サウンドインジケータアンチスリープ。サウンドインジケーター

さまざまな自動化およびシグナリングデバイスを設計する場合、特定のノードのステータスを示す可聴インジケータが必要になる場合があります。多くの場合、このようなインジケーターは、サウンドエミッターにロードされた AF ジェネレーターに基づいて構築されます。ただし、このようなインジケーターの単調な音は、特に騒がしい状況では、十分に目立たないことがよくあります。そのため、信号を中断したり、振幅や周波数を変化させたりするなどの信号変調方式が用いられます。

このようなデバイスは技術文献で繰り返し説明されていますが、それらは複雑で供給電圧にとって重要である場合があり、多数の無線要素と巻線部品が含まれていました。

提案されたインジケーターは、そのような欠点がなく、サウンドエミッターのタイプにとって重要ではなく、供給電圧の大幅な広がりで動作することができます。インジケータ（図1）は、トランジスタVT1、VT2で作られた制御発振器、トランジスタVT3、VT4の制御発振器、およびトランジスタVT5のパワーアンプで構成されています。

制御発振器は、約 2 Hz の周波数で追従し、周波数を変調する三角形のパルスを生成します。音声信号. その出力信号は、トランジスタVT2のベースから非標準的に取得され、抵抗R5を介して、マルチバイブレータ回路に従ってトランジスタVT4と一緒に作成された制御発振器のトランジスタVT3のベースに供給されます。

マルチバイブレータの出力信号は、抵抗 R8 を介してパワーアンプに供給されます。アンプはダイナミックヘッドBA1に搭載されており、そこから音が出ます。

トランジスタ VT3、VT4 は少なくとも 80 の電流転送比を持つ必要があり、VT5 はサウンドエミッタによって消費される電流に耐える必要があります。残りのトランジスタのパラメータは重要ではありません。電源電圧が 4 V を超えない場合、ダイナミックヘッドは 8 オームのボイスコイルで少なくとも 0.25 W になります。電圧が高い場合は、TA - 4、TK - 67、DEMSH - 1 A、DEM - 4M などの低抵抗の電話カプセルを代わりに取り付けることができます。

インジケーターのデザインは、使用するパーツによって決まります。片面ホイルグラスファイバー製のプリント回路基板のオプションの1つを図1に示します. 2. 絶縁トラックは、弓のこ刃で作られたカッターで切断されます (利用できない場合は、鋭利なナイフで行います)。必要に応じて、エッチングによる製造用のボードの新しい図面を作成できます。

このボードは、図に示されているトランジスタだけでなく、ULM または MLT 抵抗器を取り付けるように設計されています。コンデンサを取り付けるための穴がいくつかあり、基板面積に余裕があり、コンデンサを使用できます。さまざまな種類、特にMBM、BM、KM、K50～6です。実装基板の外観を図1に示します。 3.

ボードは、バッテリーZSHNKP - 10B（マイナーランプから）のクランプに固定するように設計されており、直径6.5 mmの2つの穴が107 mmの距離で開けられています。ボードを取り付けると、バッテリークランプとプリント導体との電気接続が提供されます。蒸発するバッテリー電解液の影響下でのボードの腐食を防ぐために、電気絶縁ワニスでコーティングする必要があります。上から、ボードは、たとえば指定されたランプのキットのふたで覆われていますが、他のオプションはまったく問題ありません。

車内の電子機器 - サウンドインジケーター反夢

低電圧サウンドインジケータ回路 (図 4.12) は、夜間の自動車運転の安全性を向上させるように設計されています。運転中の居眠りを防止する装置です。インジケーターはバッテリーと一緒に片面に作られていますプリント回路基板ブラケットの形で（図4.13）、SA1マイクロスイッチをオンにすることで、耳の後ろに固定できます。

頭を深く傾けると（眠りにつく瞬間）、傾斜センサーF1の接点が閉じ、インジケーターが点灯します-大きな信号がドライバーを即座に目覚めさせます。

もちろん、デバイスの信頼性はセンサーF1の設計に大きく依存します。頭部傾斜センサーのさまざまなデザインを試した結果、機械を使用せずに簡単に作成できる最も単純なものを選びました。これは、ボールペンのバネ、M4x5 真鍮ネジ、およびコンタクトストップで構成されています (図 4.14)。ねじはばねに挿入され、はんだ付けされます (フラックスまたはアスピリンタブレットを使用)。スプリングのもう一方の端は短くされ、ボードに取り付けられています。

