Наверное, самые популярные ассоциации с предметом моей статьи читатель свяжет с так называемым «инфразвуковым ружьем». Ведь о нем говорят уже два десятилетия. Низкочастотные звуковые волны планируется использовать в качестве «генератора паники».

Действительно, в этом случае инфразвук намного удобнее высокочастотных волн, так как он сам по себе представляет угрозу для здоровья человека. Частоты нашей нервной системы и сердца лежат в диапазоне инфразвука – и составляют примерно 6 Гц. Эмулирование этих частот приводит к плохому самочувствию, беспричинному страху, панике, сумасшествию, и, наконец, к летальному исходу.

Что же мешает сегодня создать подобный аппарат, а может, он уже создан? Известно, что еще в последнем десятилетии XX века этой проблемой занимался французский ученый Гавро, и причины того, что «инфразвуковое ружье» еще не получило широкого применения, таковы: очень большие размеры, малая дальность, и опасность для пользователя.

Зато и преимущества велики: управляя мощностью волны, можно избирательно оглушать или убивать, не подвергаясь опасности, таким аппаратом можно управлять дистанционно, из изолированного от звуковых волн помещения. Так что вскоре, вполне возможно, толпа разбушевавшихся демонстрантов получит не струю ледяной воды, а порцию низкочастотного звука.

Инфразвук давно открыт. Органистам он известен уже более 250 лет. Во многих соборах и храмах есть длинные органные трубы, они издают звук частотой менее 20 Гц, не воспринимаемый человеческим ухом. Такой инфразвук может вселить в аудиторию разнообразные и не слишком приятные чувства – в частности тоску, ощущение холода, беспокойство, дрожь в позвоночнике.

Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками. Некоторые «подопытные» чувствуют внезапный упадок настроения, печаль, у некоторых по коже бегут мурашки, возникает беспричинный страх. Самовнушением это можно объяснить лишь отчасти.

Радиолюбителям инфразвуковые колебания знакомы на практике, их можно зафиксировать в устройствах автогенераторов (одновибраторах) и других электронных устройствах.

Итак, инфразвук – это колебание в воздухе, в жидкой или твердой средах, с частотой менее 16 Гц.

Почему человек не может долго находится вблизи работающих электродвигателей, вентиляторов, агрегатов? Не только из-за шума. Во многом некомфортное состояние «царя зверей» предопределяют низкочастотные колебания, которые невозможно «пощупать».

Инфразвук человек не слышит, однако ощущает. Высокий уровень инфразвука вызывает нарушение функции вестибулярного аппарата, предопределяя головокружение, головную боль. Снижается внимание, работоспособность, возникает чувство страха, общее недомогание.

Существует мнение, что инфразвук сильно влияет на психику людей.

Оказывается, все механизмы, работающие с частотами вращения меньше 20 об/с, излучают инфразвук. При движении автомобиля со скоростью более 100 км/час он является источником инфразвука, который возникает за счет срыва воздушного потока с его, казалось бы, отпекаемой поверхности.

А те любители, которые устанавливают на крышу своего «железного коня» дополнительные устройства – штанги и багажники подвергают свой организм еще большему воздействию инфразвука при движении. Благодаря большой длине волны, инфразвук распространяется в атмосфере на большие расстояния.

В меньшей мере инфразвук возникает при работе двигателей внутреннего сгорания и дизельных двигателей.

Согласно действующим нормативным документам уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2,4, 8,16, Гц должен быть не больше 105 дБ, а для полос с частотой 32 Гц – не более 102 дБ.

1.2.1. Инфразвуковые аномалии

В мире полно необъяснимых явлений. В частности береговая линия Северной Америки в районе мыса Гаттерас, полуостров Флорида и остров Куба образуют гигантский рефлектор.

Шторм, происходящий в Атлантическом океане, генерирует инфразвуковые волны, которые, отразившись от рефлектора, фокусируются в районе «Бермудского треугольника». Колоссальные размеры фокусирующей структуры позволяют предположить наличие областей, где инфразвуковые колебания могут достигать значительной величины, что и является причиной происходящих здесь аномальных явлений.

Сильные инфразвуковые колебания вызывают у человека панический страх вместе с желанием вырваться из замкнутого пространства. Очевидно, такое поведение является следствием выработанной в прошлом «инстинктивной» реакции на инфразвук как предвестник землетрясения. Именно эта реакция заставляет экипаж и пассажиров в панике покидать свой корабль. Они могут сесть в шлюпки и уплыть от своего судна или выбежать на палубу и броситься за борт.

При большой интенсивности инфразвука, колебания действуют в резонансе с биоритмами человека, такой инфразвук может вызвать мгновенный летальный исход.

Инфразвук может быть причиной резонансного колебания корабельных мачт, приводящих к их поломке (к аналогичным последствиям может привести воздействие инфразвука на элементы конструкции летательных аппаратов, в частности и самолетов). Низкочастотные звуковые колебания могут быть причиной появления над океаном быстро возникающего и также быстро исчезающего густого (как молоко) тумана – атмосферная влага, сконденсировавшиеся за время фазы разряжения, не успевает растворяться в воздухе за время последующей фазы сжатия, но в тоже время мгновенно исчезает, в течение несколько периодов отсутствия инфразвуковых колебаний.

И, наконец, инфразвук частотой 5–7 Гц попадает в резонанс с маятником механических, ручных часов, имеющих тот же период колебаний.

Инфразвук может распространяться под водой, а фокусирующая (усиливающая его) структура – образовываться рельефом дна. Источником инфразвуковых колебаний могут быть подводные вулканы и землетрясения. Форма ландшафтных отражателей весьма оригинальна. Влияние инфразвука на человека не ограничивается прямым воздействием на его организм, в частности на нервную систему.

Человек утратил высокую чувствительность к инфразвуковым колебаниям, но при большой интенсивности защитная реакция пробуждается, блокируя возможности сознательного поведения. Страх не вызван внешними образами, а исходит «изнутри». Под воздействием инфразвука у человека создается чувство «нечто ужасного». Видимо этим объясняются зафиксированные в радиопереговорах последние слова погибших летчиков и моряков: «Небо какое-то не такое», «море выглядит странно», «происходит нечто ужасное».

Если бы страх вызывался внешними образами, то мужественные люди, привыкшие к опасностям, смогли бы передать конкретные сообщения. В зависимости от интенсивности инфразвуковых колебаний, люди испытывают различные степени паники. Сознание человека подсознательно подыскивает причину подобных явлений, – пытается их интерпретировать. И, если это сознание воспитано на легендах и мифах, то и интерпретация будет соответствующей, например, миф о зовущих «сиренах» («Одиссея» Гомера).

1.2.2. Животные, использующие инфразвук

Американские ученые обнаружили, что тигры и слоны используют для коммуникации друг с другом не только рычание, мурлыкание или рев и трубные позывы, но также и инфразвук, то есть звуковые сигналы очень низкой частоты, неслышные для человеческого уха.

В научных исследованиях проанализировали частотные спектры рычания представителей 3 подвидов тигра – уссурийского, бенгальского и суматранского, и обнаружили в каждом из них мощную низкочастотную компоненту. Таким образом, инфразвук позволяет животным поддерживать связь на расстоянии до 8 км, поскольку распространение инфразвуковых сигналов почти не чувствительно к помехам, вызванным рельефом местности, и мало зависит от погодных и климатических факторов (в частности, влажности воздуха).

Таким образом, звуки низкой частоты животные используют для связи друг с другом на расстоянии в несколько километров. То же позволяет объяснить некоторые загадки поведения слонов. Например, раньше не могли объяснить, почему стада слонов, значительно удаленные друг от друга, узнавали об опасности в одно и то же время. Инфразвуковой язык, вероятно, помогает слонам уберечься от браконьеров, угрожающих животным, как в Африке, так и в Азии. Если определить значение инфразвуковых сигналов, нетрудно будет перейти к самой увлекательной стадии экспериментов – установлению с их помощью контакта со слонами.

1.2.3. Как «остановить» инфразвук?

Практически невозможно остановить инфразвук при помощи строительных (или иных искусственных) конструкций на пути его распространения. Не всегда эффективны и средства индивидуальной зашиты. Действенным средством защиты является снижение уровня инфразвука в источнике его образования. Среди таких мероприятий можно выделить следующие:

• увеличение частот вращения валов механических и электродвигателей до 20 (и более) об/ с;

• повышение жесткости колеблющихся конструкций больших размеров;

• устранение низкочастотных вибраций;

• внесение конструктивных изменений в строение источников, что позволяет перейти из области инфразвуковых колебаний в область звуковых (снижение уровня инфразвука достигают применением звукоизоляции и звукопоглощения).

При выборе конструкций предпочтительнее малогабаритные механизмы большой жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука. Борьбу с инфразвуком в источнике возникновения ведут в направлении изменения режима работы технологического оборудования – увеличения его быстроходности (например, увеличение числа рабочих ходов машин, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона).

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо от неблагоприятного действия сопутствующего шума.

К мерам профилактики организационного плана следует отнести соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ.

Поверхность Земли определяющим образом влияет на распространение радиоволн, причем сказываются как физические свойства поверхности (различия между морем и сушей), так и ее геометрическая форма (кривизна участков поверхности и отдельные неровности рельефа – горы, ущелья). Влияние это различно для волн разной длины, для условий относительно передачи радиосигнала над грунтом и под ним, и для разных расстояний между передатчиком и приемником. Поэтому способы распространения радиоволн над землей и тем более под ней существенно зависят от множества факторов, в том числе – от длины волны и даже от освещенности земной атмосферы Солнцем.

Меня издавна интересовал вопрос: а возможна ли подземная радиосвязь с помощью непрофессиональных, портативных радиостанций?

В 2012 году в своем фермерском хозяйстве в Верховажском районе Вологодской области мною проведен ряд экспериментов, о которых поведаю далее. Был поставлен вопрос: возможна ли радиосвязь под землей, и какие факторы влияют на ее качество.

Для подготовки условий эксперимента углублены подземные катакомбы (глубина 1,6 метра под землей) в районе д. Боровичиха в месте естественного кратера, который в здешних краях носит название «Коробовая яма». Длина прямолинейного подземелья (подземного тоннеля) после подготовительных работ достигла 22 м.

1.3.1. Обязательные условия

Основным и обязательным условием подземной радиосвязи является то, что радиосвязь должна осуществляться между корреспондентами, находящимися в прямой видимости (на прямолинейном участке дистанции). Тогда она возможна практически без ограничений – в соответствии с мощностью радиостанции.

Распространение радиоволн под землей подчиняется определенным общим законам:

Прямолинейное распространение в однородной среде, свойства которой во всех точках одинаковы. Встречая на своем пути непрозрачное тело, радиоволны огибают его; это явление, называемое дифракцией проявляется в зависимости от соотношения геометрических размеров препятствия и длины волны, и в нашем эксперименте под землей оказывает на качестве и дальность связи определяющее значение. С другой стороны, если радиоволна встречает препятствие, то она распространяются по криволинейным траекториям, сила сигнала при этом ослабляется (вяление рефракции). Чем резче изменяются свойства среды в виде криволинейного участка между двумя корреспондентами под землей, тем больше кривизна траектории волны и тем слабее сигнал.

1.3.2. Частоты

При проведении эксперимента в сельских условиях сигнал с портативного трансивера был получен другим корреспондентом, находящимся в 22 м от меня – принят на идентичную радиостанцию, настроенную на те же частоты.

При экспериментировании замечена интересная особенность: на частоте UNF (444.3 МГц – длина волны 70 см) слышимость лучше, распознавание сигнала отчетливее, чем при работе (при прочих равных условиях) в частотном диапазоне VNF (144.55 МГц – длина волны 2 метра).

Таким образом, по проведенному эксперименту, а также, опираясь на комплексные данные других исследователей, можно сделать простой вывод-подтверждение о том, что диапазоны радиоволн – на которых длина волны меньше, наиболее предпочтительны для радиосвязей в замкнутых помещениях, с перегородками (радиоволны огибают препятствия); радиостанции на данных диапазонах хорошо работают в зданиях.

Чем больше длина волны, тем критичнее к препятствиям (естественным и искусственным) качество радиосвязи.

Как можно заметить на практике, портативными трансиверами (рациями) часто пользуются вспомогательные и аварийные службы в помещениях (охранники, лифтеры, администраторы и др.). Итак, данная гипотеза нашла подтверждения и в моем «подземном» эксперименте 2012 года, проведенном в Верховажском районе Вологодской области в 400 м от границ н. п. Боровичиха.

Если пойти в той же логике рассуждений дальше, разумно предположить, что длина волны менее 10 см (к примеру, частоты диапазона 500–800 МГц) на практике окажутся еще более приспособлены (перспективны) – для объектов с множественными естественными препятствиями (перегородками внутри здания или изгибами рельефа местности). При этом действует и другой общепризнанный принцип распространения радиоволн: чем короче длина волны, тем короче расстояние, на котором можно осуществлять устойчивую (уверенную) радиосвязь при прочих равных – в части мощности передатчика – условиях.

Так, радиосвязь в обычных (наземных) с помощью комплекта все тех же идентичных портативных радиостанций Kenwood TH-F7 (между собой) с максимальной мощностью передатчика 5 Вт на частоте 590 МГц можно осуществить на расстояние менее 0,8 км.

А, к примеру, на частоте 146,550 МГц максимальная дальность связи (при прочих равных условиях) уже будет (зафиксирована мною) 4,8 км.

