Страница:
Последовательно включен постоянный резистор MЛT-0,25 сопротивлением 33 Ом. К верхушке растения подключен зажим типа «крокодил» с отрицательным полюсом батареи (хорошо видно на рис. 1). В качестве элемента питания можно использовать и сетевой источник питания с понижающим трансформатором, с выходным напряжением 1,5–3 В.
Кроме того, есть и другой метод, основанный не столько на постоянном возбуждении осмоса растения (через непосредственное воздействие на него постоянного тока слабой силы), сколько на периодическое воздействие на стебли и листья растения.
Ниже описана электрическая схема сенсорного устройства, совмещенного с триггером (устройством с двумя устойчивыми состояниями), а управляемым узлом в этой схеме является лампа освещения настенного светильника-бра. Электрическая схема устройства представлена на рис. 2.
Рис. 2. Электрическая схема сенсорного устройства с триггером
Отличительная черта устройства в том, что оно является составной частью домашнего освещения и реагирует на прикосновения к горшку, стволу растения или его листья (что само по себе необычно), а также в том, что косвенно оно (с помощью воздействия слабого электрического тока) способствует активному росту растений.
Особенность устройства в использовании сенсора. Здесь сенсорный контакт Е1 подключен к металлическому штырю (в качестве которого используется спица для вязания), который, в свою очередь) воткнут в землю цветочного горшка. Сенсорный контакт Е2 аналогичным образом расположен в другом цветочном горшке. Принцип работы устройства прост. При касании рукой человека стебля или листьев (земли в горшке) цветка чувствительный сенсор срабатывает, и включается освещение. Оно будет включено до тех пор, пока в осветительной сети присутствует напряжение 220 В и пока не будет прикосновения к горшку, цветку или почве, куда помещен сенсор Е2. После воздействия на Е2 свет выключится. На рис. 2 внизу показано включение лампы освещения с помощью контактов реле.
Устройство безопасно в эксплуатации и нормально работает у меня дома уже в течение 7 лет, радуя глаз и создавая необычную атмосферу праздника и чудес. Главное, чтобы источник питания применялся с понижающим трансформатором. Внешний вид устройства сенсора с триггером представлен на фото рис. 3.
Рис. 3. Фото цветка с сенсорным контактом
При касании рукой человека растения, наведенное в теле человека переменное напряжение (1—10 мВ) передается через стебель цветка и почву на сенсорный контакт. Электронное устройство воспринимает этот сигнал и включает устройство нагрузки.
А что с цветком?
Как улучшить работу электромеханического таймера
«Начинка» и применение электромеханического таймера
Типичная неисправность и реанимация ЭМТ
Как улучшить работу электронного таймера
Функциональные особенности и сервисные возможности
Особенности настройки и программирования таймера
Вопросы оригинального практического применения в быту
Как применять внешние антенны для сотовых телефонов
Кроме того, есть и другой метод, основанный не столько на постоянном возбуждении осмоса растения (через непосредственное воздействие на него постоянного тока слабой силы), сколько на периодическое воздействие на стебли и листья растения.
Ниже описана электрическая схема сенсорного устройства, совмещенного с триггером (устройством с двумя устойчивыми состояниями), а управляемым узлом в этой схеме является лампа освещения настенного светильника-бра. Электрическая схема устройства представлена на рис. 2.
Рис. 2. Электрическая схема сенсорного устройства с триггером
Отличительная черта устройства в том, что оно является составной частью домашнего освещения и реагирует на прикосновения к горшку, стволу растения или его листья (что само по себе необычно), а также в том, что косвенно оно (с помощью воздействия слабого электрического тока) способствует активному росту растений.
Особенность устройства в использовании сенсора. Здесь сенсорный контакт Е1 подключен к металлическому штырю (в качестве которого используется спица для вязания), который, в свою очередь) воткнут в землю цветочного горшка. Сенсорный контакт Е2 аналогичным образом расположен в другом цветочном горшке. Принцип работы устройства прост. При касании рукой человека стебля или листьев (земли в горшке) цветка чувствительный сенсор срабатывает, и включается освещение. Оно будет включено до тех пор, пока в осветительной сети присутствует напряжение 220 В и пока не будет прикосновения к горшку, цветку или почве, куда помещен сенсор Е2. После воздействия на Е2 свет выключится. На рис. 2 внизу показано включение лампы освещения с помощью контактов реле.
Устройство безопасно в эксплуатации и нормально работает у меня дома уже в течение 7 лет, радуя глаз и создавая необычную атмосферу праздника и чудес. Главное, чтобы источник питания применялся с понижающим трансформатором. Внешний вид устройства сенсора с триггером представлен на фото рис. 3.
Рис. 3. Фото цветка с сенсорным контактом
При касании рукой человека растения, наведенное в теле человека переменное напряжение (1—10 мВ) передается через стебель цветка и почву на сенсорный контакт. Электронное устройство воспринимает этот сигнал и включает устройство нагрузки.
А что с цветком?
Во время касания человеком стебля растения, и воздействия на стебль растения переменного напряжения наводки, растение представляет собой проводник с определенным сопротивлением (вместе с почвой /^оып в диапазоне 10–10 ООО кОм), которое зависит от многих факторов, как то, влажности почвы, времени полива, особенностей растения, длины ствола.
Через ствол растения проходит электрический ток. Эта стимуляция является, по сути, ничем не хуже стимуляции осмоса, предложенной автором выше. По результатам моего эксперимента, растение прекрасно себя чувствует и размножается отростками. За время эксперимента именно это растение выделялось среди прочих (не имеющих воздействия электрического тока) своим цветущим и «безмятежным» состоянием.