インジケータは、電源電圧が 0.7 ～ 2 V の範囲で変化し、消費電流が 5 mA 以下の場合に動作可能です。

デバイス回路は、直接接続された異なる構造のトランジスタの自己発振器です。ピエゾエミッターを使用することで、インジケーターを小型・軽量化できます。十分な音量を得るために、L1コイルはピエゾエミッターと並列に接続されています。内部容量 HF1 とともに、共振回路を形成します。これにより、共振振動高める動作電圧供給電圧を大幅に超えるピエゾエミッター。

ピエゾエミッター他の種類 2...8 kHzの範囲にある独自の音響共鳴周波数の値を持っています。そのため、圧電エミッターの種類ごとに交換する場合は、特定のケース回路パラメータの最適な組み合わせを選択できます (最小の電流消費で最大のボリュームを実現)。

音の周波数は、コンデンサC1によって、またはコイルL1の巻き数を変更することによって変更できますが、これはもちろんあまり便利ではありません。コイル L1 には、フェライト 700NM1 (または 1000NN) 製の BF-2 (「モーメント」) 接着剤で接着されたサイズ K10x6x3 mm の 2 つのリングに巻かれた PEV-0.08 ワイヤ (0.1 または 0.12 mm) が 600 ターン含まれています。マイクロスイッチ SA1 は PD-9-2 型を使用できます。バッテリー G1 タイプ RC53M または同等品。抵抗とコンデンサはどのタイプにも適しています。KT315G トランジスタを KT312V、KT3102E に、KT361V トランジスタを KT3107 に置き換えることができます。

最も大きな音は、自己発振子の周波数と圧電エミッターの自然共振周波数が一致したときです。サウンドインジケータは、子供のおもちゃなど、他のアプリケーションを見つけることができます。

自家製または工業的に製造された消費者向け電子機器を含めることを表明する必要があることがよくあります-これは珍しく、楽しいです（選択した場合）ソフトカレント誰にとっても負担になりません。提案されたデバイスのプロトタイプは、輸入された（最近では国内の）家電製品で長い間使用されてきた短期音声信号のユニットです。これは、たとえば、エアコンの操作中にはっきりと目立ちます。電源を入れたり、操作モードを変更したりすると、ユーザーの影響に対する反応として、1〜2秒続く短くて心地よい音の信号が鳴ります。これは、家庭用電化製品がリモコンから制御される場合に特に当てはまります。リモコン、 — 受信したコマンドを確認する音声信号。

提案されたスキームに従って組み立てられたデバイスは、日常生活でキッチンのライトのオンを制御するために正常に使用され、通常のなじみのあるインテリアに「音の熱意」を追加します。そのため、ライトがオンになると、短い柔らかい音の信号が聞こえます。トイレで使用すると、エリアの占有を音で知らせることができます。

回路図

電子アセンブリは、人気のある KR1006VI1 タイマーに基づいています。ブザーを使用しているため、回路にパルス発生器やアンプを導入する必要はありません。 CMOS チップ (K561LA7 - 詳細は以下) のロジックエレメントに同じノードを組み立てることは難しくありませんが、電気回路図 (図 2.54) には、シンプルで信頼性の高い回路ソリューションが示されています。

この回路は、BZ1 ブザーがオーディオ周波数信号を生成する短い固定時間間隔を設定するためのタイマーです。デバイスに電力が供給された後、DA1 KR1006VI1 マイクロ回路は時間遅延を形成し始め、電力が印加された後の最初の瞬間に (SA1 スイッチの接点が閉じられます)、時間設定コンデンサ C1 が放電されます。タイマー出力 (ピン 3 DA1) が存在する低レベル電圧。ブザーに付属一定圧力電源電圧とほぼ同じです。

