Электронный сторож

Электроника может стать хорошим помощником для охраны помещения или какой-нибудь территории, например, дачного участка или сада. Для этого достаточно протянуть вокруг участка тонкий медный провод (диаметром 0,15 — 0,2 мм), замаскировать его и подключить к электронному сигнализатору. Как только провод оборвут, сработает сигнализатор и известит о проникновении на территорию постороннего.

Рис. 98. Схема электронного сторожа с электрическим звонком

Схема одного из сторожевых устройств приведена на рис. 98. Оно собрано на двух транзисторах и представляет собой усилитель постоянного тока. Пока охранный провод цел, ток от батареи GB1 протекает через него и резистор R1. Поскольку сопротивление провода незначительное, напряжение на базах транзисторов мало и они закрыты. Стоит оборвать провод, как ток от батареи потечет через резистор R1 и базовые цепи транзисторов. Этот ток усиливается обоими транзисторами, и уже через коллекторную цепь транзистора V2 потечет ток, достаточный для работы электрического звонка В1.

Рис. 99. Монтажная плата «сторожа»: а — размещение деталей; б — внешний вид смонтированной платы

Питается электронный сторож от одной батареи напряжением 4,5 В. На время, когда сторож нужен, питание подают через выключатель SI.

Транзисторы возьмите типа МП39 — МП42 с любым буквенным индексом и возможно большим коэффициентом передачи тока. Это нужно для того, чтобы резистор R1 можно было поставить возможно большего сопротивления, тогда батарея питания будет расходоваться более экономно и ее хватит надолго. Звонок лучше всего использовать от электроконструктора, но подойдет и любой другой, работающий от напряжения 3 — 3,5 В. Желательно, чтобы его сопротивление было возможно большим во избежание перегрева транзистора V2 при длительной работе звонка.

Детали сторожа разместите на плате (рис. 99) из изоляционного материала. Никаких монтажных шпилек не понадобится, поскольку деталей немного и выводы транзисторов и резистора достаточно подпаять к контактам выключателя и разъемов. Батарею прикрепите к плате металлической скобой.

Монтажная плата служит одновременно лицевой панелью корпуса, поэтому остается изготовить коробку высотой 30 — 35 мм и установить на ней плату.

Налаживание «сторожа» заключается в более точном подборе сопротивления резистора. Временно вместо него следует впаять в конструкцию цепочку из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 4,7 кОм и переменного сопротивлением 68 кОм. Установив наибольшее сопротивление переменного резистора, подключите к разъему Х2 электрозвонок и подайте выключателем питание. Перемещайте движок переменного резистора до тех пор, пока не раздадутся трели звонка. Измерьте получившееся сопротивление и впаяйте в электронный «сторож» постоянный резистор с меньшим на 1 — 2 кОм сопротивлением (на случай обеспечения надежной работы сторожа при снижении напряжения батареи).

Теперь можете проверить работу устройства. Включив его, вы должны сразу же услышать звонок. Замкните пинцетом или проволочной перемычкой гнезда XI — звонок перестанет работать. Замерьте в этом состоянии общий ток потребления, выключив питание и прикасаясь щупами миллиамперметра к выводам выключателя (теперь «сторож» будет включен через миллиамперметр), — он должен быть менее 1 мА.

Подключите к разъему XI концы провода, протянутого по охраняемой территории, — звонок по-прежнему должен молчать. Если он звонит, проверьте сопротивление провода — оно не должно превышать 500 Ом. Если сопротивление больше, значит, провод нужно заменить на более толстый. Надо сказать, что диаметр провода можно определить заранее. Если длина проводки не превышает 300 м, провод можно взять диаметром 0,12 — 0,15 мм. При длине линии до 500 м диаметр провода следует увеличить до 0,18 — 0,2 мм, а для линии длиной до 1000 м диаметр провода берется равным 0,23 — 0,25 мм.

«Сторож» разместите в таком месте, чтобы питание его можно было быстро выключить.

Рис. 100. Схема электронного сторожа с динамической головкой

Более экономично устройство, схема которого приведена на рис. 100. В нем отсутствует звонок — его заменил звуковой индикатор, состоящий из генератора и динамической головки. В этой конструкции также используются два транзистора, но включены они несколько иначе. На транзисторе V1 собран электронный ключ (то есть выключатель), а на V3 — звуковой генератор. Пока провод, подключенный к гнездам розетки Х1, цел, транзистор V1 открыт и на его коллекторе очень малое отрицательное (по отношению к эмиттеру) напряжение, недостаточное для открывания транзистора КЗ. При разрыве провода транзистор V1 закроется, но зато откроется транзистор V3 и начнет работать собранный на нем генератор. В динамической головке появится звук, хорошо слышимый на расстоянии нескольких метров.