Практическая польза влияния на растения слабого электрического тока (до 100 мА) что называется «на лицо». Этот вывод дает стимул заинтересованным радиолюбителям продолжить разработки в данном направлении и использовать результаты авторских экспериментов как новаторский импульс и отправную точку с практическими доказательствами. Не дожидаясь более долговременных результатов эксперимента, полагал бы такой метод «взять на вооружение» тем садоводам и цветоводам, у которых имеются необъяснимые логикой проблемы выращивания растений.
Через ствол растения проходит электрический ток. Эта стимуляция является, по сути, ничем не хуже стимуляции осмоса, предложенной автором выше. По результатам моего эксперимента, растение прекрасно себя чувствует и размножается отростками. За время эксперимента именно это растение выделялось среди прочих (не имеющих воздействия электрического тока) своим цветущим и «безмятежным» состоянием.
Практическая польза влияния на растения слабого электрического тока (до 100 мА) что называется «на лицо». Этот вывод дает стимул заинтересованным радиолюбителям продолжить разработки в данном направлении и использовать результаты авторских экспериментов как новаторский импульс и отправную точку с практическими доказательствами. Не дожидаясь более долговременных результатов эксперимента, полагал бы такой метод «взять на вооружение» тем садоводам и цветоводам, у которых имеются необъяснимые логикой проблемы выращивания растений.
Как улучшить работу электромеханического таймера
«Начинка» и применение электромеханического таймера
Несколько лет назад в широкой продаже появились механические таймеры, работающие от сети переменного тока 220 В, по принципу механических часов-будильников. В момент совпадения часовой и минутной стрелок со стрелкой будильника, электрический контакт включателя замыкается, и включается зуммер. Механический таймер также замыкает электрическую цепь питания нагрузки в определенное время.
Рис. 4. Внешний вид электромеханического таймера
Среди многочисленных моделей механических таймеров особое внимание занимает модель BST-59549 производства Китай. Модель электромеханического таймера (далее ЭМТ) представлена на рис. 4.
Чем примечательна эта модель?
• Во-первых, своей функциональностью – таймер работает по заданному циклу постоянно. То есть он будет включать и выключать нагрузку периодически каждый день. И так бесконечно долго.
• Во-вторых, механический таймер не зависит от наличия напряжения в осветительной сети. То есть в отличие от цифровых (аналогичных по назначению устройств на микросхемах и с цифровой индикацией состояния), программируемых на конкретное время включения им выключения нагрузки, механический таймер продолжает отсчет времени (чуть сбившись по времени) если электроэнергию выключат, а затем снова включать. То есть в таком случае разница по времени – это разница времени отсутствия электроэнергии, тогда как цифровой таймер вообще прекратит счет.
• В-третьих, этот таймер позволяет задавать любые интервалы выдержки времени в течение суток, кратные 15-ти минутам. Это программирование происходит вручную перемещением желтой фишки (соответствующего лепестка) в положение «ВКЛ».
• Мощность таймера позволяет управлять устройствами нагрузки в сети 220 В до 500 Вт.
• На передней панели корпуса ЭМТ расположен выключатель для принудительного включения-отключения нагрузки.
• ЭМТ работает в режиме реального времени, т. е. в устройстве есть возможность установки текущего времени путем установки времязадающего механизма (колеса) напротив стрелки. Таким образом, можно установить ЭМТ для включения практически любых бытовых приборов в заданном интервале времени.
• Части устройства таковы, что в нем практически нечему ломаться (выходить из строя), что подтверждает электрическая схема прибора, представленная на рис. 5.
• Цена таймера (по Санкт-Петербургу) всего 150 руб.
При всех указанных параметрах, данная модель ЭМТ (а вместе с ней и другие аналогичные) способны работать в широком спектре услуг, будут полезны дома, в быту, на производстве и везде, где есть электроэнергия с напряжением 220 В, и необходимость включения электроприборов на заданный интервал времени.
Рис. 5. Электрическая схема таймера
Практически применение ЭМТ можно пояснить двумя распространенными примерами:
• Периодическое включение/выключение освещения (бытовых приборов, нагревателя, вентилятора), например, для того, чтобы показать, что кто‑то есть дома, т. е. ввести в заблуждения квартирных воришек.
• Периодическое включение света для аквариума. Известно, что некоторым рыбам необходимо строго дозированное освещение.
Кроме этого, безусловно, примеров эффективного применения рассматриваемого типа ЭМТ бесконечно много, поэтому его можно справедливо назвать бытовым таймером.
Рассмотрим электрическую схему. При подключении ЭМТ к сети 220 В через ограничительный резистор R1 напряжение поступает на катушку К1 (имеющую сопротивление 3,9 К). С помощью системы шестеренок и приложенного к этой катушке напряжения (с помощью электромагнитной индукции) в устройстве возникают электромагнитные колебания, благодаря которым таймер ведет собственный счет времени. Конечно, точность хода «внутренних часов» ЭМТ отличается от часов-будильников, однако уход от реального времени во время месячных испытаний ЭМТ (в беспрерывном режиме 24 ч) не превысил 10 мин (за 30 дней).
Флажками желтого цвета (они хорошо видны на фото рис. 4) устанавливают время включения нагрузки. Отогнутый флажок означает включение нагрузки на 15 мин. Соответственно два отогнутых флажка означают включение нагрузки на 30 мин, 5 флажков – на 1 час 15 мин и т. д. Если между отогнутыми флажками (установленными по часовой стрелке по кругу с метками времени) не будут встречаться нормально загнутые желтые флажки (в центр круга), то включение нагрузки осуществляется в непрерывном режиме в соответствии с запрограммированной флажками выдержке времени. То есть нормально отогнутый в центр круга установочный флажок означает выключенную нагрузку. Разобраться с таким «программированием» способен любой школьник.