コンデンサ C1 が抵抗 R1 と R2 および内部タイマーノードを介して充電されると、マイクロ回路の出力状態が変化します。コンデンサC1のプレートの電圧が供給電圧の2/3のレベルに達すると、マイクロ回路の内部トリガーが切り替わり、DA1出力の低電圧レベルが高電圧レベルに変わります。ブザーの DC 電圧は無視できる程度になり、可聴周波数の発振が停止します。

米。 2.54。配線図ブザー

図に示されている要素R1、R2、およびC1の値では、サウンドオフ遅延は約8秒になります。それに応じてコンデンサＣ１の静電容量を増加させることによって、それを増加させることができる。

コンデンサC1として、無極性タイプのK10-17を使用するか、容量が2μFの2つの直列接続された酸化物コンデンサ（タイプK50-6）から構成することをお勧めします-それぞれが少なくとも動作電圧の場合6 6. 実際に示されているように、無極性コンデンサを時間設定として使用すると、周囲温度の影響を大きく受けるため、酸化物よりも安定した時間間隔が得られます。時間間隔の持続時間は、抵抗器 R1 の抵抗を減らすことによって簡単に減らすことができます。代わりにインストールする場合可変抵抗器線形特性を使用すると、調整可能な遅延を備えたデバイスが得られます。変圧器の電源は、220 V ネットワークの制御対象デバイス (電球) に並列に接続されています。

この電子ユニットの機能は逆にすることができます。つまり、デバイスに電源が供給されてから最初の 10 秒間はブザーを無音にします。これを行うには、ブザーの上部（図による）出力をに接続する必要があります共通線. この実施形態では、この装置は、開いた（過剰な）冷蔵庫ドアのための可聴信号装置のために特別な変更なしで使用することができる。

さらに、このシンプルで信頼性の高いデバイスを使用するためのオプションは無限であり、無線アマチュアの想像力によってのみ制限されます。

SA2 閉じるボタンは、デバイスを元の状態にリセットするために使用されます (冷蔵庫のドアを制御するのに役立ちます)。不要な場合は、スキームから除外されます。 SA1スイッチで電源回路を開くと、デバイスを元の状態に「リセット」できます。

デバイスの要素は回路基板に固定されています。ケース - 適切なもの。すべての固定抵抗器は MLT-0.25 タイプです。無極性コンデンサ - タイプ MBM、K10-23、K10-17。 BZ1 ブザーは 4 ～ 20 V のいずれでもかまいません直流、FMQ-2015D、FXP1212など。

電源は安定しており、5 ～ 15 V の出力電圧を提供します。DA1 チップはこの範囲で安定して機能します。図に示されている要素を使用した音声信号のアクティブモードでの消費電流は12〜15 mAです。音の音量は、最大 10 m の距離で信号が聞こえる程度です。

Kashkarov A.P. ラジオアマチュア向けの 500 スキーム。電子センサー。

パート I. 矢印インジケーター。

音楽のビートに合わせて振動する矢印を備えた矢印インジケーターは、アンプのフロントパネルで今でも非常にモダンに見えます。そして、そのような指標の存在が以前に本当に必要だった場合、今ではそれらの緊急の必要性はありません.
ただし、ネットワーク上の同様の質問から判断すると、そのようなものの愛好家はまだいます。それは彼らのためだけであり、この記事を書きました。

1. ポインターデバイス。

デザイン。
このようなデバイスの設計は多様ですが、動作原理は同じです。プラスチックケースの中に円筒形の磁石が入っています。バネ式サスペンションと固定矢印を備えた磁気フレームが、シリンダーの母線に沿って取り付けられています。矢印の反対側にはバランサーが設置されています。ほとんどの場合、このようなバランスバーははんだのしずくであり、矢の遠心力を相殺する役割を果たします。デバイスは本質的に機械システムであるため、主な特性は測定ヘッドの「力学」によって決まります。
ダイヤルインジケーターのデザインのもう1つの特徴に注意したいと思います.スプリングを使用して矢印を元の位置に戻します（これは剛性に依存する線形要素ではありません）。デバイスも線形ではありません。最新の測定ヘッドでは、柔軟性がかなり高く、測定の非線形性が非常に小さいマルチターンスプリングが使用されていますが、それでも、これは覚えておく価値があると思います。

