят, что он структуры п-р-п, остальные же транзисторы структуры р-п-р. Подойдет любой транзистор из серий МШИ— МП113, КТ315. Транзистор V5 —МП39Б, МШГили другой транзистор серий МП39-—МП42, но со статическим коэффициентом передачи тока (иначе говоря, коэффициентом усиления) не менее 30.

Динамическая головка В1—0,25ГД—1 или другая, от малогабаритного транзисторного радиоприемника. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, переменный любого типа, например СП-1, СП-2. Конденсатор МБМ или другого типа, источник питания GB1 — батарея 3336Л, выключатель S1 — тумблер.

Детали сигнализатора, кроме датчика и. батареи, разместите на плате из изоляционного материала (рис. 30). Выводы деталей подпаивайте к монтажным шпилькам. Напротив диффузора головки вырежьте в плате отверстие.

Плату укрепите в корпусе подходящих габаритов (рис. 31). Батарею разместите на его съемной задней крышке.

Теперь о транзисторе датчика. Его приклеивают к небольшой планке (рис. 32) из изоляционного материала так, чтобы основание транзистора было обращено вниз. Выводы коллектора и эмиттера подпаивают к монтажным   шпилькам — сверху к   ним   присоединен двухпроводный шнур достаточной длины, соединенный с платой сигнализатора.          .

Планка с датчиком приклепана к металлическому держателю-кронштейну, который крепят либо к стене кухни, либо к газовой трубе так, чтобы датчик находился на расстоянии 1,2—1,5 м от плиты и примерно над центральной точкой между горелками — тогда теплый воздух от любой из них достигнет датчика.

Конечно, лучший вариант —поместить датчик непосредственно над горелкой (естественно, на заданной высоте),, но тогда их понадобится столько, сколько горелок на плите. Все датчики включают параллельно (соединяют между собой эмиттеры и коллекторы транзисторов).

Настало время проверить сигнализатор в работе и наладить его. Вначале установите движок переменного резистора в верхнее по схеме положение, когда сопротивление резистора полностью выведено (иначе говоря, он замкнут), и замкните выводы коллектора и эмиттера транзистора V3. Должен послышаться звук из динамической головки. Разомкнете выводы — звук исчезнет.

Затем подключите к указанным выводам вольтметр — его стрелка должна показать напряжение, практически равное напряжению питания (4,5 В). Перемещая движок переменного резистора вниз по схеме (вращая ручку резистора по часовой стрелке), следите за изменением напряжения. Как только оно достигнет примерно 2В, включится генератор и раздастся звук. Это порог срабатывания сигнализатора. Против точки на ручке резистора поставьте на корпусе устройства риску.

Перемещая движок резистора в обратном направлении, заметьте, когда напряжение достигнет предельного значения и при дальнейшем перемещении движка не увеличивается. Поставьте в этом положении движка вторую риску на корпусе сигнализатора. От первой риски ко второй начертите стрелку — она укажет направление уменьшения порога^срабатывания.

Установите переменным резистором напряжение, скажем 3,5 В, и включите газовую горелку или приблизьте датчик к колбе настольной лампы. Вы увидите, как напряжение' начнет падать и через некоторое время сигнализатор сработает. Чем большее напряжение будет установлено вначале, тем при большей температуре нагрева датчика будет срабатывать сигнализатор. Учитывая же, что в этом случае понадобится и больше времени, нетрудно догадаться о двойной роли переменного резистора — им устанавливают чувствительность сигнализатора к температуре и задержку подачи сигнала о горящей бесцельно газовой горелке.

Звук сигнализатора выключается, как только датчик охлаждается до определенной температуры.

Сигнализатор потребляет ток от 2 мА (если метка на ручке резистора против правой риски) до 0,2 мА (когда метка против левой риски), поэтому он экономичен в дежурном режиме. Когда же раздается сигнал, потребляемый ток возрастает до 10 мА. Чтобы продлить срок службы батареи, включайте сигнализатор лишь перед началом пользования плитой и выключайте сразу же, как только закроете газовый кран горелки.

Такой сигнализатор пригоден и для электроплит, но в этом случае датчик придется опустить ниже — точное его место подбирают экспериментально.

Периодически после включения сигнализатора проверяйте его действие, устанавливая ручку переменного резистора против риски порога срабатывания и добиваясь появления звука.