Рис. 6. Фото внутреннего устройства ЭМТ
Для наглядности на рис. 6 представлена фотография «внутренностей» ЭМТ, т. е. того, что спрятано под крышкой его корпуса. На фото хорошо видна катушка К1, ограничительный резистор и система шестеренок. Одним из важных элементов конструкции является включатель (обозначенный на рис. 5 SA1). Он представляет собой микропереключатель EML200 (очень похожий внешне на отечественный микропереключатель МП1, МП1-3 и аналогичный) способный коммутировать ток до 2 А и напряжение 250 В (эти данные вместе с маркировкой нанесены на корпус микропереключателя).
Переключатель SA1 механически управляется рычагом из пластмассы, который хорошо виден на фото рис. 7.
Рис. 7. Фото управляющего рычага (внизу), в середине – изображение полихлорвиниловых изоляционных трубок, вверху – моментального клея.
Рис. 4. Внешний вид электромеханического таймера
Среди многочисленных моделей механических таймеров особое внимание занимает модель BST-59549 производства Китай. Модель электромеханического таймера (далее ЭМТ) представлена на рис. 4.
Чем примечательна эта модель?
• Во-первых, своей функциональностью – таймер работает по заданному циклу постоянно. То есть он будет включать и выключать нагрузку периодически каждый день. И так бесконечно долго.
• Во-вторых, механический таймер не зависит от наличия напряжения в осветительной сети. То есть в отличие от цифровых (аналогичных по назначению устройств на микросхемах и с цифровой индикацией состояния), программируемых на конкретное время включения им выключения нагрузки, механический таймер продолжает отсчет времени (чуть сбившись по времени) если электроэнергию выключат, а затем снова включать. То есть в таком случае разница по времени – это разница времени отсутствия электроэнергии, тогда как цифровой таймер вообще прекратит счет.
• В-третьих, этот таймер позволяет задавать любые интервалы выдержки времени в течение суток, кратные 15-ти минутам. Это программирование происходит вручную перемещением желтой фишки (соответствующего лепестка) в положение «ВКЛ».
• Мощность таймера позволяет управлять устройствами нагрузки в сети 220 В до 500 Вт.
• На передней панели корпуса ЭМТ расположен выключатель для принудительного включения-отключения нагрузки.
• ЭМТ работает в режиме реального времени, т. е. в устройстве есть возможность установки текущего времени путем установки времязадающего механизма (колеса) напротив стрелки. Таким образом, можно установить ЭМТ для включения практически любых бытовых приборов в заданном интервале времени.
• Части устройства таковы, что в нем практически нечему ломаться (выходить из строя), что подтверждает электрическая схема прибора, представленная на рис. 5.
• Цена таймера (по Санкт-Петербургу) всего 150 руб.
При всех указанных параметрах, данная модель ЭМТ (а вместе с ней и другие аналогичные) способны работать в широком спектре услуг, будут полезны дома, в быту, на производстве и везде, где есть электроэнергия с напряжением 220 В, и необходимость включения электроприборов на заданный интервал времени.
Рис. 5. Электрическая схема таймера
Практически применение ЭМТ можно пояснить двумя распространенными примерами:
• Периодическое включение/выключение освещения (бытовых приборов, нагревателя, вентилятора), например, для того, чтобы показать, что кто‑то есть дома, т. е. ввести в заблуждения квартирных воришек.
• Периодическое включение света для аквариума. Известно, что некоторым рыбам необходимо строго дозированное освещение.
Кроме этого, безусловно, примеров эффективного применения рассматриваемого типа ЭМТ бесконечно много, поэтому его можно справедливо назвать бытовым таймером.
Рассмотрим электрическую схему. При подключении ЭМТ к сети 220 В через ограничительный резистор R1 напряжение поступает на катушку К1 (имеющую сопротивление 3,9 К). С помощью системы шестеренок и приложенного к этой катушке напряжения (с помощью электромагнитной индукции) в устройстве возникают электромагнитные колебания, благодаря которым таймер ведет собственный счет времени. Конечно, точность хода «внутренних часов» ЭМТ отличается от часов-будильников, однако уход от реального времени во время месячных испытаний ЭМТ (в беспрерывном режиме 24 ч) не превысил 10 мин (за 30 дней).
Флажками желтого цвета (они хорошо видны на фото рис. 4) устанавливают время включения нагрузки. Отогнутый флажок означает включение нагрузки на 15 мин. Соответственно два отогнутых флажка означают включение нагрузки на 30 мин, 5 флажков – на 1 час 15 мин и т. д. Если между отогнутыми флажками (установленными по часовой стрелке по кругу с метками времени) не будут встречаться нормально загнутые желтые флажки (в центр круга), то включение нагрузки осуществляется в непрерывном режиме в соответствии с запрограммированной флажками выдержке времени. То есть нормально отогнутый в центр круга установочный флажок означает выключенную нагрузку. Разобраться с таким «программированием» способен любой школьник.
Рис. 6. Фото внутреннего устройства ЭМТ
Для наглядности на рис. 6 представлена фотография «внутренностей» ЭМТ, т. е. того, что спрятано под крышкой его корпуса. На фото хорошо видна катушка К1, ограничительный резистор и система шестеренок. Одним из важных элементов конструкции является включатель (обозначенный на рис. 5 SA1). Он представляет собой микропереключатель EML200 (очень похожий внешне на отечественный микропереключатель МП1, МП1-3 и аналогичный) способный коммутировать ток до 2 А и напряжение 250 В (эти данные вместе с маркировкой нанесены на корпус микропереключателя).