上の図は、M6850 モデルの測定ヘッドが、現時点で多くの初心者無線アマチュアにとって最も一般的で手頃な価格であることを示しています。個人的に、私はそれに関するすべての計画を練り上げました。

動作原理。
それは簡単です - コイルに電流を流すと、磁場が作られました。コイルの磁場との相互作用磁場永久磁石により、コイル (および矢印) は、コイルに流れる電流に比例してたわみます。コイルに流れる電流の方向は、矢印の偏向の方向を決定します。 したがって、結論：ポインターインジケータは、直流（脈動）電流でのみ機能します。インジケータに交流電流を印加すると、針が「震え」ますが、それ以上のことはありません。

2. 何を測定するか。

さて、すべてが明らかであるように思われます: オーディオ経路の交流電圧の値を測定します。測定の実践では、信号の最大値（ピーク値）、平均整流値、信号の二乗平均平方根値が知られています。理論の深さには立ち入りません。私たちの場合、平均整流値を測定することだけを決定します。また、当社の機器のスケールは、設定された「基準」信号レベル (「0」dB) のデシベル (まれにパーセンテージ) で校正されています。つまり、信号値自体を測定するのではなく、基準値との比 K=Uetalon./Umeasured を測定します。デシベルで表します。測定値をデシベルに変換するには、次の式を使用します: A= 20 Lg Ureference/Umeasured.
なんでも。ポータブルテープレコーダーでは、ポインターインジケーターは電源要素の電圧を測定するためにも使用されていました。つまり、本質的には原始的な電圧計でした。

3.測定方法。

上で書いたことから、論理的な結論は次のとおりです。インジケーターが期待どおりに機能するためには、変換する必要があります。交流電流それに比例した直流電流に変換し、測定ヘッドに印加します。最初に頭に浮かぶのは、次の図です。

奇妙なことに、そのような指標は機能します。少し「レタッチ」すると、次のようになります。

また、たとえば、パワーアンプの出力パワーを測定する場合にも、うまく機能する可能性があります。さて、一般的に、そのようなスキームについて何が言えますか？これは次のように機能します。必要な値を超える信号は、抵抗分圧器 R1、R2 によって減衰されます。ダイオードは、オーディオ信号の「負の」半波を遮断することにより、交流信号を一定の (脈動する) 信号に変換します。このようにして得られた信号は、コンデンサ C1 で「平滑化」された後、測定ヘッドに送られます。メーターの応答時間と回復時間が依存するのは、このコンデンサによるものです。もちろん、特定の値まで... スキームは良いですか、それとも悪いですか？これがその長所と短所です。
長所：
1 - スキームの単純さ。
2 - 最小限の詳細。
3 - 電源を必要としません。
ま、それぐらいかな…
マイナス:
1 - 半波整流器 (VD1) が取り付けられているため、測定精度が低い。
2 - 主に抵抗R1によって決まる低入力抵抗。これにより、出力インピーダンスが低い信号源 (前述のように、パワーアンプを使用) でのみ使用できるようになります。
3 - 測定範囲が狭い。そうでないとき大きな値パワー、矢印の変動はほとんど目立ちません。
明らかに、メーターの汎用性を高めるには、回路の改善が必要です。繰り返しになりますが、最初に示唆されるのは、入力抵抗が大きく出力抵抗が低い「バッファ」を使用することです。ほとんどで簡単な方法でトランジスタを DC アンプとして使用することを検討しています。
考えられるスキームの 1 つを次に示します。

ご覧のとおり、前の回路と比較して、VT1トランジスタが追加されているため、回路の感度がわずかに向上しています。ただし、他の欠点が残っています。
トランジスタを使用する別のオプションも可能です - エミッタフォロアとして：

この場合、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低いバッファが得られます。ただし、エミッタフォロワの Transmission は 1 より大きくなることはできないため、この回路からゲインを得ることができません。メーターの残りの欠点も保持されます。
というわけで、増幅特性と低出力インピーダンスを兼ね備えた回路にたどり着きました。