Поэтому радиолюбителям удается осуществлять радиосвязи на КВ (коротких волнах) на расстояния тысяч километров между городами и странами, к примеру, на частотах 1,8.. 3,6 МГц. К примеру, в диапазоне Си-Би (Sitizen Band – гражданский диапазон с частотным округлением 26–28 МГц) максимальная дальность связи не превысит 50 км. Конечно, все эти сведения нужно воспринимать через призму ряда условностей, как агентов влияния на ситуацию: важны и конкретные радиостанции, с помощью которых осуществляется радиосвязь, и настройка антенны, и условия местности, и даже погодные условия.

1.3.3. Глубина погружения

Еще одну особенность хотел бы изложить здесь же. Связь под землей возможна и при более глубоком погружении под землю: радиосвязь под землей почти в равном качестве будет осуществляться как при помещении обоих корреспондентов на глубину 2 метра (в прямой видимости друг от друга), так и при помещении на глубину 10 метров. Однако, если канал (тоннель) будет иметь хотя бы незначительные изменения в своей траектории (условие прямой видимости перестанет соблюдаться) связь под землей прекратится на любых волнах. Тем не менее, это знание все же можно использовать на практике и работать – при необходимости – в пещерах. Примеры таких (прямолинейных) пещер имеются (приведу те, в которые спускался сам): это старые, времен финской войны 1939–1940 гг.

ДОТы на Карельском перешейке, Саблинские пещеры недалеко от Санкт-Петербурга и огромные – по своей дине (более 3 км) пещеры (на глубине до 20 метров) в Новом Афоне, что в Абхазии. Разумеется, это не полный список пещер.

Радиосвязь под землей невозможна, если будет естественное препятствие. По той же логике – и это доказано проведенным экспериментом радиосвязь через толщу земли – даже если корреспонденты с участвующими в эксперименте радиостанциями будут находиться всего в одном метре друг от друга, разделенные земляным валом (поверхностью земли) уже невозможна.

Но если сквозь толщу земли пропустить даже металлическую трубу (по определению законов физики экранирующую радиоволны) и расположить антенны портативных радиостанций вдоль ее траектории (ориентировать трансиверы так, чтобы излучающая и приемная антенна находились в одной траектории – в прямой видимости через трубу) можно осуществить радиопереговоры между корреспондентами – один на поверхности земли, другой – под ее толщей.

Этот эксперимент может иметь практическое значение и в будущем.

Отражение и преломление радиоволны волны при переходе из под земли – на ее поверхность предполагает, что угол падения равен углу отражения. Так при переходе из более плотной среды в менее плотную, угол падения превышает некоторые критические значения, то луч во вторую среду не проникает и полностью отражается от границы раздела сред (эффект полного внутреннего отражение). Именно поэтому чтобы осуществить радиосвязь через препятствие в виде земной коры (к примеру, между подземельем и поверхностью) потребуется вывод антенн (см. рис. 1.2).

Рис. 1.2. Схема распространения радиоволн при вынесенных на поверхность земли антеннах

1.3.4. Связь «через землю» – передача звуковой частоты

Если же говорить о распространении радиоволн в земле (грунте), то увы, радиоволны в землю не проникают (если не используется мегаваттный передатчик). Связь «через землю» может осуществляется с помощью магнитной индукции между многовитковыми рамками (своеобразными антеннами), которые можно считать разнесенными обмотками трансформатора – информация переносится не электромагнитным излучением, а магнитной индукцией.

То есть можно передавать звуковой сигнал (сигнал 34) через землю на небольшие расстояние до 1 км (в зависимости от мощности усилителя и комплекса других условий местности), но это не будет передачей радиоволн.

Несущая частота в такой связи выбирается около 70…90 кГц. Выбор слишком низкой несущей частоты приведет к увеличению массы и габаритов рамок, а при высокой несущей частоте увеличиваются потери на излучение. Прием ведется на вертикально установленную рамку. Переменное магнитное поле убывает по закону «обратных кубов»: каждый раз, когда удваивается расстояние между рамками, сила сигнала уменьшается на 18 дБ.

В простых экспериментальных устройствах для передачи сигнала 34 через землю применяется амплитудная или однополосная модуляция (с подавленной несущей – SSB). Определяющее значение для максимальной дальности связи имеет форма рамок. К примеру, круглая рамка обеспечивает выигрыш силы сигнала в два раза по сравнению с квадратной. Для увеличения дальности связи, рамки должны иметь резонанс на частоте несущей. Частота несущей должна быть выше максимальной частоты речевого сигнала, который ее модулирует.

Альтернативой рамок являются токовые электроды, погруженные в почву. В этом случае фиксируется выигрыш в силе сигнала – по сравнению с рамкой достигает в несколько десятков дБ.

Земля для радиоволн представляет собой проводник электрического тока, в котором токи, возбуждаемые естественными электрическими зарядами, искусственно – электротехническими устройствами и другими явлениями, текут в определенных направлениях. Можно провести и такой эксперимент.

Ввести в землю 2 электрода (отрезки арматуры) каждый длиной 120 см и диаметром 80 мм на расстоянии, к примеру, 10–50 м (друг от друга; чем дальше – тем лучше), и подключить их экранированным проводом ко входу усилителя с высоким входным сопротивлением (более 1 МОм). Для сопряжения импедансов и изоляции схемы от внешних сигналов штыри подключают к усилителю не напрямую, а через разделительный (повышающий) трансформатор с коэффициентом трансформации 1:100. Низкоомную обмотку подключают к штырям, а высокоомную – к усилителю, в качестве которого можно применить любой с выходной мощностью до 20 Вт.

В результате на выходе усилителя можно зафиксировать сигналы звуковой частоты (34) – преобразованные низкочастотные токи Земли на данном участке. Если смешать эти сигналы с фоновым шумом, то можно обнаружить, на первый взгляд, странную, еще не вполне раскрытую, последовательность звуков, расшифровка которых, возможно, даст интереснейшие открытия.

Если электроды невозможно вкопать в землю (из-за плотности, к примеру, зимой), то вместо них можно использовать отрезки медной оплетки коаксиального кабеля, помещенные в воду или наиболее сырой участок подземного образования. Это еще одно направление перспективных исследований, результатами которых можно поделиться на страницах журнала.

Конечно, с учетом более легких способов радио и проводной связи, сегодня широко доступных, связь через землю может рассматриваться только как область экспериментальных исследований. Ее «минусом» является и то, что помехи от грозовых разрядов или расположенных недалеко силовых линий переменного тока сильно ухудшают качество такой связи.

И тем не менее, связь в однородной среде возможна. В том числе радиосвязь. Подтверждением тому (что радиосвязь в тоннелях возможна) служит организация радиосвязи в метро.

1.3.5. Перспективы подземной связи

Подземная связь востребована спелеологами и спасательными службами, поэтому разработка аппаратуры и антенн для подземной связи актуальна. Немаловажным достоинством такой связи является ее доступность – не требуются никакие разрешения государственных органов, а приемники и передатчики могут быть выполнены на не дорогой современной элементной базе с использованием высокоэффективных методов модуляции и обработки принимаемого сигнала.

Основные недостатки «классической» (надземной) радиосвязи, обнаружены еще А. С. Поповым – атмосферные помехи и замирания сигнала, хотя и получили теоретическое объяснение, но со временем не уменьшились, все также оказывают влияние на качестве связи в радиоэфире. С ростом числа радиостанций появились еще и взаимные помехи станций друг другу. Объединение с проводной связью потребовало от радиосвязи такой же высокой надежности при составлении комбинированных каналов связи, какой обладала связь по проволоке.

Для повышения надежности радиосвязи применяются меры повышения помехозащиты: выбор длин волн с учетом времени дня и года, составление «радиопрогнозов», прием на несколько разнесенных (относительно друг друга) антенн, специальные методы передачи сигналов и другие.

Очень короткие (сантиметровые) волны позволяют использовать остронаправленные антенны при сравнительно небольших размерах. Общепринятая теория дальнего распространения сверхкоротких волн давно разработана, определилась техника дальней радиосвязи, и успешно работают дальние радиолинии на сантиметровых волнах.

Таким образом, пользуясь диапазоном ультракоротких волн можно ограничить дальность радиосвязи горизонтом, иным препятствием, или же осуществлять дальнюю связь, обеспечивая устойчивую силу приема в нужном районе и сохраняя острую направленность такой передачи – при условии прямолинейности участка (в части ультракоротких волн справедливо как для подземной, так и надземной радиосвязи).

Большим преимуществом определенных диапазонов радиоволн (UNF, VNF, и особенно диапазона 800 МГц и выше) является то обстоятельство, что в них можно разместить очень много радиостанций с большими промежутками между ними по длине волны.

В диапазоне коротких волн, учитывая их перспективную дальность действия и относительно малую направленность, можно разместить не более 2–3 тыс. радиостанций во всем мире, если задаться целью полного исключения помех друг другу. Этого можно добиться только при соблюдении жесткого условия, что радиостанции будут отличаться по частоте на 6-10 кГц. При таком разносе между станциями можно вести только телеграфную или телефонную радиопередачу. Если же использовать область ультракоротких волн, то те же 2 тыс. радиостанций можно расставить одна от другой по частоте на 10 МГц и при этом все они могут работать в одном и том же районе. Подобные возможности разделения станций по частоте сегодня реально обеспечивают передачу безграничной информации.

RFID или радиочастотная идентификация – современная технология, использующая радиочастотное электромагнитное излучение для чтения/записи информации на небольшое устройство. Его назвают по-разному: тэг (tag), метка (label) или транспондер (transponder).

RFID обеспечивает хранение информации об объекте с возможностью ее удобного считывания. Метка может содержать данные о типе объекта, стоимости, весе, температуре, времени сканирования, и всего того, что может храниться в цифровой форме – то есть бесчисленное количество параметров.

Система RFID состоит из 3-х базовых компонетов:

– считывающего устройства (ридер, считыватель), включающего в себя передатчик и приемник сигналов;

– антенны;

– радиочастотных меток (смарт-меток) с встроенной антенной приемником и передатчиком.

Существует большое количество разновидностей этих компонентов, они разливаются по устройству, размерам и форме. Ридер может иметь различное исполнение – от простого переносного сканера меток, до стационарно установленного туннельного устройства, которое сканирует палетированные упаковки по мере их продвижения по конвейеру (складу).

Ридер активирует метку, после чего происходит передача информации, хранящейся на метке на считывающее устройство.

Антенна излучает электромагнитные волны, активизирующие RFID-метку и позволяющие производить запись и считывание данных с этой метки. Антенна (как и во всех устройствах дистанционного управления и связи) является каналом между меткой и приемопередатчиком, без нее невозможен весь процесс передачи и получения данных. Антенны отличаются по размерам и форме. Они встраиваются в специальные сканеры, а также ворота, турникеты, дверные проемы для дистанционного получения информации от предметов или людей, проходящих через зону действия антенны.

По той же технологии работают некоторые турникеты и пропускные пункты на платных автодорогах.

Антенна и приемопередатчик с декодером могут находиться в одном корпусе электронного устройства. Сигнал, поступающий с антенны, демодулируется, расшифровывается и передается через стандартный интерфейс в компьютерную систему для дальнейшей обработки.

1.4.1. Влияние противокражных систем

Противокражные системы, по утверждениям многих специалистов, являются наиболее надежными среди всех типов систем охраны, применяемых на практике в больших и малых торговых точках.

Устройства действительно имеют большую вероятность определения противокражной метки (обусловлено исключительно высокой мощностью импульсов, подаваемых в антенны). Однако, даже при полном соблюдении технологии (EAR) производства устройств, эти импульсы оказывают отрицательное влияние на человека (при частом и длительном воздействии) – главным образом из-за мощности.

Если покупатель не несет с собой «помеченный» RFID-метками товар, «ворота» пропускают его безропотно.

Если на товаре не снята (не нейтрализована) метка, система сигнализации сработает, и оповестит торговый зал громкими тревожными звуками.

Далее сбегутся охранники, и незадачливый «несун» будет пойман.

Противокражные ворота имеют передающее-принимающую антенну, работающую на частоте 58 кГц с возможными отклонениями ±200 Гц. Во время работы антенной излучаются импульсы амплитудой 40 В, длительностью 1,5–1,7 мс (заполненные частотой 58 кГц). Период повторения импульсов 650–750 мс.

Вокруг антенны создается напряженность поля, которая заставляет аморфный металл резонировать на частоте облучения.

Этот магнитострикционный эффект очень опасен для владельцев кардиостимуляторов.

В паузе (650–750 мс) та же самая антенна работает на прием.

Мощность инициированного излучения метки экспоненциально убывает со временем по сложному закону, который производители держат в секрете. Поэтому имитировать сигнал ответа довольно сложно.

Но наличие даже мало-мальски подобных сигналов сильно ухудшает работу системы. Из практики известно, что если за 50—100 м от магазина (торгового зала), в котором стоит противокражная система, находится другой с подобной системой, то они создают взаимные трудно устранимые помехи. В рекламе производители утверждают, что их оборудование эффективно и безопасно (как же иначе?), но мне сдается, что с его помощью (не намеренно) ставят эксперименты по изучению влияния мощнейших (хоть и кратковременных) импульсов на здоровье человека.

1.4.2. Характеристики

Характеристики RFID системы определяются типом выбранных меток. Метки делятся по следующим признакам:

– наличие встроенного элемента питания (активные и пассивные)

– наличие чипа (чиповые и бесчиповые);

– тип хранения данных (метки с уникальной подписью и цифровым кодированием);

– способ записи информации (только считывание, однократная запись, многократное считывание, многократной записи и многократного считывания).

Пассивные метки не имеют собственного источника питания, а необходимую для работы энергию получают из поступающего от считывателя электромагнитного сигнала. Дальность чтения пассивных меток зависит от энергии считывателя, как правило, она не превышает 2 м.