Переключатель SA1 механически управляется рычагом из пластмассы, который хорошо виден на фото рис. 7.
Рис. 7. Фото управляющего рычага (внизу), в середине – изображение полихлорвиниловых изоляционных трубок, вверху – моментального клея.
Типичная неисправность и реанимация ЭМТ
При первом взгляде на схему и устройство таймера приходит на ум радужное впечатление, что «здесь нечему ломаться». Типичная неисправность ЭМТ BST-59549 и подобных ему (возможно, встречающихся в других регионах и с другим названием) заключается в нечетком срабатывании таймера в режиме включения нагрузки. Эта неисправность выдает себя после двух-трех месяцев нормальной эксплуатации.
То есть, запрограммированное «желтыми флажками» время включения нагрузки не всегда выполняется, а бывает ситуация, когда таймер то включится, то отключится. Эта ситуация неприемлема, тем более что такая нестабильность со временем переходит в заметный «дребезг контактов» и при управлении мощной нагрузкой неизбежны электрические помехи другим электронным устройствам, включенным в одном с ЭМТ электрическом контуре (в пределах одного электросчетчика).
Эта неисправность происходит из-за нечеткого давления рычажка (см. рис. 7 внизу) на кнопку микропереключателя SA1 в момент воздействия на рычажок «установочного флажка». Причины неисправности очевидно в нарушении правил эксплуатации ЭМТ. В правилах по эксплуатации (переведенных на русский язык) четко написано, что «программировать» время включения/отключения таймера с помощью установочных флажков следует при отключенном питании (220 В) и в положении «0» принудительного переключателя (хорошо видного на фото рис. 4). Если эти несложные правила нарушить (что случается сплошь и рядом) таймер начинает работать неправильно.
Всесторонне изучив рассматриваемое устройство, автор пришел к выводу, что ЭМТ данной конструкции можно легко реанимировать.
Для этого корпус таймера аккуратно вскрывают, верхнюю крышку с установочными флажками откладывают в сторону так, чтобы на нижней стороне корпуса не вылетели шестеренки часового механизма. При этом разборку доводят до того момента, который показан на рис. 6.
Рычажок (см. рис. 7 внизу) аккуратно вынимают пинцетом и на его направляющую часть (соприкасающуюся в конструкции с кнопкой микропереключателя SA1) надевают полихлорвиниловую (или иного материала) изоляционную трубку с внутренним диаметром 4 мм. Для фиксации, или в том случае, когда трубку диаметром 4 мм найти не удалось, но есть изоляционная трубка чуть большего диаметра, ее приклеивают к рычажку моментальным клее, аккуратно нанеся на рычажок 1 его каплю и дав просохнуть 1 мин.
Теперь конструкцию собирают, крышки корпуса соединяют и фиксируют шурупами-саморезами.
После такой реанимации электромеханический таймер работает без сбоев и теперь уже его можно программировать без соблюдения «несложных правил» – при включенном питании 220 В и не отключая ручной переключатель – эффективность работы ЭМТ больше не измениться.
То есть, запрограммированное «желтыми флажками» время включения нагрузки не всегда выполняется, а бывает ситуация, когда таймер то включится, то отключится. Эта ситуация неприемлема, тем более что такая нестабильность со временем переходит в заметный «дребезг контактов» и при управлении мощной нагрузкой неизбежны электрические помехи другим электронным устройствам, включенным в одном с ЭМТ электрическом контуре (в пределах одного электросчетчика).
Эта неисправность происходит из-за нечеткого давления рычажка (см. рис. 7 внизу) на кнопку микропереключателя SA1 в момент воздействия на рычажок «установочного флажка». Причины неисправности очевидно в нарушении правил эксплуатации ЭМТ. В правилах по эксплуатации (переведенных на русский язык) четко написано, что «программировать» время включения/отключения таймера с помощью установочных флажков следует при отключенном питании (220 В) и в положении «0» принудительного переключателя (хорошо видного на фото рис. 4). Если эти несложные правила нарушить (что случается сплошь и рядом) таймер начинает работать неправильно.
Всесторонне изучив рассматриваемое устройство, автор пришел к выводу, что ЭМТ данной конструкции можно легко реанимировать.
Для этого корпус таймера аккуратно вскрывают, верхнюю крышку с установочными флажками откладывают в сторону так, чтобы на нижней стороне корпуса не вылетели шестеренки часового механизма. При этом разборку доводят до того момента, который показан на рис. 6.
Рычажок (см. рис. 7 внизу) аккуратно вынимают пинцетом и на его направляющую часть (соприкасающуюся в конструкции с кнопкой микропереключателя SA1) надевают полихлорвиниловую (или иного материала) изоляционную трубку с внутренним диаметром 4 мм. Для фиксации, или в том случае, когда трубку диаметром 4 мм найти не удалось, но есть изоляционная трубка чуть большего диаметра, ее приклеивают к рычажку моментальным клее, аккуратно нанеся на рычажок 1 его каплю и дав просохнуть 1 мин.
Теперь конструкцию собирают, крышки корпуса соединяют и фиксируют шурупами-саморезами.
После такой реанимации электромеханический таймер работает без сбоев и теперь уже его можно программировать без соблюдения «несложных правил» – при включенном питании 220 В и не отключая ручной переключатель – эффективность работы ЭМТ больше не измениться.