このスキームは（さまざまな解釈で）、ユニポーラ電源を備えた機器でよく使用されます。私も何度も繰り返し、作業の再現性と安定性の高さを証明しました。これにより、上記のスキームの欠点のほとんどが解消されます。 VT1、VT2 のトランジスタアンプは、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低い。この回路は、電圧が 3 ～ 25 ボルトの電源から電力を供給できます (使用するトランジスタによって異なります)。受動素子の定格には重要ではありません。もちろん、半波整流器VD1、VD2という欠点もあります（ここでは、電圧増倍回路に従って実装されていることに注意してください）。その結果、測定値が多少不正確になります。ただし、デバイスのシンプルさと汎用性は、この欠点を補う以上のものです。
統合されたオペアンプが利用できるため、上記のスキームはオペアンプにも実装できます。

この回路でわかるように、オペアンプは能動素子として機能します。受動部品の削減に加え、このスキーム前のスキームとほぼ同じで、同じ長所と短所が含まれています。
信号メーターでのオペアンプの使用について話しているので、それらの実装についてさらにいくつかのスキームを検討したいと思います。

これらのオプションは、上記の方式の利点を保持していますが、ダイオードブリッジの使用により、オーディオ信号の 2 つの半波を既に測定しています。右の図に示す回路は、直線的な動き後者は回路に含まれているため、測定ヘッドの矢印フィードバックオペアンプ。インジケータの感度は、抵抗 R3 を選択することで調整できます。インジケータの入力インピーダンスは約 47 kΩ です。電源電圧は使用するオペアンプの種類によって異なり、出力電流が 5mA を超えるほとんどすべてのオペアンプをアンプとして使用できます。しかし、私はオペアンプを使用することをお勧めします電界効果トランジスタ入り口（K140UD8、KR 544UD2など）。この場合、定格を上げるだけでノードの入力インピーダンスを上げることができます。抵抗分圧器入力（R1、R2）で。

そしてもう1つの小さなニュアンス。オペアンプのインジケーターの上記のスキームでは、アンプの入力に供給電圧の半分を供給するための他のオプションがあります。同時に、それらの特性は実質的に変化しません。しかし、この質問はすでにオペアンプ回路の分野からのものです。さらに、これらの回路は、最小限の変更でバイポーラ電源電圧から電力を供給することもできます。
最後に、高品質の特殊な K157DA1 マイクロ回路の信号レベルメーターを検討したいと思います。
あなたの「長い人生"、私の意見では、それはまだ細心の注意を払う価値があります。このマイクロ回路には、平均信号値の全波整流器、バッファステージ、バイポーラ信号からユニポーラ信号へのコンバータが含まれています。主な電気的パラメータ:

マイクロ回路をオンにするための典型的なスキーム：

ご覧のとおり、マイクロサーキットにはアタッチメントの数が少ないため、ダイヤルインジケーターだけでなく、記事の後半で説明する他のデバイスでも簡単に使用できます。図中の点線で示したものは取り付けなくてもかまいませんが、R3とR4を取り付けるとメーターの感度が上がりますので注意が必要です。超小型回路には幅広い電源電圧があるため、携帯用 (低電圧) 機器にも使用できます。彼女はポータブルテープレコーダー「Spring-207」（私の意見では「Spring -212」）、「Rus - 207」で私に会いました。

4. 改善できる点は?

インジケータヘッドは機械式システムであるため、パルス信号に対して特定の (固定された) 応答時間が設定されています。信号が十分に長い間与えられると、矢印はそれに応じて反応します。より短い持続時間のパルス信号がヘッドに到達すると、メーターはそれに適切に応答できなくなります。このような場合、通常のダイヤルインジケーターに、通常は LED に組み込まれたピーク信号インジケーターを追加します。ピークインジケーターを使用すると、特定のしきい値を超えるレベルの短い持続時間のパルスの到着を記録できます。 LED の点滅は何を示していますか?
上記のマイクロ回路と「ペア」で動作するために、業界はK157XP1マイクロ回路を製造しました。これは、ARUZ検出器と組み合わされた2つの統合ピーク検出器です。しかし、それについては記事の第 2 部で詳しく説明します。