Пассивные метки легче активных, дешевле, и имеют практически неограниченный срок службы. Сверхтонкий транспондер может быть легко расположен между листами бумаги, пластика, с целью интеграции с системой маркировки, включая стандартные штрих-кода и сканеры.

Преимуществом активных меток по сравнению с пассивными является намного большая дальность считывания информации и высокая допустимая скорость движения активной метки относительно считывателя. Активные транспондеры пока отличаются относительно большими габаритами (и стоимостью) и ограниченным сроком службы (примерно 10 лет, в зависимости от температурных условий и типа источника питания).

Функциональных чиповых меток значительно шире, чем бесчиповых.

Чиповые метки хранят бОлыпие объемы информации. Но стоят соответственно дороже.

Если ставить акцент на важность хранения информации в RFID-системах, становится очевидным, что метки делятся на два класса:

– с уникальной подписью.

– с цифровым кодированием.

В качестве подписи могут выступать случайным образом ориентированные магнитные полоски, находящиеся в метке.

Для работы с такими тэгами все ридеры должны иметь связь с компьютерной системой (располагать всей информацией о тэге).

Этот способ применяется в основном для контроля и управления доступом, хотя, возможности его, казалось бы, неограниченны.

Второй тип – метки с цифровым кодированием (метка хранит информацию, кодированную по определенному алгоритму).

В этом случае ридер считывает информацию прямо из тэга без необходимости обращения к компьютерному системному блоку и централизованной базе данных. Метки с цифровым кодированием более дороги, но зато и более функциональны, поскольку не требуют больших вычислительных мощностей, времени отклика и сложных систем связи.

Наверное, каждому приходилось ждать в магазине, пока продавец (кассир) перезагрузит компьютер, например, из-за сбоя в сети (иначе идентификация покупки невозможна). Так вот метки с цифровым кодированием лишены этого недостатка.

1.4.3. Как записывается информация?

Информация в устройстве памяти радиочастотной метки может быть занесена различными способами (зависит от конструктивных особенностей метки). Здесь разливают следующие типы:

Read only – метки работают только на считывание информации. Необходимые для хранения данные заносятся в память метки изготовителем и не изменяются в процессе эксплуатации.

Worm (Write Once Read Many) – метки для однократной записи и многократного считывания информации. Они поступают от изготовителя без каких-либо данных пользователя в устройстве памяти. Необходимая информация однократно записывается самим пользователем. Таким образом, чтобы изменить (скорректировать) информацию, потребуется применить новую метку.

R/W (Real/Write) метки многократной записи и многократного считывания информации.

Формы меток могут быть различны: в виде этикеток, дисков, часов, брикетов, капсул, таблеток.

1.4.4. Основные сферы применения

Разрешение и регистрация прохода через двери (турникеты) основана на идентификации носителя информации (брелка, таблетки, смарт-карты) на различных расстояниях считывающим устройством. Рядом с объектом, проход через который необходимо ограничить, устанавливают считыватели.

Войти на объект можно только в случае, если имеется соответствующий носитель информации индивидуального (или на предъявителя) пользования. Такая система распространена в банках (и не только), где охрана после проверки выдает посетителю смарт-карту.

Такая технология позволяет высвободить несколько десятков контролирующих работников (в зависимости от масштабности объекта), передав их функции электронике.

Все факты предъявления носителя информации Ии связанные с ним действия (проходы, тревоги) фиксируются в контроллере и сохраняются в компьютере для анализа службы безопасности.

Аналогичные системы применяются в наиболее «продвинутых» автомобильных парковках. Не обязательно выходить из авто для своей идентификации, поскольку система считает информацию на расстоянии до 1 м.

Каждый из нас многократно видел и даже держал в руках эти полоски. Попробуем разобраться – как они устроены.

Если оторвать от упаковки товара противокражную метку и рассмотреть ее с обратной стороны, за полупрозрачной пластмассой можно увидеть металлическую полоску.

Если разрезать метку, то можно извлечь 3 металлические полоски: две из аморфного металла (они более блестящие) и одну из обычной ферромагнитной ленты.

Ридер, в данном случае, работает на частотах 24 и 66 ГГц.

Недостатком «резонансной подписи» является то, что волны исходящие от нескольких рядом расположенных с ридером тэгов, интерферируют друг с другом (взаимодействуют и мешают идентификации), а также то, что тэги предназначены только для чтения информации.

1.4.5. О вреде для здоровья человека. Практические рекомендации, чтобы прожить чуть дольше

Электронные устройства среди всех противокражных систем, являются наиболее вредоносно действующими на здоровье человека. Ультразвуковые частоты, которые излучают их антенны, соизмеримы по частотам с некоторыми биологически активными частотами.

Выводы делайте сами.

В любом случае, при проходе через «охранные ворота» старайтесь не задерживаться (дабы не получить увеличенную дозу излучения), и в частности, если система сигнализации сработала (слышен сигнал тревоги), старайтесь выйти из зоны непосредственно влияния антенн, а уже потом разбирайтесь с причиной «сработки» сигнализации.

К сожалению, часто можно видеть обратную картину. Например, срабатывает сигнализация при проходе пожилой женщины через «ворота». Покупательница, услышав сигнал тревоги, недоумевая о причинах такого внимания к ней электроники, останавливается в «воротах» и ждет, пока к ней подойдут охранники. Все это время она находится под облучением, влияние которого на организм человека фундаментально не изучено.

Внимание, важно!

Эти же рекомендации касаются и другого аспекта: старайтесь как можно меньше проходить через эти ворота даже тогда, когда охранники требуют это сделать ввиду поиска активной метки, находящейся где-то на товаре, который вы только что купили. Лучшим решением может быть показ им всех купленных вещей, и пронос через ворота этих вещей по отдельности.

1.4.6. Можно ли подавлять противокражную систему?

Конечно, можно. В частности путем наведения на систему помех от других источников.

Сегодня многие читатели имеют доступ в Интернет, где без труда можно (при желании) найти электрическую схему подавителя противокражной системы EAR. То есть сделать так, чтобы не включалась сигнализация при проходе через «ворота» с покупкой, с которой (по разным причинам) не сняты (не нейтрализованы) акустомагнитные метки.

Правовой вопрос о выносе из магазина неоплаченных покупок я не обсуждаю (именно поэтому не привожу схему подавителя EAR). Важно другое. Даже если лишить противокражную сигнализацию «голоса», это не уменьшит вредоносного воздействия электроники на организм человека-покупателя, при его выходе из магазина (торгового зала).

1.4.7. Как зафиксировать излучение

Для начинающего радиолюбителя, который хочет самостоятельно разобраться в проблеме и найти ее лучшее решение, предлагаю самостоятельно зафиксировать излучение противо-кражных систем, описанных выше.

Для этого необходимо взять с собой в магазин специальный чувствительный прибор, например, сигнализатор-индикатор высокочастотного излучения.

Известный физик с мировым именем, один из величайших американских ученых со времён Бенджамина Франклина Генри Джозеф (1797–1878) впервые теоретически обосновал явление электролюминесценции карбида кремния, предположив, что карбид кремния годится для изучения светового (видимого) спектра. При экспериментах в 1907 году было отмечено слабое свечение, испускаемое карбидокремниевыми кристаллами вследствие неизвестных тогда электронных превращений. В 1923 году ученый из Нижегородской лаборатории Олег Лосев проводил радиотехнические исследования с полупроводниковыми детекторами, и отметил видимое и визуально фиксируемое свечение полупроводников.

Тогда же в конце двадцатых годов XX века немецкие ученые предлагали использовать медь для извлечения фосфора из сульфида цинка. Однако и тогда свечение получалось недостаточно ярким. Эксперименты Лосева в мире получили название «Losev Licht» (свет Лосева). В то же время британские ученые активно экспериментировали с полупроводниками, полученными из арсенида галлия. Именно за британцами закрепилась слава открывателей первых светодиодов на основе арсенида галлия. Но только после изобретения транзистора (в 1948 году) и создания теории р-п-перехода (основы всех полупроводников) стала понятна природа свечения. Отсюда и пошло название светодиоды (светодиод от англ. Light emission diode – LED).

Кристаллы будущего светодиода формируются в жидком азоте, чтобы работать с высокой эффективностью при комнатной температуре. Интересно, что первый светодиод излучал только невидимый человеку инфракрасный свет.

Уже в конце 60-х годов XX века на основе арсенида галлия, установленного на фосфидную подложку широкой общественности был презентован первый светодиод красного свечения. Дальнейшие попытки усовершенствования светодиода вели к изменению (расширению) цветовой гаммы и долговечности работы светодиодного кристалла.

Результаты эволюции впечатляют.

Так спустя всего несколько лет, к середине 70-х годов прошлого века, фосфид галлия уже активно используется в качестве источника света, причем создаются и успешно испытываются двойные (один кристалл – красного свечения, другой – зеленого) светодиоды, и появляются желтые.

Период второй половины XX века – с начала 60-х и до середины 80-х годов считается историей первого поколения светодиодов, когда происходило активное использование фосфида алюминия на основе арсенида галлия; ученые и разработчики стремились не только разнообразить цветовую гамму свечения светодиодов, но и сделать их наиболее яркими.

В начале 90-х благодаря опытам ученых, алюминий фосфид галлия стал излучать оранжевым цветом.

Первый синий светодиод также появилась в начале 90-х, на заре эры полупроводниковых источников «нового» света. В середине 90-х годов появляются публикации результатов исследований об испытании супер-ярких GaN светодиодов, в которых свечение было высокой интенсивности. С помощью технологии для получения видимого цвета в то же время появились ультра-яркие белые светодиоды. Сегодня можно увидеть любые цвета светодиодов, включая «цвет морской волны», «салатный» и «розовый», а также их различные комбинации. История создания и совершенствования светодиодов шла долгим и извилистым путем и в последние годы светодиод может излучать чистый яркий свет почти любого оттенка (цветовой палитры), в том числе в ультрафиолетовом спектре (УФ); может даже излучать так называемый «черный» ультрафиолетовый свет. Сегодня светодиоды вмонтированы в елочные гирлянды, гибкие самоклеющиеся ленты, лампы освещения, сверх-яркие прожекторы; лампы на основе уже есть в продаже, как конкурентноспособные, они скоро придут на замену лампам накаливания (в России уже запрещена продажа ламп накаливания мощностью 100 Вт и более) и энергосберегающим лампам. Светодиоды сегодня можно увидеть в осветительных приборах. В автомобильных фарах и на рекламных щитах почти повсеместно. Эволюция развития светодиодов будет продолжаться. Может быть, в один прекрасный день и рентгеновские лучи будут «сделаны» из светодиодов.

1.5.1. Зачем нужны светодиоды?

Светодиоды заменяют большинство из бытовых осветительных приборов. Причем заменяют эффективно по нескольким причинам.

Во-первых, светодиод очень экономичен. Так один, даже сверх-яркий светодиод с силой света до 5 кД (Кандел) потребляет всего 60-100 мА (питание постоянным током), и рассчитан примерно на 60000 часов непрерывной работы. При соединении в последовательную электрическую цепь ток в ней остается постоянным, а общая яркость светодиодного устройства возрастает. Эта идея легла в основу создания гибких светодиодных лент.

Во-вторых, светодиод миниатюрен. Он занимает очень мало места (по сравнению в энергосберегающей лампой или лампой накаливания сопоставимой световой отдачи) и может компактно монтироваться. Если посмотреть на современные портативные (ручные) фонарики, то мы увидим там кластеры из нескольких (иногда нескольких десятков) сверх-ярких светодиодов, которые дают световой поток, превосходящий поток от криптоновой лампы (накаливания).

Из «минусов» можно отметить необходимость принудительного охлаждения сверх-ярких (мощных) светодиодов (с мощностью более 1 Вт, ток свыше 300 мА). С другой стороны маломощные светодиоды и даже их комбинации (сборки) с током потребления до 80 мА в охлаждении не нуждаются.

Но даже несколько светодиодов в одном кластере (на одной печатной плате) по эффективности светового потока уступают светодиодной ленте, которая уже стала настолько популярна, что ею оформляют не только подсветку кухонь и подвесных потолков, но и контуры кузовов автотранспорта.

1.5.2. Светодиодные ленты и линейки

Светодиодная лента – идеальное решение для «закарнизного» и потолочного освещения в квартирах, офисах, магазинах, а также для любой локальной подсветки, к примеру, окон, домов (и любых зданий); что актуально под Новый год или для авто-мототехники – с установкой по периметр кузова. Особенно часто свои мотоциклы и автомобили украшают молодые люди; когда автомобиль или мотоцикл подсвечен снизу – смотрится это действительно красиво. Основной минус в том, что светодиодные ленты пока относительно дороги (в среднем 200 руб./погонный метр), и имеют ограниченную длину (как правило, 5–8 м) – фактор, связанный с техническим обеспечением одинаковой яркости всех светодиодов линейки.

Однако, даже в этом случае ничто не мешает творческой натуре соорудить подсветку, состоящую из нескольких светодиодных лент, или дождаться, когда промышленность выпустит в розницу светодиодные ленты (в упаковках) длиной более 200 м (такие уже испытываются). Например, красочно оформляют светодиодными лентами современные помещения для дискотек.

Основные преимущества светодиодных лент: компактность, гибкость, легкость монтажа, низкое энергопотребление и напряжение питания (можно применять без сетевого адаптера), безопасность. Все перечисленные факторы можно считать преимуществами светодиодных лент по сравнению с различными гирляндами на проводах, в том числе и светодиодными.