Как улучшить работу электронного таймера
Цифровой электронный таймер BND-50/SG1, имеющий 8 различных программ и встроенный автономный источник питания достиг, наконец, прилавков розничной торговой сети.
Учитывая небольшую стоимость (200 руб.) радиолюбители с удовольствием применяют это многофункциональное устройство в быту. Однако, не все знают, что таймер может применяться не только по прямому назначению. Эти особенности рассмотрены ниже.
Внешний вид цифрового таймера BND-50/SG1 представлен на рис. 8.
В верхней части корпуса таймера имеется светодиод красного цвета, который индицирует включенное состояние нагрузки.
Если открутить два винта на обратной стороне корпуса таймера, получим доступ к электронной «начинке» устройства, она представлена на рис. 9.
Таймер имеет встроенный дисковый Ni‑MH аккумулятор с номинальным напряжением 1,2 В энергоемкоетью 70 мА/ч. Благодаря ему электронная схема продолжает отсчет времени даже если отключат электроэнергию.
Рис. 8. Внешний вид цифрового таймера
Рис. 9. Вид на внутреннюю начинку цифрового таймера
При подключенном вновь напряжении осветительной сети 220 В, встроенный аккумулятор подзаряжается в течение 50–60 мин до максимальной емкости.
Внимание, важно! Перед первым включением или после длительного хранения рекомендуется включить таймер в сеть 220 В на 3–4 часа, для того, чтобы внутренний аккумулятор зарядился.
Элементы устройства смонтированы на двух печатных платах, которые соединяются между собой с помощью 5-ти контактного разъема (обозначение на плате S1).
Плата 1 – электронное исполнительное устройство (рис. 0). На ней расположены электромагнитное реле, 5-ти контактный разъем S1, встроенный аккумулятор, выпрямитель и стабилизатор напряжения (выполненные по бестрансформаторной схеме), ограничительные резисторы, сглаживающие конденсаторы и усилитель тока на биполярном транзисторе. Плата 2 (блока отсчета и программирования) представлена на рис. 10.
Рис. 10. Печатная плата блока отсчета времени и программирования
На плате расположены микросхема таймера (в залитом каплевидном корпусе) с электрическими элементами, и ответная часть штырькового разъема, соединяющая две платы устройства.
Плата исполнительного устройства с 5-ти контактным разъемом имеет в данном устройстве особенное значение. Данный электронный узел может работать самостоятельным исполнительным устройством под управлением другого электронного устройства (об этом ниже).
Замеры напряжений постоянного тока между контактами разъема S1 (контакты считаем от обозначения S1):
1-2 – 100 В;
4-2 – 100 В;
4—3–3 В (4 – общий, 3 – «+» питания);
4-5 – 0,2 В.
Если цифровой таймер включить в сеть (до того, как будет установлен определенный режим программирования) немедленно включится устройство нагрузки (и зажжется индикаторный светодиод).
Для выключения нагрузки необходимо замкнуть выводы 4 и 5 соединительного разъема, т. е. подать «нулевой» потенциал (относительно общего провода, вывода 4 разъема S1) на контакт 5 того же разъема.
На рис. 11 представлена схема управления исполнительным устройством (платой 1).
Исполнительный узел сконструирован так, что (в подключенном к сети 220 В устройстве) усилитель тока на транзисторе VT1 открыт, и реле К1 включено. Контакты реле К1 замыкают электрическую цепь нагрузки.
При поступлении в точку А (вывод 5 разъема S1 — обозначение на плате) потенциала, близкого к «0», транзистор VT1 закрывается, реле К1 и нагрузка – обесточиваются.
Данное промышленное устройство несложно преобразовать в электронный блок управления мощной нагрузкой, где управляющим электронным узлом (подключенному к исполнительному устройству) может служить не только программируемый цифровой (или механический) таймер, но например, приемник ИК или радиосигналов – любой электронный узел с выходным напряжением 2,5–5 В постоянного тока.
Рис. 11. Схема исполнительного узла электронного цифрового таймера
Технические и электрические характеристики таймера
Максимальная коммутационная нагрузка 3,52 кВт, 16 А в осветительной сети 220 В, 50–60 Гц. В устройстве применен выпрямительный диодный мост DB107.
Электрические характеристики диодного моста DB107:
• максимальное постоянное обратное напряжение 1000 В;
• максимальное импульсное обратное напряжение 1200 В;
• максимальный допустимый прямой импульсный ток 50 мА;
• максимальный обратный ток 10 мкА;
• рабочая температура —55…+125 °C;
• корпус DB-1.
Его можно заменить аналогами по электрическим характеристикам BR310, КЦ422Г или составить, например, из четырех дискретных диодов типа КД213Б.
Усилитель тока реализован на популярном биполярном транзисторе S9014. Его предельные электрические характеристики: напряжение коллектор-эмиттер 50 В, ток коллектора 150 мА. Вместо S9014 можно использовать транзисторы-аналоги: S9015, S9018, КТ368А.
Исполнительное реле К1 — электромагнитное, рассчитанное на постоянное напряжение 24 В (в активном состоянии ток потребления 25 мА) и ток коммутации в электрической цепи 220 В до 16 А. Это значение тока коммутации написано на корпусе реле (фирмы Eleway) и представляет довольно большую величину.
Внимание! Автор не испытывал данное реле (и устройство) при максимальном токе нагрузки. Для коммутации тока 16 А (в цепи 220 В) придется предусмотреть электрические соединительные провода с большим сечением жил.