最後に、ポインターデバイスの反応時間を部分的に短縮 (補償) するように設計された、加速する RC チェーンを紹介します。私が組み立てたすべてのダイヤルゲージでこのチェーンを使用しました。そして、私はあなたをお勧めします。

回路の簡単な説明: 十分な持続時間のパルスを使用すると、電流は回路 R1、R2、C2 を通ってポインターインジケーターに流れます。要素 R2 C2 は、矢印の逆方向を決定します。短いパルスが現れると、回路R1、R2 C2の抵抗は十分に大きくなり、加速コンデンサC1を介してインジケータに渡されます。実際には、これは矢印の「ビート」のようには見えませんが、スケールの左側への素早いアプローチと右側へのゆっくりとした出発として見えます。厳密に個別に選択することが望ましいため、意図的にチェーン値を示しませんでした。ただし、ダイヤルインジケーターMを使用した場合、それらの値は次のとおりでした：R1-3.3 kOhm、R2 - 1.2 kOhm、C1-0.22 - 4.7 mF、C2-10 - 47mF。

5.絵を完成させる。

ポインタデバイスは、チャネル間のバランスの指標として使用できます。

図からわかるように、ここでは複雑なことは何もありません。測定ヘッドでは、左右のチャンネルの整流電流が合計されます。等しい（モジュロ）値では、電流は相互に補償され、インジケータの針は「0」になります。信号レベルをわずかに超えると、電流が完全に補正されず、針が対応する方向にずれ始めます。このようなスキームは、通常、製造元がスケールの中央に矢印を最初に配置するインジケーターで機能することに注意してください。確かに、バイアスDC電圧を印加した後、従来のインジケータも使用できます。ただし、インジケーターを分解して、スプリングサスペンションホルダーを少し正しい方向に動かしたいだけです。

6. 結論。

もちろん、1 つの記事の枠組みの中で、ダイヤルインジケーターの回路設計のすべての方法を検討することは不可能であることは承知しています。ただし、すべての種類の式を与えることなく、アクセシブルな形式で、実装のための主な、実際に証明された方法とスキームのみを述べようとしました。興味があり、これらすべてについてもっと学びたいと考えている人は、文献を読み、フォーラムにアクセスしてください。

いつものように、質問が追加されます。

ID: 23

この記事はどうですか？

DIYerの皆様こんにちは！どういうわけか、在庫を整理していると、ソビエトのテープレコーダーからの2つの蛍光インジケーターに出くわしました. 1人は労働者であることが判明しました。それとは違うことをすることにしました。さて、ここから始まりました... LEDの矢印の形でマイクロ回路に2番目のサウンドインジケーターを組み立て、工業用電子時計のIV-26真空インジケーターから3番目のサウンドインジケーターを組み立て、すべてをケースに入れることにしました。 LM3915の場合、2つのボード（1つはLED用）をエッチングし、LEDストリップからsmdパッケージにLEDをはんだ付けし、ボードを組み立てて電源を入れました-すべて正常に機能しました. IV-26 の場合、AN6884 チップ上の中国のラジオテープレコーダーのインジケータスカーフを使用する必要がありました。残りはケース次第でした。繊維板からパネルを切り取り、木製のブロックと瞬間接着剤を使用してそれらを接着しました。ケースのインジケーターについては、ウィンドウを切り取ってください。パテ、洗浄、黒フィルム貼り付け。偽のパネルは、乾式壁の下のプロファイルから切り取られました。電源には5つの異なる電圧が必要だったので（+12 -12 26 3.5 6.3ボルト）、変圧器を巻きませんでした-ビンを掘り下げて、適切なトランシックを見つけ、最も単純なスタビライザーをそれらにはんだ付けしました。ケース全体をホットグルーで固定しました。ジェネラルスイッチとレベルコントロールは構造の後ろにあります。フロントパネルはガラス板を切り出し、スイッチ用の穴を3つあけました。着色ガラスがあればもっと美しいのですが、見つけられませんでした。カーフィルムで着色する必要があると思います。特に私たちのお気に入りのサイトの写真レポートとインジケーターのビデオを見てください Webサイト :-)