Далее рассмотрим особенности современных светодиодных лент, их разновидности, маркировку, технические характеристики (некоторых, наиболее популярных типов лент) и основные требования, предъявляемые к монтажу.

В ленте светодиоды располагаются в один или несколько рядов. Как правило, лента имеет бумажную или прорезиненную (самоклеющуюся) поверхность, на которое наподобие печатного монтажа нанесены токопроводящие (а потому плоские) дорожки. На светодиодной ленте методом пайки устанавливаются светодиоды в миниатюрных SMD-корпусах – специально разработанных для поверхностного монтажа.

Также на светодиодной ленте установлены и другие элементы – ограничительные (токоограничительные) резисторы и фильтрующие (сглаживающие) конденсаторы (тоже в SMD-корпусах, что не нарушает замысел почти плоской конструкции светодиодной ленты).

Такую ленту можно легко разрезать обычными ножницами, укоротив – по необходимости; при этом оставшийся «лишним» участок ленты со светодиодами также можно использовать в другой конструкции. Главное условие – ленту надо разрезать в специально показанных, как правило – пунктирной линией) местах – чтобы не повредить сами излучающие светодиоды и элементы «обвески» (миниатюрные резисторы, конденсаторы).

Светодиодная лента, как правило, питается от источника постоянного тока или сетевого адаптера. Есть ленты, рассчитанные на питание 6,12,24 В и соответственно – различной мощности.

«Минусом» светодиодной ленты можно считать ее относительную дороговизну (см. подборку таблиц ниже) и «хрупкость».

Такие ленты не рекомендуется многократно сгибать и переустанавливать с места на место. Это обусловлено самой конструкцией светодиодной ленты – ломкостью «печатных» токопроводящих дорожек из облуженной (для удобства пайки) тонкой меди или фольги.

Светодиодные ленты бывают одноцветные, многоцветные (RGB-трехцветные), ленты в виде светодиодных линеек, влагозащищенные, а также светодиодный дюралайт, и даже гибкий светодиодный неон, и совершенно новые герметичные светодиодные ленты с эффектом бегущего огня (недавно появились в продаже), управляемые контроллером типа SPI-RGB они идеально подходит для создания цветодинамических эффектов как во внутренних помещениях (дискоклубы, танцполы), так и при установке на улице.

1.9.1. Невидимая гирлянда к Новому году

Новый год – особая череда событий, и готовятся к нему заранее. Чтобы удивить своих родных и местных селян простым фокусом, можно изготовить гирлянду, в которой лампочки соединяются «невидимыми» проводами, и визуально напоминают «висящих в воздухе», но при этом… горят.

Обмоточные провода типа ПЭЛ-1 и ПЭЛ-2 (применяемые в трансформаторах и для намотки катушек индуктивности, контурных катушек радиоприемников и в др. случаях) можно использовать в качестве малозаметных «невидимых» проводников в цепи 220 В. К примеру, подключить с их помощью 10 миниатюрных ламп накаливания, рассчитанных на напряжение 24 В и ток 0,068 А – гирляндой.

Внимание, важно!

Применять обмоточный трансформаторный провод типа ПЭЛ и аналогичный для мощной нагрузки нельзя. Если такую гирлянду повесить на стену в комнату, визуально будет казаться, что огоньки (лампочки) горят сами по себе (из-за того, что провода не видны).

Это интересно!

Если последовательно (в разрыв цепи) подключить старый стартер СК-220 (или аналогичный) для «жужжащих» люминесцентных ламп и параллельноего контактам неполярный конденсатор емкостью 0,25 мкФ на рабочее напряжение не менее 300 В, гирлянда будет мигать.

1.9.2. Как зажечь лампу без проводов?

Ни к чему не подключенную энергосберегающую лампу (даже вышедшую из строя) можно зажечь необычным способом – с помощью радиоволн.

Для этого потребуется радиостанция, с возможностью работы на передачу (исправный передающий тракт) на любую частоту. Включаем рацию в режим «передача» подносим к энергосберегающей лампе, и… лампа зажигается прямо в руках.

Если сразу такого не произойдет, например, из-за небольшой мощности радиостанции, слегка стряхните лампу или несильно ударьте по ее колбе антенной рации для детонации газа внутри колбы. Эффект превосходит самые смелые ожидания, можно показывать фокусы. Впрочем, для посвященных, они имеют весьма четкое объяснение – об этом написано в учебниках по физике.

Можно махать в воздухе лампой, не подключенной никуда, лишь бы рядом работал радиопередатчик с широким диапазоном волн.

1.9.3. «Яркие» и вкусные сосиски с помощью электричества

Много бывает фокусов, но я бы хотел акцентировать внимание читателя не столько на фокусах всем, пожалуй, известных, как-то кипячение в течении 1–2 минут воды в 3-х литровой банке с помощью опасной бритвы, к обоим концам которой подсоединены (скруткой) проводники и сия несложная конструкция воткнута в сеть 220 В (только без воды нельзя втыкать – сработает защита-автомат); сколько, на мой взгляд, более оригинальных.

В доказательство тому – вот еще один, который с соблюдением мер предосторожности можно реализовать за несколько минут. Если у вас нет желания (или возможности) кипятить, жарить, парить в микроволновой печи сосиски, но при этом есть огромное желание стать на время оригинальным гастрономом, можно поступить проще.

К двум металлическим вилкам прикрутите скруткой обычный сетевой шнур с вилкой-штепселем на конце. Положите на тарелку (поднос) сосиску (фирма-производитель и цена продукта за 1 кг значения не имеют) и воткните в нее вилки с разных концов. Также в саму сосиску (для пущего эффекта) воткните по всей длине сосиски простые светодиоды (к примеру, АЛ307БМ); полярность значения не имеет, ибо род тока переменный. Затем сетевую вилку смело втыкайте в розетку.

Через 1 минуту сосиска будет готова, а светотехническое шоу при этом «подогреет» и ваш аппетит.

При включении компьютера (далее ПК), аудиоколонки надо включить отдельным включателем на их корпусе. Если колонки установлены поодаль от места оператора, такое положение вряд ли можно назвать удобным, особенно если пользователь желает просмотреть на DVD-рекордере фильм или любые другие видеоданные, сопровождаемые звуковым оформлением. Для этого приходится дополнительно включать колонки АС ПК кнопкой на их корпусе. Это неудобно.

Как сделать так, чтобы звуковые колонки включались автоматически вместе с активацией ПК?

Самое простое решение напрашивается само собой – подключить ПК и колонки в один электрический контур– фильтр, например SVEN OPTIMA, и включать всю аппаратуру одним включателем на корпусе тройника. Но есть и другой путь.

Задавшись целью автоматизировать включение колонок для персонального компьютера (далее – ПК) электронным способом, автор провел исследования и разработал простую схему.

Самый простой способ автоматизировать включение акустических систем (колонок) ПК во время работы системного блока – использовать стандартную шину USB.

Современные ПК позволяют подключать к шине USB (на задней панели системного блока располагается не менее 6 выходов для подключения устройств сопряжения с USB портом) различные периферийные устройства– сканеры, WED-камеры, принтеры, цифровые фотоаппараты и т. п.

Для тех акустических систем, в которых не предусмотрено автоматическое включение совместно с активацией системного блока ПК будет полезным доработка, которая предлагается в данной статье. Осуществить ее способен любой человек, мало-мальски знакомый с паяльником и основами электротехники.

Узел дополнения представляет собой транзисторный ключ (усилитель тока на составном транзисторе VT1-VT2), который управляется положительным потенциалом от разъема устройства USB +5В. Это напряжение снимается с соединительного кабеля (любой конфигурации USB– лишь бы он содержал напряжение +5В) – в авторском варианте применяется соединитель USB с встроенным светодиодом– подсветкой.

Здесь следует заметить, что управляющий сигнал можно взять непосредственно с материнской платы ПК, однако, чтобы не опутывать системный блок «бородой» из проводов, можно взять управляющий сигнал с любого из соединительных кабелей USB, идущих к сканеру, WEB– камере и другим устройствам.

Для адаптации к узлу управления включения колонок АС ПК разъем USB вскрывают (разбирают) и подключают к выводам 1 и 4 соответственно схеме рис. 2.4, проводники, соединяющие транзисторный ключ VT1-VT2 и колонками АС ПК.

2.3.1. О деталях

В последнее время в розничной продаже появились соединители USB с встроенным светодиодом– подсветкой в прозрачном корпусе. В таком случае, нахождение контактов для подключения дополнительного оборудования является наиболее простой задачей.

Транзисторный ключ с элементами обчески размещается внутри корпуса ПК.

Соединения осуществляются гибким экранированным проводом. Но. Если расстояние от АС ПК до разъема USB не превышает 1 м, то соединения можно выполнить и неэкранированным проводом типа МГТФ-0,6.. МГТФ-0.8.

При включении системного блока ПК управляющий сигнал амплитудой +5 В через выпрямительный диод VD1 поступает на транзисторный усилитель VT1, VT2. При отсутствии указанных на схеме транзисторов, можно реализовать токовый ключ на других кремниевых транзисторах с большим коэффициентом усиления, например КТ342В, КТ817Б (п-р-п проводимости).

Диод VD1 можно заменить на КД522, ДЗ10, Д220 с любым буквенным индексом. Оксидные конденсаторы С1 и С2, сглаживающие пульсации по питанию типа К50-24, К50-35 или аналогичные.

При выключении системного блока управляющий сигнал с разъема USB пропадает, и колонки АС ПК автоматически отключаются.

Узел не требует настройки и при исправных деталях начинает работать надежно сразу. Печатная плата не разрабатывалась, так как все немногочисленные элементы монтируются на штатной печатной плате звуковых колонок методом навесного монтажа.

Подключение к USB ПК не оказывает отрицательного влияния на параметры звука и мощность усилителя звуковой платы ПК и колонок. Транзистор VT2 на теплоотвод не устанавливают.

2.3.2. Дополнение для улучшения работы

Уменьшение помех (фона с частотой 50 Гц)

Параллельно каждому диоду в выпрямителе сетевого источника питания, находящегося в корпусе одной из колонок, подключают неполярный конденсатор типа КМ6 (или аналогичный), емкостью 0,01 мкФ. Кроме того, параллельно выходу ИП для фильтрации фона устанавливают компактный электролитический конденсатор фирмы HITANO емкостью 3300 мкФ на рабочее напряжение 25 В, вместо малоэффективного конденсатора 1000 мкФ. Эти простые доработки снижают фоновый шум с частотой 50 Гц, присутствующий в дешевых вариантах колонок производства Китай.

Уменьшение акустического шума трансформатора

Шумность понижающего трансформатора в узле питания усилителя АС колонок можно снизить простым способом: отпаивают выводы выходной обмотки понижающего сетевого трансформатора из печатной платы, затем очищают ацетоном внешнюю поверхность Ш-образных пластин, затем аккуратно наносят тонким слоем клей «Супер-момент-гель» на поверхность пластин и, не дав клею высохнуть, закрепляют пластины скотчем. Естественный нагрев трансформатора не превышает температуры +40 °C, поэтому применение скотча в этом варианте пожаробезопасно.

Уменьшение яркости свечения светодиодного индикатора

Светодиод, сигнализирующий о подаче питания на схему усилителя АС колонок, горит очень ярко и вызывающе «бросается в глаза» при работе с ПК. При включении ограничительного постоянного резистора (3 кОм) в цепи светодиода вместо штатного постоянного резистора MЛT-0,25 сопротивлением 470 Ом интенсивность свечения уменьшится и световой поток, исходящий от корпуса колонок не будет так бросаться в глаза при работе с ПК, особенно в ночное время.

Устранение механических детонаций корпуса

При воспроизведении музыки и речи с большой громкостью колонки марки SP-324A-QC продемонстрировали посторонний шум, вызванный колебанием пластмассового корпуса колонок из-за звукового давления внутри. Таким же дефектом обладают практически все модели недорогих АС колонок, реализованных в пластмассовом корпусе. Для устранения дефекта корпуса обеих колонок надо разобрать и проложить места соединения пластмассовых частей корпуса автомобильным герметиком (под цвет корпуса колонок). Затем корпуса собрать и проложить герметиком также места винтового соединении шурупов, обеспечивающих крепление пластмассовых стенок корпусов – одну к другой. После завершения процедуры– дать просохнуть автогерметику в течение 1 часа. Тип герметика может быть любым.

Вот такими несложными методами можно улучшить эффективность работы почти всех моделей колонок для ПК.

Датчик положения (далее – ДП) применяется в промышленных устройствах контроля состояния положения кузова автомобиля, в охранной автомобильной сигнализации, и во множестве других случаев.

Среди датчиков положения (наклона) различают шариковые и ртутные. На основе самих датчиков отечественная промышленность выпускает микроблоки (с встроенным узлом сравнения и определенным уровнем напряжения на выходе – для установки в различные устройства), например, ДПА-М18-76У-1110-Н, ДПА-Ф60-40У-2110-Н и другие аналогичные.

По типу уровня напряжения на выходе, характеристике сравнения и преобразования сигнала, такие датчика делят на цифровые и аналоговые.

Не вдаваясь в дебри технологии производства электронных компонентов, далее коснемся практической стороны применения датчиков положения (наклона) радиолюбителями в домашних (бытовых) условиях.

Ртутные датчики положения (наклона) представляют собой стеклянный корпус, сравнимый по размерам с небольшой неоновой лампой (12Л5 мм) с двумя выводами-контактами и капелькой (шариком) ртути внутри стеклянного корпуса, запаянного под вакуумом.