Представляется, что радиолюбителю вполне достаточно тока нагрузки до 6 А. Подходящая нагрузка может быть различной (от утюга мощностью 1,3 кВт, электрочайника и конвектора-обогревателя) – этими нагрузками эксплуатация таймера подтверждается авторскими экспериментами длительное время (полгода).
Учитывая небольшую стоимость (200 руб.) радиолюбители с удовольствием применяют это многофункциональное устройство в быту. Однако, не все знают, что таймер может применяться не только по прямому назначению. Эти особенности рассмотрены ниже.
Внешний вид цифрового таймера BND-50/SG1 представлен на рис. 8.
В верхней части корпуса таймера имеется светодиод красного цвета, который индицирует включенное состояние нагрузки.
Если открутить два винта на обратной стороне корпуса таймера, получим доступ к электронной «начинке» устройства, она представлена на рис. 9.
Таймер имеет встроенный дисковый Ni‑MH аккумулятор с номинальным напряжением 1,2 В энергоемкоетью 70 мА/ч. Благодаря ему электронная схема продолжает отсчет времени даже если отключат электроэнергию.
Рис. 8. Внешний вид цифрового таймера
Рис. 9. Вид на внутреннюю начинку цифрового таймера
При подключенном вновь напряжении осветительной сети 220 В, встроенный аккумулятор подзаряжается в течение 50–60 мин до максимальной емкости.
Внимание, важно! Перед первым включением или после длительного хранения рекомендуется включить таймер в сеть 220 В на 3–4 часа, для того, чтобы внутренний аккумулятор зарядился.
Элементы устройства смонтированы на двух печатных платах, которые соединяются между собой с помощью 5-ти контактного разъема (обозначение на плате S1).
Плата 1 – электронное исполнительное устройство (рис. 0). На ней расположены электромагнитное реле, 5-ти контактный разъем S1, встроенный аккумулятор, выпрямитель и стабилизатор напряжения (выполненные по бестрансформаторной схеме), ограничительные резисторы, сглаживающие конденсаторы и усилитель тока на биполярном транзисторе. Плата 2 (блока отсчета и программирования) представлена на рис. 10.
Рис. 10. Печатная плата блока отсчета времени и программирования
На плате расположены микросхема таймера (в залитом каплевидном корпусе) с электрическими элементами, и ответная часть штырькового разъема, соединяющая две платы устройства.
Плата исполнительного устройства с 5-ти контактным разъемом имеет в данном устройстве особенное значение. Данный электронный узел может работать самостоятельным исполнительным устройством под управлением другого электронного устройства (об этом ниже).
Замеры напряжений постоянного тока между контактами разъема S1 (контакты считаем от обозначения S1):
1-2 – 100 В;
4-2 – 100 В;
4—3–3 В (4 – общий, 3 – «+» питания);
4-5 – 0,2 В.
Если цифровой таймер включить в сеть (до того, как будет установлен определенный режим программирования) немедленно включится устройство нагрузки (и зажжется индикаторный светодиод).
Для выключения нагрузки необходимо замкнуть выводы 4 и 5 соединительного разъема, т. е. подать «нулевой» потенциал (относительно общего провода, вывода 4 разъема S1) на контакт 5 того же разъема.
На рис. 11 представлена схема управления исполнительным устройством (платой 1).
Исполнительный узел сконструирован так, что (в подключенном к сети 220 В устройстве) усилитель тока на транзисторе VT1 открыт, и реле К1 включено. Контакты реле К1 замыкают электрическую цепь нагрузки.
При поступлении в точку А (вывод 5 разъема S1 — обозначение на плате) потенциала, близкого к «0», транзистор VT1 закрывается, реле К1 и нагрузка – обесточиваются.
Данное промышленное устройство несложно преобразовать в электронный блок управления мощной нагрузкой, где управляющим электронным узлом (подключенному к исполнительному устройству) может служить не только программируемый цифровой (или механический) таймер, но например, приемник ИК или радиосигналов – любой электронный узел с выходным напряжением 2,5–5 В постоянного тока.
Рис. 11. Схема исполнительного узла электронного цифрового таймера
Технические и электрические характеристики таймера
Максимальная коммутационная нагрузка 3,52 кВт, 16 А в осветительной сети 220 В, 50–60 Гц. В устройстве применен выпрямительный диодный мост DB107.
Электрические характеристики диодного моста DB107:
• максимальное постоянное обратное напряжение 1000 В;
• максимальное импульсное обратное напряжение 1200 В;
• максимальный допустимый прямой импульсный ток 50 мА;
• максимальный обратный ток 10 мкА;
• рабочая температура —55…+125 °C;
• корпус DB-1.
Его можно заменить аналогами по электрическим характеристикам BR310, КЦ422Г или составить, например, из четырех дискретных диодов типа КД213Б.
Усилитель тока реализован на популярном биполярном транзисторе S9014. Его предельные электрические характеристики: напряжение коллектор-эмиттер 50 В, ток коллектора 150 мА. Вместо S9014 можно использовать транзисторы-аналоги: S9015, S9018, КТ368А.
Исполнительное реле К1 — электромагнитное, рассчитанное на постоянное напряжение 24 В (в активном состоянии ток потребления 25 мА) и ток коммутации в электрической цепи 220 В до 16 А. Это значение тока коммутации написано на корпусе реле (фирмы Eleway) и представляет довольно большую величину.
Внимание! Автор не испытывал данное реле (и устройство) при максимальном токе нагрузки. Для коммутации тока 16 А (в цепи 220 В) придется предусмотреть электрические соединительные провода с большим сечением жил.