Генератор не выключится даже тогда, когда целость провода восстановится и транзистор V1 вновь откроется. Происходит это потому, что в генераторе стоит своеобразный детектор-выпрямитель на диоде V2 и электролитическом конденсаторе С1. При первых же колебаниях генератора (то есть при первых звуковых сигналах в головке) эта цепочка вырабатывает отрицательное постоянное напряжение, поступающее через резистор R5 на базу транзистора УЗ и удерживающее его в открытом состоянии. Выключить генератор удастся только кратковременным отключением питания.

Транзисторы можно взять типа МП39 — МП42, первый (V1) должен быть с коэффициентом передачи не менее 20, а второй (V3) — не менее 50. Резисторы — МЛТ-0,5, конденсатор С1 — К50-6 или К50-12 (можно ЭМ), С2 — МБМ, СЗ любого типа. Диод любой из серии Д9 (Д9А, Д9В и т.д.).

Трансформатор 71 выходной от любого малогабаритного транзисторного приемника (например, от «Селги»), динамическая головка тоже любая мощностью 0,05 — 0,5 Вт и сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6 — 10 Ом. Хорошие результаты получаются с головкой типа 0.25ГД-19, обладающей при малых габаритах достаточной громкостью звука.

Выключатель питания S1 — тумблер ТВ2-1, источник питания — батарея 3336Л.

Основные детали электронного сторожа разместите на плате (рис. 101). Как обычно, выводы деталей подпаяйте к монтажным шпилькам, расположенным на плате в местах, обозначенных на рисунке толстыми точками. Трансформатор можно приклеить к плате, но он будет хорошо держаться и в случае подпайки его выводов к монтажным шпилькам с помощью толстых медных проводников.

Рис. 101. Монтажная плата электронного сторожа с динамической головкой: а — расположение деталей; б — внешний вид смонтированной платы

Выключатель питания, входной разъем и динамическую головку устано вите на лицевой панели корпуса (рис. 102). Сделайте эту панель съемной, а батарею питания и плату с деталями установите на дне корпуса. Соединения между платой и остальными деталями (разъемом, выключателем, динамической головкой) выполняют монтажным проводом в хлорвиниловой изоляции такой длины, чтобы лицевую панель можно было снимать при проверке и налаживании. Можно, конечно, прикрепить плату к лицевой панели, тогда провода понадобятся меньшей длины.

Рис. 102. Внешний вид электронного сторожа с динамической головкой

Налаживание «сторожа» начните с генератора, не подключая ничего к розетке Х1. Подав питание выключателем S1, вы сразу должны услышать звук в динамической головке. Если его нет, попробуйте уменьшить сопротивление резистоpa R4. Если звука не будет и в этом случае, измерьте напряжение между эмиттером и базой транзистора КЗ — оно должно быть около 0,3 В. При отсутствии напряжения проверьте монтаж, правильность включения диода и выводов первичной обмотки трансформатора (не перепутан ли средний вывод с одним из крайних!).

Добившись работы генератора, проверьте действие первого каскада — электронного ключа. При замыкании гнезд разъема XI напряжение на коллекторе транзистора V1 относительно его эмиттера должно падать почти до нуля. В этом случае при кратковременном выключении питания (выключателем S1) звук в динамической головке должен прекращаться. Если транзистор открывается не полностью и на его коллекторе сохраняется напряжение, достаточное для работы генератора, уменьшите сопротивление резистора R1.

После этого можно подключить к гнездам разъема концы провода и проверить сторожевое устройство, например, на мгновение отключив один из концов от гнезда. Убедившись в том, что устройство исправно, установите его в удобном месте помещения. Включать питание «сторожа» нужно только на тот период, когда требуется охрана помещения (или территории).

В некоторых случаях совсем не обязательно прокладывать провод охраны. Ведь сигнализатор по сути дела срабатывает при размыкании гнезд разъема. Поэтому достаточно подключить к нему провода от контактов, замкнутых, например, при закрытой двери помещения или входной калитке. Тогда при открывании двери контакты разомкнутся и сторожевое устройство известит об этом. Возможны и другие варианты использования конструкции — выбрать их вы можете самостоятельно.