Датчик положения (наклона) типа 8610 имеет известный в среде установщиков автомобильных сигнализации аналог SS-053, и широко используется в автомобилях и мотоциклах (в том числе зарубежного производства) в качестве бесконтактного датчика.

С его помощью обеспечивается контроль угла наклона подвески, открывания капота, багажника (в некоторых моделях автомобилей) и в других случаях. Очевидно, ничто не препятствует использовать такой датчик и радиолюбителю при создании своих конструкций.

2.4.1. Плюсы и минусы применения

Минусы в эксплуатации:

– невозможность (без специального оборудования) точно установить угол (градус) наклона, при котором ДП будет стабильно срабатывать;

– возможная токсичность ртути при разбивании датчика;

– инерционность срабатывания, обусловленная конструктивными особенностями датчика, такими, как «тяжеловесность» капли ртути.

Если с инерционностью срабатывания датчика в простых радиолюбительских конструкциях (к которым не предъявляют завышенные требования профессиональных устройств) можно согласиться почти всегда (инерционность срабатывания составляет десятые доли секунды), то неточность срабатывания датчика в зависимости от угла и скорости наклона представляет собой более серьезную проблему.

Однако, не смотря на это, для простых конструкции данный датчик отлично подходит без каких– либо дополнительных доработок. Управление устройствами нагрузки осуществляют с помощью двух контактов ДП 8610 (нормально разомкнутых). Предельно допустимый ток коммутации – 2 А.

Рассматриваемый ДП является полностью законченным устройством, коммутирующим (управляющим) внешнюю нагрузку.

Эти возможности РДП практически реализованы в небольшом и полезном устройстве, которое недавно появилось в серийном производстве под названием «Антисон».

Внутри «черного ящика» установлены три элемента питания типа СЦ-21 (с напряжением 1,5 В – каждый, соединенные последовательно, с суммарным напряжением батареи 4,5 В), включатель, замыкающий электрическую цепь, непосредственно ДП в стеклянном вакуумном исполнении и пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором (звуковой частоты) 34 типа 1205FXP.

При замкнутых контактах включателя питания, и, соответственно, при замкнутых контактах ДП, что происходит при наклоне корпуса прибора, раздается звуковой сигнал. Практическое применение этого устройства очевидно и трудно переоценить автомобилисту: прибор надевается на ухо человека (для этого предусмотрена специальная конструкция корпуса, см. рис. 2.6); при вертикальном положении головы водителя звуковой капсюль не активен, зато, при наклоне головы (как правило, при утомлении водителя на длинных перегонах он склонен ко сну, и голова наклоняется вперед, к рулевому колесу автомобиля) сразу раздается звуковой сигнал тревоги.

Кроме того, сигнал тревоги (замыкание контактов ДП) происходит не только при превышении угла наклона более чем на 20° в вертикальной плоскости, но в аналогичных условиях наклона в горизонтальной и иной плоскости – это расширяет возможности применения датчика.

ДП своими контактами замыкает электрическую цепь управления устройством нагрузки. Таким устройством может быть звуковой пьезоэлектрический капсюль, световой индикатор (например, ультра-яркий светодиод), СЭМР (слаботочное электромагнитное реле на соответствующее напряжение и ток срабатывания), вход оптоэлектронного реле или токовый ключ (на транзисторе, тиристоре), управляющий силовым узлом, потребляющим большой ток от источника питания.

Напряжение элемента питания в данном случае не принципиально, и зависит только от электрических параметров «устройства нагрузки».

Сегодня ДП можно без труда приобрести практически в любом магазине радиотоваров, его стоимость не превышает 100 руб (в регионах РФ).

При закреплении датчика в корпусе устройства его надежно фиксируют расплавленным парафином или моментальным клеем.

Таким образом, удается обеспечить максимальную стабильность функционирования ДП.

По особенностям своей конструкции (вакуум внутри стеклянного корпуса) ДП 8610 практически не допускает ложных срабатываний.

Диапазон рабочих температур от -30 до +45 °C. При соответствующей защите от внешних воздействий ДП эффективно работает в жидких, влажных средах и в условиях повышенной вибрации, что делает его практически незаменимым в ряде нестандартных ситуаций.

2.4.2. Практическое применение

Практическое применение ДП (кроме рассмотренного выше варианта) может быть разнообразным.

Например, датчик положения головы – при установке ДП в шлемофоны мотоциклов или в шлемофоны – аксессуары для компьютерных игр, или датчик наклона (отклонения под воздействием ветра) вертикальных строительных конструкций. ДП пригодились бы на Пизанской башне, для постоянного контроля изменения угла наклона к земле исторического памятника.

Так же возможно использование ртутного датчика, как устройство звукового извещателя падения или для контроля наклона в фототехнике. Как вариант, оправдано применение ДП для контроля положения вертикальной антенны (мачты) для радиопередающего устройства.

Кроме того, описать все возможные идеи, касательно особенностей применения портативного ДП трудно, ибо они бесконечны; очевидно, что вариантов применения ДП столь же много, как и альтернативных решений при разработке электрической схемы устройств одного принципа действия.

Много вещей, «пылящихся в закромах» радиолюбителя могут получить вторую жизнь с помощью наших усилий и стараний. В статье хочу продолжить разговор о «переквалификации» относительно бесполезных или морально устаревших электронных устройств.

Портативная радиостанция-игрушка вряд ли может серьезно заинтересовать радиолюбителя по прямому назначению.

Скорее это «безобидная» детская игрушка для обучения азбуке Морзе кандидата перед вступлением в Союз радиолюбителей (или перехода на более высокую квалификационную категорию).

Устройство конструктивно состоит из генератора звуковой частоты, усилителя НЧ и приемо-передающего узла с несущей частотой 26 900 кГц. В разных вариантах этого типа трансиверов установленный кварц-резонатор может отличаться по частоте, а транзисторы маркироваться, к примеру, С9013, что, по сути, не влияет на качество сборки и надежность этой «игрушки».

Высокочастотная часть устройства выполнен на транзисторе VT1, двухкаскадный УЗЧ выполнен на VT2 и VT3; этот усилитель является самым главным элементом конструкции, разряжающим батарею питания.

Орган настройки частоты – подстроечный сердечник катушки контура. Однако при регулировке контура обычной металлической отверткой неизбежны дополнительные погрешности, из-за изменяемого стержнем отвертки поля в контуре.

Для процедуры регулировки необходима отвертка из непроводящего материала. При расположении рядом передатчика и приемника из одного комплекта невозможно определить уход частоты; в некоторых экземплярах уход рабочей частоты от номинального значения составляет до 2 МГц.

Поэтому в такой относительно простой конструкции нет смысла добиваться максимального соответствия частоты между приемником и передатчиком; полагаю, это имели в виду и производители устройства.

Учитывая небольшую мощность трансивера, при точной настройке несущих частот пользователю удается добиться увеличения дальности общения на сотню-другую метров, а в условиях городской застройки и того меньше. Все эти факторы обосновывают мое мнение о практической бесполезности этой «игрушки» для сколь угодно серьезного применения радиолюбителями. Однако, после несложной доработки, описываемой ниже, для данного устройства открываются новые перспективы.

Итак, для эффективного практического применения «игрушки» в быту маленького радиолюбителя, у меня возник ряд идей.

Во-первых, можно сделать «радиомаяк», дистанционно, в пределах сотни-другой метров оповещающий по радиоэфиру о срабатывании сигнализации (открывание двери подсобных помещений, бани, колодца, сарая, гаража).

Приемным узлом в данном и последующем варианте служит радиостанция, настроенная на волну 26,9 МГц.

Второй вариант аналогичного использования – тревожная кнопка, находящаяся постоянно в кармане одежды пожилого человека. При необходимости он может оповестить родных, находящихся в пределах одного дома (в других комнатах) о тревожной ситуации.

Да мало ли и других практических вариантов применения устройства NS-881; доработать его поистине лучше, чем просто «пылить» в закромах. В процессе работы могут возникнуть две сложности, которые, впрочем, легко устранимы.

2.5.1. Подбор частотного канала

Во-первых, «игрушечный» трансивер «запрограммирован» для передачи сигнала на частоте 26,9 МГц. Ни европейская сетка частот в гражданском диапазоне (частотный канал заканчивается на 5), ни отечественная не соответствуют этой частоте. Ближайший канал – 1C по европейской сетке (26,965 МГц). К слову, европейские каналы С2—С45, D1– D40 официально разрешены для использования в РФ.

Даже если замкнуть переключатель режимов «на передачу» и установить перемычку на кнопку с обозначением «азбука Морзе» (чтобы постоянно при наличии питания работал генератор 34), сигнал радиомаяка может принять только аналогичный «игрушечный» трансивер. А если его нет, или требуется оповещение на более распространенной частоте? Придется выпаять кварцевый резонатор и вместо него установить другой, исходя из сведений в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Соответствие частоты кварцевого резонатора выходной частоте трансивера NS-881 [1]Данные получены опытным путем 05.12.2012. Генератор несущей работает на гармониках частот кварцевого резонатора, именно поэтому возможно применение столь разных кварцевых резонаторов. У меня остались кварцы 7-16 МГц от давних экспериментов с ПК «Спектрум», поэтому экспериментировал с ними. Любой начинающий радиолюбитель может поэкспериментировать и с другими кварцами, результат может оказаться интересным.
[2]На зеркальной частоте уровень сигнала заметно слабее. Во время эксперимента для сканирования частот в качестве приемного узла (в связке «радиомаяк, реализованный на NS-881 и его радиосигналов приемник) использовал трансивер фирмы Icom модели IC-718, в котором имеется сверхрегенеративный приемник с широкой полосой пропускания.
Поскольку подавляющее большинство пользователей имеют трансиверы с европейской сеткой частот (к примеру, трансиверы «ТАИС» отечественного производства выпускаются с европейской сеткой), разумно установить такой кварцевый резонатор, который лучше всего согласуется по частоте именно с имеющимся в наличии (у вас) трансивером – к примеру, Веда ЧМ – 27,1875 МГц, Урал-Р – 27,175 МГц, Пилот – каналы С38 и D5, соответствующие частотам 27,385 и 27,465 МГц и аналогичные. Могут иметь место и другие варианты.

Теперь при подаче питания на «игрушку», переставшую быть таковой после доработки, я имею полноценный радиомаяк, весьма полезный в хозяйстве для дистанционного оповещения и предупреждения хозяев о тех или иных событиях, случающихся на небольшом расстоянии от источника тревоги.

2.5.2. Экономия батарей

«Штатное» питание от батареи типа «Крона» не обеспечивает длительной работы модернизированного радиомаяка. Поэтому, если позволяет ситуация, рекомендую вместо нее использовать более мощный аккумулятор, к примеру, D10-012 емкостью 1,2 А/ч и напряжением 12 В. Для рассматриваемого устройства такое, чуть повышенное, относительно 9 В, напряжение не опасно.

Чтобы еще более снизить энергопотребление рекомендую заменить штатный усилитель низкой частоты (НЧ) на представленный ниже (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Электрическая схема усилителя

Такой рекомендации есть резонное обоснование. Дело в том, что большинстве разработок усилителей НЧ (в схемах, где используются транзисторы, микросхемы, к примеру, К174ХА10, К174УН4 и другие) даже в «спокойном» режиме – при отсутствии входного сигнала – ток потребления достаточно велик. А усилитель, схема которого представлена на рис. 3, имеет низкие искажения и ток покоя всего 700 мкА. Поэтому его я и рекомендую использовать для доработки в NS-881 (и в аналогичных малогабаритных радиостанциях и радиоприемниках, в других устройствах, где требуется усиление слабого сигнала в совокупности с экономичным питанием).

Усилитель работает в диапазоне частот 200—6000 Гц при неравномерности частотной характеристики (ХЧ) 3 дБ. Выходная мощность при напряжении питания 12 В примерно составляет 0,5 Вт при работе на нагрузку ВА1 сопротивлением 8 Ом.

В схеме применен экономичный микромощный операционный усилитель (ОУ) К140УД12. Для усиления малого выходного тока ОУ применяется двухтактный повторитель напряжения с большим коэффициентом усиления по мощности (КУМ), реализованный на 4-х транзисторах VT3-VT6. Цепь Rll, С6 предотвращает самовозбуждение усилителя на высоких частотах. Коэффициент усиления по напряжению (КУН) определяется соотношением сопротивлений резисторов R7 и R6.

Каскад на транзисторах VT1 и VT2 служит для обеспечения надежной работы ОУ (без искажений) при питании от однополярного источника. Отказ от обычного (традиционного для таких схемных решений) резистивного усилителя позволяет избежать возбуждения усилителя на низких частотах.

2.5.3. О деталях

В усилителе применены малогабаритные импортные резисторы с мощностью рассеяния 0,05 Вт. Можно использовать и резисторы для поверхностного монтажа, к примеру, типоразмера 0805. Оксидные конденсаторы – К50-35 или сходные по электрическим характеристиками и току утечки, остальные – КТ, КМ-5, КМ-6.

В качестве VT1, VT3 можно использовать транзисторы серий КТ3102, КТ3130, КГ6111, КТ342 с любым буквенным индексом. В качестве VT2 и VT4 – любые из серий КТЗ107, КТ6117; эти транзисторы должны иметь коэффициент передачи тока базы не менее 200. Транзистор VT5 можно заменить любым из серии КТ6115, КТ6112, КТ668, КТ685. Транзистор VT6 – КТ6114, КТ6117, КТ645, КТ680, КТ683. Микросхему К140УД12 можно заменить КР140УД1208 (цоколевка совпадает). В качестве ВА1 вместо «штатной» динамической головки от портативной радиостанции Си-Би диапазона NS-881 я использую 0,5-ГДШ-2.