Представляется, что радиолюбителю вполне достаточно тока нагрузки до 6 А. Подходящая нагрузка может быть различной (от утюга мощностью 1,3 кВт, электрочайника и конвектора-обогревателя) – этими нагрузками эксплуатация таймера подтверждается авторскими экспериментами длительное время (полгода).
Функциональные особенности и сервисные возможности
Таймер работает 7 дней в неделю 24 часа в сутки. Он снабжен многофункциональным дисплеем на жидких кристаллах (ЖКИ) и имеет 8 программ различных комбинаций включения/отключения нагрузки
Особенности настройки и программирования таймера
На передней панели электронного таймера расположен многофункциональный ЖКИ и семь тактильных датчиков (кнопок), подписанных (латинскими словами): Week, Hour, Min, R, Clock, Prog, On/Auto/Off. Здесь же (на передней панели) имеется кнопка сброса и обнуления программ таймера, которой управляют с помощью любого подходящего тонкого предмета – спички, стержня шариковой ручки, зубочистки.
Программирование таймера. Нажатием кнопки «символ руки» выбирают режим работы таймера:
• On – таймер постоянно включен;
• Auto – режим работы с программами;
• Off – таймер выключен.
Выбранный режим будет подтвержден соответствующим значком на ЖКИ.
Одновременным нажатием кнопок Hour и Min (на передней панели корпуса таймера) осуществляется переход на летнее время, при этом на ЖКИ появляется специальный символ. При повторном нажатии указанных кнопок возвращается первоначальное показание времени.
При нажатии кнопки Сброс (Reset) все установленные ранее программы работы таймера удаляются.
Для непосредственного программирования таймера необходимо однократно нажать кнопку Prog (Программа). При этом на дисплее отобразится «1 ON». После этого можно задать время включения нагрузки таймера и день недели для данной (первой) программы. Это осуществляется соответственно нажатием кнопок Week (день недели), Hour (часы) и Min (минуты).
Переход в режим установки следующих программ осуществляется последовательным (пошаговым) нажатием кнопки Prog. Всего таймер может выполнять 8 различных программ.
При нажатии кнопки Clock таймер выходит из режима установки программ и возвращается к показанию (на ЖКИ) текущего времени и дня недели.
Настройка текущего времени. Для настройки текущего времени одновременно нажимают кнопки Clock и Hour. При каждом таком нажатии показание часов на ЖКИ увеличивается на один (в 24-часовом цикле). Аналогично устанавливают минуты (Clock и Min). При установке минут на ЖКИ обнуляются показания секунд. Одновременным нажатием Clock и Week устанавливают день недели.
Режим произвольного времени включения и отключения таймера. Одновременным нажатием кнопок Week и Hour активизируется режим произвольного выбора времени включения и отключения. При этом на дисплее появляется символ «О».
Включение и отключение таймера происходит с (произвольной) задержкой, выбранной по случайному закону в диапазоне 2—32 мин.
При повторном одновременном нажатии кнопок Weekn Hour этот режим отключается.
Программирование таймера. Нажатием кнопки «символ руки» выбирают режим работы таймера:
• On – таймер постоянно включен;
• Auto – режим работы с программами;
• Off – таймер выключен.
Выбранный режим будет подтвержден соответствующим значком на ЖКИ.
Одновременным нажатием кнопок Hour и Min (на передней панели корпуса таймера) осуществляется переход на летнее время, при этом на ЖКИ появляется специальный символ. При повторном нажатии указанных кнопок возвращается первоначальное показание времени.
При нажатии кнопки Сброс (Reset) все установленные ранее программы работы таймера удаляются.
Для непосредственного программирования таймера необходимо однократно нажать кнопку Prog (Программа). При этом на дисплее отобразится «1 ON». После этого можно задать время включения нагрузки таймера и день недели для данной (первой) программы. Это осуществляется соответственно нажатием кнопок Week (день недели), Hour (часы) и Min (минуты).
Переход в режим установки следующих программ осуществляется последовательным (пошаговым) нажатием кнопки Prog. Всего таймер может выполнять 8 различных программ.
При нажатии кнопки Clock таймер выходит из режима установки программ и возвращается к показанию (на ЖКИ) текущего времени и дня недели.
Настройка текущего времени. Для настройки текущего времени одновременно нажимают кнопки Clock и Hour. При каждом таком нажатии показание часов на ЖКИ увеличивается на один (в 24-часовом цикле). Аналогично устанавливают минуты (Clock и Min). При установке минут на ЖКИ обнуляются показания секунд. Одновременным нажатием Clock и Week устанавливают день недели.
Режим произвольного времени включения и отключения таймера. Одновременным нажатием кнопок Week и Hour активизируется режим произвольного выбора времени включения и отключения. При этом на дисплее появляется символ «О».
Включение и отключение таймера происходит с (произвольной) задержкой, выбранной по случайному закону в диапазоне 2—32 мин.
При повторном одновременном нажатии кнопок Weekn Hour этот режим отключается.
Вопросы оригинального практического применения в быту
1. Как заявлено производителем, таймер коммутирует нагрузку в цепи 220 В (ток в цепи до 16 А). Это соответствует мощности нагрузки до 3,52 кВт. Поистине мощный прибор в компактном корпусе.
Практические варианты применения могут быть расширены, например, на пользу автовладельцам, которым требуется в холода периодически прогревать (подогревать) автомобиль. Нагревательный элемент подключают к сетевому разъему на корпусе таймера.
Хорошие варианты практического применения таймера подскажут и те радиолюбители, которым приходится периодически заряжать какое‑либо электронное оборудование (не снабженное устройством самоконтроля зарядки аккумуляторов), например, отдельные типы портативных или профессиональных радиостанций. В этом случае сетевой адаптер вставляют в гнездо для сетевой вилки (штекера) на корпусе таймера.