2.5.4. Налаживание

Резистором регулировки громкости R3 уменьшают уровень входного сигнала до нуля. Далее, подбором сопротивления R1 устанавливают напряжение на эмиттерах VT1 и VT2 равное половине напряжения питания. Подбором сопротивления R5 нужно установить ток покоя усилителя, равный 700 мкА, при этом движок переменного резистора R3 должен находиться в нижнем (по схеме) положении, а динамическую головку на время измерения тока лучше отключить (чтобы исключить погрешность от тока утечки С7). Усиление по напряжению регулируется подбором сопротивления резистора R6.

Готовый усилитель желательно проверить с помощью генератора и осциллографа. При правильной компоновке элементов, возбуждения по высокой частоте (ВЧ) не возникает.

2.5.5. Подключение и применение

Вход усилителя (рис. 2.9) подключают к среднему выводу переменного резистора RP1 (обозначение на плате NS-881), регулятора громкости.

Как уже отмечалось выше, его применение в NS-881 значительно увеличило срок службы батареи.

Альтернативой описанного усилителя мощности может быть импортный интегральный УЗЧ, имеющий режим снижения потребляемой мощности. Но такой режим не удается задействовать без значительной доработки детектора радиоприемного тракта, что делает всю затею малорентабельной по времени и перспективному смыслу.

С другой стороны, простая доработка для «новой жизни» кажущегося бесполезным, игрушечного устройства, на мой взгляд, с учетом практически проведенных экспериментов, в том числе с заменой кварцевых резонаторов – для согласования с популярными и серийно выпускаемыми радиостанциями, заслуживает внимания.

Хочу привлечь внимание к нашим бабушкам и дедушкам – пожилым людям, которые не избалованы средствами связи и комфорта. Мы – молодежь – покупаем себе новые «игрушки», а старым, но эффективно работающим, уже нет места в «закромах». Сотовые телефоны, вышедшие из моды, как правило, передаются родственникам и продаются. А MP3-проигрыватели?

Устаревшие модели MP3-проигрывателей приходится выбрасывать или разбирать на части. Они могли бы послужить еще для наших прародителей (дедушек и бабушек), доставляя им несказанное удовольствие и добавляя комфорт на старости лет. Наши стареющие родственники привыкли считать каждую копейку, и часто экономят на себе. Сегодня можно увидеть у них в руках сотовые телефоны старых моделей, купленные на пенсию, или подаренные детьми (внуками) – те модели, которые уже дарителям не нужны. Оставим моральную сторону таких подарков, ведь бабушки и дедушки с удовольствием принимают и эти вещи, не претендуя на новинки, в результате родственники становятся мобильны в части связи и возможностей.

Таким же образом можно сделать приятное бабушке (дедушке), одарив их MP3-плеером, купленным, к примеру, лет 5 назад.

Этот MP3-плеер является проигрывателем со встроенной флеш-памятью. Он стильно выглядит и прост в обращении – все регулировки, включая регулировку громкости, осуществляются нажатием кнопок-клавиш. Воспроизводит музыкальные форматы MP3, WMA, WAV, МР2, МР1.

Небольшой (по нынешним меркам) объем памяти 256 Мб, питание от одного элемента ААА, разъем USB, позволяющий перезаписывать музыку с ПК, диктофон со встроенным высокочувствительным микрофоном, цифровой эквалайзер, FM-тюнер, зарядное устройство и аккумулятор (в виде элемента ААА), кабель для записи по линейному входу (кроме USB), входящие в комплект наушники – этот набор делает данную модель полезной во многих отношениях. Раскрою некоторые вышеназванные параметры шире:

Объем памяти 256 Мб позволяет записать в память проигрывателя 100–120 музыкальных композиций. Непрерывное время проигрывания при новом элементе питания составит порядка 2 час. Диктофон имеет отключаемую функцию VOR (пропуск тишины при записи). Встроенная функция памяти после отключения – при следующем включении плеер возвращается к тому моменту композиции, при котором был выключен. Битрейт (скорость передачи данных) 64-320 кбит/с.

Есть и «таймер сна». Эта отключаемая функция автоматически выключит плеер, если в заданное время (10–90 мин) не нажата ни одна кнопка. Однако, многие из вышеприведенных функций редко или даже никогда не будут использованы нашими бабушками и дедушками. По опыту я знаю, что они обращаются в основном к 2–3 простым функциям (то же касается и сотовых телефонов). Поэтому плеер, не смотря на кажущийся для нас анахронизм функциональных возможностей в сравнении с новейшими моделями и объемами памяти в десятки и сотни ГГб, для наших прародителей отличное средство развлечения в дороге или на отдыхе. А те из них, кто освоит функцию диктофона, могут «надиктовывать» мемуары. Но есть одно «но»…

2.6.1. Основной недостаток

Батарея, равно как и аккумулятор, быстро разряжается.

2 часа работы при максимальной громкости, согласитесь, это очень мало (успевает проиграться примерно 40 % записанных композиций). При дальней дороге приходится брать с собой до 4-х комплектов батареек.

И ресурс работы от одного элемента зависит не столько от уровня громкости (бабушки и дедушки часто плохо слышат), сколько от не отключаемой семицветной подсветки экрана, предусмотренной в данной модели. Отключить подсветку можно только принудительно.

2.6.2. Метод переделки

Он сводится к отключению плоской светодиодной матрицы, находящейся под ЖК-дисплеем.

Открутив 2 шурупа с тыльной стороны корпуса плеера мелкой крестообразной отверткой, вскрываем плеер и отделяем печатную плату от частей корпуса.

Теперь, перевернув плату на другую сторону, отпаиваем 4 проводника, ведущие к светодиодной матрице (общий провод – черный – контакт на плате 2), и вынимаем матрицу движением в сторону.

Саму матрицу W543 теперь также можно применять для световых эффектов. В ней задействовано 3 разноцветных светодиода, изменяющих свечение в зависимости от напряжения питания (в диапазоне 0–2 В). Черный провод – общий.

Плеер аккуратно собираем в обратной последовательности и передаем в пользование бабушке.

После незначительной переделки экран дисплея светиться не будет, а время работы от одного элемента питания увечится до 6 час, что с запасом обеспечит проигрывание по кругу всех записанных музыкальных композиций.

Также можно поступить с другими плеерами, где подсветка дисплея не отключается.

Кроме функции MP3-проигрывателя пожилой человек может использовать плеер и как накопительный банк памяти – это возможность надиктовать на диктофон (описанная выше) и, что более существенно – использование в виде флэш-накопителя с объемом памяти 256 Мб.

Это может удобно старым людям, например, для записи и последующей передачи в фотомастерскую изображений с компьютера или фотографий (в цифровом виде) от цифрового фотоаппарата. Объем памяти (при среднем сжатии) позволит вместить примерно 256 цифровых фото.

Причем для считывания данных с флеш-накопителя даже не требуется элемента питания, плеер просто вставляется в USB разъем компьютера или иного устройства (например, современного автомобильного проигрывателя CD где он предусмотрен), автоматически определяется как съемный диск, и начинается воспроизведение записанных композиций (или фотоизображений).

Выбрасывать столь ценную вещь жалко. А бабушка оценит внимание внука.

С наступлением теплого сезона у людей во всем мире появляются новые заботы– как уберечься от летающих насекомых– комаров и мух. Особенно нагнетает атмосферу и портит настроение нашим маленьким детям навязчивый знойный писк и гул комаров ночью.

Что защитить себя и семью кто-то устанавливает дома противомоскитные сетки, занавешивает форточки и дверные проемы марлей, намазывает свое тело специальными составами, отталкивающими надоедливых насекомых.

Промышленность развитых стран (в частности Финляндии) уже давно предлагает своему населению специальный прибор, напоминающий по принципу действия «электрический стул». Между проводниками-электродами, расположенными друг от друга на расстоянии 3,5 мм, при работе генератора ВЧ образуется электрическое поле. Насекомое, попавшее в это поле, погибает и, как правило, остается прилипшим на электродах, так что его без труда можно выбросить «в утиль», стряхнув прибор, как мы привыкли стряхивать старый ртутный градусник.

2.8.1. Принцип работы

Устройство работает по принципу уничтожения насекомых электрическим разрядом высокого напряжения.

Для человека оно не опасно (хотя ощутимо) в силу очень малого (единицы мкА) тока. При случайном воздействии на человека (касания сетки с электродами при включенном устройстве), человек ощущает лишь легкое покалывание.

Пользуются устройствам так.

При приближении комара (или иного летающего насекомого) нажимают на кнопку (бардового цвета, слева на ручке устройства на рис. 1), при этом «ракеткой» энергично ведут по воздуху в месте нахождения насекомого и «достают», касаются его. Комар после этого прилипает к электродам и погибает. Также можно уничтожать комаров и мух, сидящих на потолке или стенах комнаты, при этом «мокрых» и кровяных пятен на стенах не остается.

При проведении (взмахом) такой ракеткой вблизи летящего (сидящего на стене, потолке) насекомого (комара, мухи, шмеля, овода) с включенным электронным узлом, электрические разряд между параллельными проводниками воздействует на насекомое и приводит к его летальному исходу. Практикой установлено, что достаточно провести ракеткой с включенным устройством на расстоянии 5…7 см от насекомого. Непосредственный контакт не обязателен.

Длительная практика применения показала, что устройство продолжает хорошо работать, даже если на сетку между электродами попало более трех десятков мелких насекомых (комаров). Согласитесь, это эффективный показатель.

Устройство питается от двух пальчиковых батарей типа А А, с суммарным напряжением 3 В. Этого источника питания хватает на все лето активной работы.

2.8.2. Вопросы практического применения

Данное устройство против насекомых часто применяют в мобильном исполнении для локального действия. Но оно эффективно не только против комаров и мух, но и против ползающих насекомых, например, против тараканов и крупных муравьев.

Отрицательным моментом применения устройства является то, что убиенные электрическим током насекомые при воздействии тока частично сгорают и выделяют не очень приятный запах (каждое насекомое – свой). Но в случае обильного нашествия комаров и мух, на это уже, как правило, обращаешь внимание второстепенно.

Одним из второстепенных положительных моментов применения устройства является то, что летающие насекомые (мухи и комары) могут быть легко сняты с устройства легким стряхиванием, например, прямо в аквариум, где рыбы с удовольствием питаются ими. Это проверено на авторской практике, таким образом, частично решается и проблема разнообразия корма для рыб. Ведь, как известно аквариумистам, естественный (природный) корм лучше искусственного.

Для радиолюбителей не составит труда повторить представленную ниже электрическую схему устройства оберегающего человека от комаров мух и других летающих насекомых.

Для этой цели, а также для общего познания и возможности доработки устройства, автор разобрал его и скопировал электрическую схему. Она оказалось не сложной (см. рис. 2.17).

Рис. 2.17. Электрическая схема устройства уничтожения летающих насекомых

К сожалению, данные высокочастотного трансформатора Т1 оказались недоступны (нет обозначения). Поэтому автор пошел по пути замены его отечественным аналогом путем подбора. Наилучшие результаты (вместо штатного) показал согласующий трансформатор СТ-1А, который можно встретить «в закромах» радиолюбителя. Ранее он активно применялся в старых транзисторных радиоприемниках типа «Селга-404» и аналогичных.

Для повторения устройства в домашних условиях потребуется старая (или новая) ракетка для игры в бадминтон.

Доработка ракетки сводится к удалению капроновой или Лесковой сетки и замене ее на параллельные не соединяющиеся неизолированные провода (цельной стальной или цельной нихромовой (здесь не принципиально) проволоки диаметром 1 мм), установленные через равные промежутки (3,5…4 мм) и жестко натянутые по внутренней окружности обруча ракетки.

Конструктивная схема показана на рис. 2.18.

Рис. 2.18. Конструктивная схема переделки ракетки для игры в бадминтон

На рис. 2.19. показана схема подключения сетки из электродов.

Рис. 2.19. Конструктивная схема подключения электродов к устройству защитного заслона против летающих насекомых

Главное, чтобы контакты электродов не замыкались, иначе генератор ВЧ (см. рис. 2.17) выйдет из строя.

В самодельном варианте уместно питать устройство от сетевого адаптера с выходным постоянным напряжением в диапазоне 3–5 В. Это может быть, например, адаптер для питания аудиоплеера или любой аналогичный.

Ток потребления устройства во включенном состоянии от источника питания (для самодельного варианта) не превышает 30 мА.

При случайном касании защитной сетки человеком ощущается легкое покалывание в месте прикосновения. При отключении питания узла электронный заряд, обусловленный сохранением разницы потенциалов на обкладках конденсатора С1 сохраняется еще некоторое время– 1… 1,5 мин. При необходимости принудительно «разрядить» устройство после охоты на комаров при выключенном питании неизолированные проводники сетки рекомендуется кратковременно замкнуть (например, любым проводящим ток предметом, отверткой), сняв остаточный заряд.

2.8.3. Элементы устройства

Устройство, показанное на электрической схеме рис. 1, представляет собой генератор импульсов ВЧ на транзисторе VT1 и повышающем трансформаторе Т1. При замыкании контактов кнопки SA1 транзистор VT1 взаимодействуя с первичной обмоткой трансформатора Т1 (начала обмоток показаны на схеме точкой) переходит в режим генерации импульсов с частотой около 100 кГц. Эти импульсы можно проконтролировать на коллекторе и базе транзистора VT1 осциллографом.

На выводах вторичной обмотки вследствие магнитной индукции при работе генератора образуется переменное напряжение, которое через умножитель на диодах VD1, VD2 поступает на контакты XI, Х2. Постоянный резистор R2 ограничивает ток. Конденсатор С1 служит для частотного резонанса с вторичной обмоткой Т1. Нормальным считается такая работа узла, если на контактах XI, Х2 вольтметром в режиме измерения постоянного напряжения (DC) удается зафиксировать напряжение 80…90 В. При подключении вольтметра к контактам XI, Х2 внутренняя цепь измерительного прибора заметно шунтирует полезное напряжение, поэтому при указанных выше показаниях вольтметра реальная разность потенциалов в точках XI и Х2 составит около 100 В.

Если выходное напряжение окажется заметно большим, чем 100 В (что может быть при применении другого трансформатора вместо указанного СТ-1А или увеличения напряжения питания устройства (это делать не рекомендуется)), в схему вводят постоянный резистор R* между контактами XI и Х2 (показан на рис. 2 пунктиром).

Повышать выходное напряжение на контактах XI, Х2 совершенно нет необходимости, комары и так погибнут).

Замыкать контакты XI, Х2 при включенном питании (замыкании контактов кнопки SA1) не рекомендуется даже кратковременно – можно вывести из строя транзистор и трансформатор генератора.

К контактам XI, Х2 методом пайки присоединяют изолированные проводники сечением не менее 1 мм. Их длина должна быть минимальной (устройство максимально близко следует располагать к защитной сетке), скрутка проводников между собой недопустима.

2.8.4. О деталях и налаживании

Генератор устройства, как правило, начинает работать сразу же после подачи питания, при этом слышится негромкий характерный ВЧ звук. Если этого не произошло, проверяют ток потребления и контролируют напряжение в указанных на схеме точках первичной обмотки Т1.

Наиболее распространенная причина неисправности (если все детали заведомо исправны) в неправильном включении трансформатора Т1. Для устранения неполадки первичную обмотки включают так, чтобы начало первичной обмотки соответствовало «+» источника питания– то есть включают трансформатор наоборот относительно первого подключения.

Для дальнейшей настройки (или поиска неисправностей) желателен осциллограф. Им контролируют и добиваются изменением сопротивления резистора R2 максимального размаха амплитуды импульсов генератора, которые имеют частоту примерно 100 кГц. Если осциллографа нет, настраивают генератор с помощью вольтметра. На нижнем (по схеме) выводе первичной обмотки корректировкой сопротивления указанного резистора (если это необходимо) добиваются напряжения 2,8 В в режиме измерения постоянного напряжения. Но это скорее частный случай и, как правило, в этом необходимости нет.

Транзистор MIP504 в корпусе ТО-92 можно заменить на MIP508, MIP707, MIP510, MIP511 и на аналогичными по электрическим характеристикам.

Классическое применение данного типа транзисторов– коммутация различных реактивных нагрузок, реле и других приборов, содержащих катушки индуктивности, трансформаторов.

Ток нагрузки до 2 А, частота переключения до 120 кГц, предельное напряжение коллектор-эмиттер 60 В, управляющее напряжение (база– эмиттер) не более 6 В.

Трансформатор Т1 применен промышленный, какие можно найти и в старых запасах начинающего радиолюбителя.

Можно его заменить и на аналогичные варианты согласующих трансформаторов от транзисторных приемников. Главные требования при поиске замен: Ш– образные пластины, компактный внешний вид, необходимое количество отводов в первичной обмотке (согласно схемы рис. 2). Сопротивление между отводами в первичной обмотке таково: участок А – 1,7 Ом, Б – 2 кОм, В – 0,9 Ом. Сопротивление между выводами вторичной обмотки 250 Ом.

Все постоянные резисторы типа MЛT-0,25, MF-25. Конденсатор С1 обязательно высоковольный (рассчитанный на рабочее напряжение не ниже 100 В), например, К73-17, К78-17. Диоды VD1, VD2 типа КД254 с любым буквенным индексом, 1N4007. Кнопка SA1 типаП1М9-1Т или минитумблер MTS-1.

2.8.5. Ограничения и особенности устройства

Устройство содержит очень мало деталей, поэтому печатная плата в данном случае не разрабатывалась. Недостатков устройства и его ограничения по использованию из-за каких-либо побочных эффектов на практике не выявлено. Шумовой эффект (писк) от работы генератора ВЧ слышен лишь вблизи ракетки на расстоянии в 1 м и не оказывает отрицательного влияния на человека. По этому же еле слышному звуку можно контролировать работу устройства.

Также для визуального контроля работы в схему можно ввести светодиодный индикатор, включив светодиод последовательно с ограничительным резистором сопротивлением 82… 100 Ом. Данную цепь включают между «+» питания и эмиттером транзистора VT1. Ток потребления при этом несколько повысится, а ресурс работы элементов питания (при использовании батареек) пропорционально сократится.

Кроме рассмотренных вариантов с незначительной доработкой схемы (это остается для самостоятельного творчества) можно расширить спектр применения устройства, например, до маломощного электрошокера.

При питании от батарей с эквивалентным напряжением 3 В такой защитный электрошокер будет иметь поистине эффективные возможности из-за простоты повторения, низкой стоимости деталей и миниатюрного исполнения.

К слову, применение электрошокеров остается на совести и ответственности их владельцев.

Встречаются светильники в виде камня с элементом EL44, светильники, работающие от солнечного элемента с встроенным аккумулятором. Такой «экзотический» фонарь хорошо использовать на практике для подсветки в ночное время пальмы, стоящей рядом с окном. Получается красиво.

Встречаются и другие конструкции, отличающиеся по внешнему виду, например, предназначенные для «втыкания» (вертикального крепления) непосредственно в землю на дачном участке.

Предназначение у разного вида светильников может быть различным, емкость аккумуляторов и их тип (а также мощность солнечной батареи) отличается в зависимости от конструкции, но принцип действия у всех один. При ясной погоде с большой солнечной активностью (днем) устройство, с помощью фотоэлементов солнечной батареи преобразует солнечную энергию в электрический ток, который заряжает маломощные аккумуляторы. При наступлении темноты естественная солнечная активность снижается, зарядка аккумуляторов прекращается.

Внутренняя схема «чувствует» наступление сумерек и разрешает мерцание светового элемента, которым является светодиод оранжевого свечения. Конструктивно светодиод выполнен в трубке из матовой пластмассы так, что кажется, как будто внутри корпуса фонаря мерцает свеча.

Благодаря конструктивным особенностям корпуса, удачным эстетическим решениям, а также электронной схеме устройства, управляющей светодиодом хаотичными пачками импульсов, удалось получить эффект мерцания свечи.

Прогресс в области новых световых элементов необратим.

Лет 10 назад повсеместно в продаже имелись специальные лампы (рассчитанные под патрон Е27 и напряжение осветительной сети 220 В), которые производили аналогичный эффект мерцающей свечи благодаря инертному (неоновому) газу в колбе лампы. Сегодня такой же эффект можно получить от светодиода.

Стоимость таких фонарей-светильников невелика и колеблется от 3 до 10 Евро. В России и ближнем зарубежье подобные светильники продаются в отделах электротоваров, сувениров и гипермаркетах.

Рассмотрим электрическую схему устройства и ее основные элементы.

3.3.1. Принцип работы устройства

Электрическая схема устройства представлена на рис. 3.8.

Микросхема DA1 является конструктивно «залитой» и на печатной плате представляет собой каплю твердой композиции с тремя выводами. Функция этой микросхемы– выработка импульсов с хаотичной частотой следования и скважностью.

Рис. 3.8. Электрическая схема фонаря с мерцающим светом и автоматической подзарядкой от солнечных батарей

Как только на нее поступает питания с помощью замыкания электрической цепи включателем SB1, на выводе 3 DA1 «OUT» присутствуют хаотичные импульсы положительной полярностью амплитудой 1,5–1,6 В (при нормально заряженных аккумуляторах).

Ограничительный резистор R3 ограничивает ток через светодиод HL1, чем осуществляет энергосберегающую функцию устройства в вечернее время.

Импульсы хаотичного порядка с выхода микросхемы поступают в базу транзистора VT3, на котором реализован усилитель тока.

В свою очередь, на транзисторах VT1, VT2 собран фото-чувствительный узел (фотореле), управляющее работой усилителя тока VT2 и светодиода HL1. При ясной погоде или заметной солнечной активности пасмурный день (короче, говоря, в дневное время) солнечная батарея на элементах FBI– FB4 является генератором постоянного тока. Максимальное суммарное напряжение на ее элементах (замеренное у катода диода VD1 и общего провода) не менее 3,4 В.

Это напряжение поступает в базу транзистора VT1 (включенного вместе с VT2 по схеме Дарлингтона– с максимальным коэффициентом умножения напряжения) через делитель напряжения на резисторах RI, R4. То есть, пока светло, напряжение на солнечной батарее достаточно для открывания транзистора VT1, и, соответственно, запирания VT2. Через транзистор VT3 ток не течет, светодиод не мерцает.

Аккумуляторы GBl, GB2 соединенные последовательно, когда SB1 замкнут, заряжаются небольшим током через диод VD1, вторая функция которого– не допустить разряд аккумуляторов в темное время суток через элементы солнечной батареи.

В вечернее (темное) время суток, когда естественного освещения недостаточно для зарядки аккумуляторов, фотореле на транзисторах VT1, VT2 разрешает ток через транзистор VT3 светодиод HL1 мерцает, напоминая горение свечи. В этом случае через светодиод течет ток порядка 8 мА.

При погашенном светодиоде устройство практически не потребляет ток. Соответственно, хорошо заряженных аккумуляторов при условии свечения светодиода только в вечернее время и ночью (то есть Vi суток) было бы достаточно на трое суток (примерно, 88 час).

Однако, в дневное время аккумуляторы заряжаются, поэтому на практике время работы нового фонаря увеличивается намного и зависит (в основном) от солнечной активности в дневное время, то есть тока заряда аккумуляторов.

Как правило, фонарь устанавливают в комнате на окне, с тем, чтобы он лучше заряжался днем.

На практике, устанавливать фонарь в глубину комнаты, а тем более в темные интерьеры нельзя, так как не удастся получить желаемый уровень зарядки аккумуляторов и заявленные в руководстве (инструкции по эксплуатации) возможности «бесконечной работы, так как ресурс светодиода составляет не менее 100000 часов» не соответствуют действительности.

Конечно, не из-за светодиода, а просто устройство требует постоянной солнечной энергии для подзарядки, которую в темном углу или помещении будет неоткуда взять, да и аккумуляторы имеют не бесконечный цикл заряд– разряд.

К прочим замеченным недостаткам устройства и путях их локализации – подойдем далее.

3.3.2. О деталях

Устройство комплектуется Ni-Cd аккумуляторами типа АА с номинальным напряжением 1,2 В и емкостью 700 мА/ч.

Транзисторы VT1—VT3 можно заменить на отечественные приборы типа КТ312, КТ343 с любым буквенным индексом и аналогичные.

3.3.3. Рекомендации по улучшению

Для улучшения работы устройства, включающего длительную бесперебойную работу в течении нескольких месяцев подряд (а не нескольких суток, как до доработки) необходимо сделать ряд простых изменений в схеме.

Параллельно диоду VD1 установить еще два аналогичных диода увеличения тока заряда аккумуляторов. Главное, чтобы все три диоды были аналогичными.

Аккумуляторы заменить на Ni-Mh (это продлит срок их полезной эксплуатации) в таком же корпусе АА, но с емкостью от 2200 мА/ч.

Резистор R4 из схемы удалить. При этом фотореле будет срабатывать раньше, уже при минимальной освещенности и включать светодиод позже (в сумерки), что способствует более длительному заряду аккумуляторов, тем более с большей емкостью, чем штатные.

Днем эксплуатировать (как уже было отмечено выше) фонарь лучше в максимально освещенных местах (например, на окне), а к ночи, в преддверии романтического ужина можно переносить его уже вглубь комнаты, что придаст атмосфере человеческого общения романтичность и оригинальность.

3.3.4. Спектр практического применения

Спектр применения в быту и на природе солнечных элементов и миниатюрных солнечных батарей на их основе весьма разнообразен.

К примеру, 2–3 пластины солнечных батарей, встроенные в плечевой ремень цифрового фотоаппарата или камеры, не позволят полностью зарядить АКБ устройства, но их вполне хватит на то, чтобы подпитать аккумулятор и не позволить путешественнику остаться без возможности фотографировать на природе, вдали от цивилизации, где подзарядить миниатюрный АКБ попросту нечем, кроме естественных солнечных лучей.

Для этого ремень крепится к камере обычным способом. От него отводится небольшой провод, который подсоединяется к фотоаппарату через разъем для внешнего питания DC-out.

Такой ремень можно использовать для подзарядки аккумулятора в течение 10–12 часов при условии солнечной активности.

Простое устройство контроля посещений с памятью и фиксированной индикацией окажется полезным в быту – для подсчета входивших в помещение людей или для того, чтобы быть спокойным, что никто не входил в отсутствие хозяев. Особенно полезно, если вы поехали надолго на дачу (в командировку).

Первое, что приходит на ум – адаптация электромеханического счетчика.

Рассмотрим этот проект ниже.

3.6.1. Адаптация электромеханического счетчика

Электромеханические счетчики используется в промышленности для контроля состояния (счета) и фиксации показаний. При каждом воздействии постоянного напряжения на обмотку (внутри корпуса электромеханического счетчика) происходит изменение его цифровых показаний (возрастание) на один.