Наступают холода, и цифровой таймер поможет обогреть собачий домик на улице или аквариум с помощью соответствующего нагревательного элемента, рассчитанного на напряжение осветительной сети 220 В. В таймере надо только установить соответствующую программу включения/отключения нагрузки.
2. Электронный таймер BND-50/SG1 является многофункциональной законченной конструкцией и, кроме прямого назначения коммутации нагрузки в сети 220 В, может иметь и другие варианты применения.
В частности, учитывая, что отсчет времени не прекращается и в автономном режиме работы (от встроенного аккумулятора более 30 суток) это можно с успехом использовать в «полевых» условиях, удаленных от электрической сети 220 В.
Таким образом, таймер может в соответствии с установленной программой, выдавать управляющий импульс (управляющую команду) амплитудой 1 В на контакте 5 соединительного разъема. Этот контакт помечен на плате символом С.
Как и для чего применять этот сигнал управления‑каждый радиолюбитель может решить по-своему.
Внимание! Популярный транзистор S9014 отлично работает электронных устройствах с напряжением питания 1,2–3 В. Поэтому управляющий сигнал можно снимать не только с точки С 5-контактного разъема таймера (в этой точке сигнал потребует дополнительного усиления), и непосредственно с коллектора транзистора (параллельно реле К1). В данном случае обмотка реле (из-за небольшого напряжения и тока в цепи) не оказывает «шунтирующего» влияния на управляющий сигнал.
Небольшой компактный корпус устройства позволяет носить цифровой таймер с собой в туристических поездках, в автомобиле и в других случаях, в том числе применять как часы (реальное время отображается на ЖКИ).
Практические варианты применения могут быть расширены, например, на пользу автовладельцам, которым требуется в холода периодически прогревать (подогревать) автомобиль. Нагревательный элемент подключают к сетевому разъему на корпусе таймера.
Хорошие варианты практического применения таймера подскажут и те радиолюбители, которым приходится периодически заряжать какое‑либо электронное оборудование (не снабженное устройством самоконтроля зарядки аккумуляторов), например, отдельные типы портативных или профессиональных радиостанций. В этом случае сетевой адаптер вставляют в гнездо для сетевой вилки (штекера) на корпусе таймера.
Наступают холода, и цифровой таймер поможет обогреть собачий домик на улице или аквариум с помощью соответствующего нагревательного элемента, рассчитанного на напряжение осветительной сети 220 В. В таймере надо только установить соответствующую программу включения/отключения нагрузки.
2. Электронный таймер BND-50/SG1 является многофункциональной законченной конструкцией и, кроме прямого назначения коммутации нагрузки в сети 220 В, может иметь и другие варианты применения.
В частности, учитывая, что отсчет времени не прекращается и в автономном режиме работы (от встроенного аккумулятора более 30 суток) это можно с успехом использовать в «полевых» условиях, удаленных от электрической сети 220 В.
Таким образом, таймер может в соответствии с установленной программой, выдавать управляющий импульс (управляющую команду) амплитудой 1 В на контакте 5 соединительного разъема. Этот контакт помечен на плате символом С.
Как и для чего применять этот сигнал управления‑каждый радиолюбитель может решить по-своему.
Внимание! Популярный транзистор S9014 отлично работает электронных устройствах с напряжением питания 1,2–3 В. Поэтому управляющий сигнал можно снимать не только с точки С 5-контактного разъема таймера (в этой точке сигнал потребует дополнительного усиления), и непосредственно с коллектора транзистора (параллельно реле К1). В данном случае обмотка реле (из-за небольшого напряжения и тока в цепи) не оказывает «шунтирующего» влияния на управляющий сигнал.
Небольшой компактный корпус устройства позволяет носить цифровой таймер с собой в туристических поездках, в автомобиле и в других случаях, в том числе применять как часы (реальное время отображается на ЖКИ).
Как применять внешние антенны для сотовых телефонов
Антенны в мобильной телефонии занимают важное место. Именно они связывают телефонный аппарат с сотовой системой и обеспечивают соединение с другим удаленным абонентом. У сотового телефона есть простая и удобная внутренняя штатная антенна. Иногда она выделяется в корпусе «мобильника» небольшим штырем или «наростом». В большинстве случаев штатная антенна обеспечивает устойчивую связь. Но бывают ситуации, когда из телефона нужно «выжать» все, что только возможно.
Некоторые пользователи сотовых телефонов не знают, что даже в пределах зоны обслуживания почти каждой базовой станции, независимо от принадлежности к оператору сотовой связи (стандарту), есть участки с негарантированным покрытием. Иногда даже у очень популярных сотовых операторов встречаются «мертвые зоны», где для потери или восстановления связи достаточно сделать 2–3 шага в сторону. Количество базовых станций, размещенных в разных районах, полностью эту проблему не решает. Это беда не только сотовой связи, но даже и телевидения (обладающего мощными передатчиками).
Некоторые пользователи сотовых телефонов не знают, что даже в пределах зоны обслуживания почти каждой базовой станции, независимо от принадлежности к оператору сотовой связи (стандарту), есть участки с негарантированным покрытием. Иногда даже у очень популярных сотовых операторов встречаются «мертвые зоны», где для потери или восстановления связи достаточно сделать 2–3 шага в сторону. Количество базовых станций, размещенных в разных районах, полностью эту проблему не решает. Это беда не только сотовой связи, но даже и телевидения (обладающего мощными передатчиками).