Это достигается применением обмотки с якорем, который, в свою очередь, воздействует на рычаг стопорной пружины, удерживающий колесики счетчика с нанесенными на них цифрами. Управление обмоткой осуществляется постоянным током. При каждом воздействии соответствующего напряжения происходит только одно притягивание и одно отпускание якоря катушки счетчика.

Электромеханические счетчики различаются по габаритам, электрическим параметрам (напряжение, ток) и линейкой цифр.

Часто такой счетчик оказывается незаменим по простоте и удобству применения. К примеру, это касается устройств учета времени работы дизельных двигателей-генераторов, когда требуется контролировать наработку в моточасах, строительной техники, высотных кранов и во многих других аналогичных случаях.

Вместо создания высокоинтегрированных электронных устройств, таким образом, можно обойтись неприхотливым и надежным промышленно изготовленным счетчиком. Счетчик содержит минимум деталей, служит десятилетиями, и в нем практически «нечему ломаться».

Кроме того, такой подход в решении простых задач оправдан тем, что на механическом табло счетчик фиксирует показания, которые не сбиваются даже при механическом воздействии (тряска, вибрация) и отключении электричества; при вновь подключенном напряжении счетчик продолжит отсчет с прежних (накопленных) показаний. Это дополнительный аргумент надежности конструкции.

Производителем предусмотрен и рычажок сброса всех показаний (разрядов) в ноль.

В некоторых иных (относительно представленного на рис. 3.16) счетчиках сброс показаний осуществляется путем открывания крышки и «ручным» перемещением колесиков с нанесенными на них цифрами до совмещения с нулями или в другую необходимую комбинацию цифр (показаний).

Крышку, надеваемую на счетчик, закрепляют винтом, проволокой или пломбируют для предотвращения несанкционированного изменения его показаний.

Ток потребления обмотки не превышает 15 мА. Источник питания может быть любой нестабилизированный, даже с однополупериодным выпрямлением тока. Диапазон допустимых напряжений в пределах 10–15 В.

Электрическая схема подключения счетчика представлена на рис. 3.17. Полярность подключения в данном случае значения не имеет.

Рис. 3.17. Электрическая схема подключения электромеханического счетчика

На практике такое устройство с запоминанием состояния используют для контроля посещений охраняемых и складских помещений, однако, его с успехом можно применять и в быту, то есть дома, подключив схему (рис. 3.17) совместно с микропереключателем SB1, установленном на косяке (дверной коробке) входной двери.

Микропереключатель, кроме указанного на схеме, может быть любой подходящий, с группой контактов на замыкание-размыкание, например, ПД9-1, П1М9-1Т, МТС-1 и аналогичный.

Кроме счетчика фирмы Mansfeld допустимо применять и другие промышленные приборы аналогичной конструкции, подключая к ним источник питания сообразно паспортным данным и электрическим характеристикам конкретного электромагнитного счетчика.

Когда дверь закрыта, контакты SB1 разомкнуты и напряжение на счетчик не поступает. При открывании двери происходит замыкание контактов микропереключателя SB1, ток течет через электромагнит счетчика, но показания не изменяются, пока якорь электромагнита ЭМ 1 не будет отпущен.

Как только дверь зарывается, контакты SB1 размыкаются, якорь электромагнитного счетчика отпускает, и показания прибора посредством механического привода переустанавливаются (изменяются) на единицу.

Таким образом, ведя периодический контроль с записью в специальный журнал или компьютер показаний прибора, к примеру, первого числа каждого месяца (в зависимости от частоты посещений помещения) можно с большей долей точности контролировать «проходимость» объекта, а в бытовых домашних условиях устройство позволяет контролировать ситуацию – не заходил ли кто-нибудь в квартиру в отсутствие хозяина. Не смотря на то, что, как правило, наделены ключами многие (в зависимости от состава семьи), иногда важно знать, например, выходил ли ребенок из дома гулять и сколько раз. На каждое открывание-закрывание двери счетчик сработает только один раз.

Отрицательным моментом применения рекомендуемого устройства является ненадежное закрывание двери, провоцирующее дребезг контактов переключателя SB 1, однако, этот устраняется жесткой фиксацией переключателя к дверной коробке и периодическом контроле всех точек крепления входной двери. Обеспечить это условие вполне под силу рачительному хозяину.

3.6.2. Цифровой портативный и экономичный регистратор событий из шагомера

В такой ситуации, когда нужен портативный экономичный регистратор событий, работающий от датчика, да еще на ЖКИ, готовый к локальной установке и занимающий мало места, с неограниченной частотой срабатывания, можно применить готовое устройство шагомера с небольшой доработкой.

Дело в том, что можно изготавливать под заказ регистратор событий на микропроцессоре (индикатор LCD 20 знакомест, ОЗУ 1 кБ, контроллер), но такое решение нерентабельно, ибо даже стоимость написания программы вряд ли будет сегодня меньше стоимости китайского изделия (менее 500 руб).

К примеру, в прихожей моей квартиры я установил в качестве счетчика – для регистрации посетителей – цифровой шагомер Tronic Н6735.

Этот простой, но полезный прибор приобретен в Финляндии в 2007 году за символическую цену; причем он способен не только измерять количество шагов, но и пройденное расстояние, и количество «сброшенных» килокалорий. В перспективе он может работать даже спидометром велосипеда (после несложной доработки, а именно – подключении геркона и магнита), рассмотрим варианты подключения цифрового шагомера Tronic Н6735 далее.

Перед доработкой промышленного устройства шагомер нужно разобрать, открутив 3 самореза в корпусе.

Для подключения датчика с замыкающими (нормально разомкнутыми) контактами вовсе не нужно иметь «семи пядей во лбу». К точкам подключают либо геркон с нормально разомкнутыми контактами, либо аналогичного рода кнопку (концевой включатель без фиксации).

Подключение производят к контактам маховика с эксцентриком, работающим в паре с магнитом. Точка А одновременно является «+» питания (батарея типа LR44 с напряжением 1,5 В обеспечивает надежную работу устройства в течении примерно 2-х лет). Точка А на печатной плате обозначена как VPR

Таким образом, никаких дополнительных доработок устройства (кроме описанной) не требуется.

Сам маховик с эксцентриком можно с платы удалить, а можно, как в авторском варианте – оставить: возможно, шагомер еще пригодится вам по прямому назначению.

3.6.3. Варианты альтернативного решения

Дополнительные идеи-варианты решения задач подсчета представлены ниже.

1. Регистратор событий («кто пошел»)

В любом калькуляторе есть кнопка «=»; параллельно ей подключают геркон (с нормально замкнутыми контактами, установленный в пределах 1 см от магнита на подвижной части двери), затем набирают на калькуляторе «0+1=» (при необходимости результат счета делят на 2). Единственный минус нет даты и времени

2. Старый сотовый или радиотелефон телефон с поддержкой java подключают к геркону и «считает» (запоминает информацию, индицирует на дисплее).

3. Если контакты геркона подключить к контактам кнопки фотосъемки цифровой камеры (даже самой простой), можно получить портрет входящего, причем с уже отраженном на экране форматом записи даты и времени съемки.

Вообще же вариантов применения устройства бесконечно много. Они ограничиваются только фантазией радиолюбителя.

Иногда случается, что домашний радиотелефон морально устаревает, перестает радовать так, как прежде – ведь появляются современные модели, которые хочется «вставить» в свой интерьер на радость себе и близким. Бывает и так, что его постигает (настигает) локальная неисправность; к примеру, мой телефон Texet TX-D5300 после падения на пол, перестал отображать на дисплее некоторые символы, и считывание информации превратилось для меня в муку. Разбор аппарата и улучшение контактов дисплея с печатной платой ничего не дали. Таких и подобным им случаев, к сожалению, сотни и тысячи.

Небольшая (до 1000 руб) стоимость подобных «игрушек» предполагает, что хозяин без сожаления заменит такой телефон, поскольку рентабельность ремонта перевесит саму стоимость изделия.

Тем не менее, бытовые радиотелефоны с незначительными и локальными неисправностями вполне подойдут для того, чтобы руками радиолюбителя вдохнуть в них «новую жизнь».

К примеру, совсем несложно сделать из «игрушки» дистанционный сигнализатор открывания входной двери; а эта умело воплощенная в реальность задача позволит пойти еще дальше и оповещать звуком о любом другом (при соответствующем подключении) изменении контролируемого параметра в пределах одной квартиры (офиса).

Главное – чтобы был исправен передающий и приемный тракт, и работала функция «поиск трубки». Далее я расскажу, как из такого полу исправного беспроводного комплекта сделать полезную в хозяйстве вещь.

Для доработки базового (штатного) комплекта (база + трубка) потребуется сделать несколько несложных шагов. Вот они:

– разобрать базу радиотелефона (снять корпус для доступа к печатной плате);

– подключить параллельно контактам кнопки «поиск трубки» двухпроводный шлейф с максимальной длиной не более 1,5 м (во избежание ложных срабатываний от наводок переменного напряжения от сетевых проводов);

– другой конец шлейфа соединить с концевым выключателем (на замыкание) или герконом на размыкание (с нормально замкнутой группой контактов), установленными на коробке входной двери (см. подробности ниже);

– установить (зафиксировать) базу радиотелефона здесь же, недалеко от «выносного включателя»;

– с помощью штатного адаптера подключить базу к напряжению 220 В;

– подключить выносную трубку к другому (дополнительному) сетевому адаптеру с выходным напряжением 3–5 В, чтобы не зависеть от разряда батарей или аккумуляторов в трубке;

– установить трубку с адаптером в нужное место, к примеру, невдалеке от рабочего стола.

Рассмотрим эти шаги подробнее.

В центре печатной платы находится микрокнопка с контактами на замыкание; у нее 4 вывода, два из которых соединены (дублируют друг друга). Омметром проверяем соединение в контактной группе кнопки – при нажатии на нее выявляем замыкающиеся контакты.

Параллельно им паяльником с тонким жалом и мощностью до 25 Вт (чтобы не повредить радиоэлементы на печатной плате) припаиваем двужильный шлейф; необходимости в его экранировании нет.

Схема подключения достаточно проста, и, на мой взгляд, даже не нуждается в публикации отдельного рисунка. Это геркон включенный параллельно кнопке (на базе) «поиск трубки».

Далее необходимо пояснить – принцип работы радиотелефона TX-D5300 в режиме поиска трубки.

3.7.1. Особенности работы комплекта TX-D5300 в режиме «поиск трубки»

При нажатии на кнопку «поиск трубки» (в центральной части базы) – при условии подключения базы к сети 220 В и заряженных аккумуляторов непосредственно в трубке – последняя издает кратковременную трель длительностью 2,5.. 3 сек. Причем это происходит вне зависимости от того, подключена ли к базе телефонная линия; что и дало возможность применять старый радиотелефон не по назначению.

При длительном (или многократно повторяющемся с частотой более 1 раза в 5 секунд) нажатии на кнопку «поиск трубки» звуковой сигнал будет все равно только однократный, продолжительностью несколько секунд. То же будет и при открывании двери, на которой установлен «замыкатель контактов». Это особенность промышленной разработки телефона TX-D5300.

При плотно закрытой двери магнит воздействует своим полем на геркон и контакты последнего разомкнуты.

При открывании двери геркон находится в обычном режиме с замкнутыми контактами; по шлейфу это состояние передается к кнопке базы и трубка телефона издает звуковой сигнал. В качестве геркона я применяю КЭМ-3-1 с тремя контактами.

Для питания трубки радиотелефона, расположенной в пределах 30 метров от базы, применяю адаптер для питания сотового телефона Nokia с выходным постоянным напряжением 3,7…4.2 В.

В данном случае подойдет любое ненужное зарядное устройство с выходным напряжением в указанном диапазоне.

3.7.2. Технические характеристики базового блока TX-D5300 фирмы Texet

– стандарт DECT GAP (возможность регистрации дополнительных трубок других изготовителей);

– меню на русском языке;

– телефонная книга на 50 имен и номеров (повтор последних 10 набранных номеров);

– определение номера вызывающего абонента (АОН/ Caller ID) с памятью 40 номеров

– возможность подключения до 5 трубок (беспроводная мини-АТС): внутреннее соединение между трубками;

– рабочая частота: 1880–1900 МГц;

– радиус действия беспроводного комплекта Texet ТХ-D5300 в помещении / на открытой местности до: 50 м / 300 м;

– определитель номера только в модели Texet ТХ-D5300 Black;

– интерфейсы: Texet TX-D5300 Black RJ-11 вход.

Безопасность и сервис функции в модели Texet ТХ-D5300 Black:

– отключение микрофона;

– блокировка клавиатуры;

– индикация времени;

– индикация разряда аккумулятора;

– индикация выхода за пределы зоны связи базового блока;

– поиск трубки.

База питается от сетевого адаптера 6,5 В постоянного тока (ток потребления 150 мА).

Телефон питается от двух пальчиковых аккумуляторов типоразмера АА, напряжением 1,2 В и энергоемкостью 550 мА/ч – каждый.

3.7.3. Практические рекомендации

Как я уже отметил в начале описания разработки, вариантов применения доработанного устройства может быть бесконечно много: было бы что сигнализировать.

К примеру, кроме предложенной сигнализации об открывании входной двери, при ином размещении контактного датчика можно «узнать», о «занятости» туалета/ванной (санузла), протечке на кухне или под ванной (при наличии специального датчика), о включении вентилятора/кондиционера в другом помещении, об открывании лоджии, двери калитки или подсобного помещения на даче, и в других подобных случаях.

Для реализации вариативных идей следует только позаботиться о размещении соответствующего контактного датчика непосредственно в зоне его срабатывания (и разместить невдалеке базу радиотелефона).

Вместо контактов геркона (кнопки или переключателя на замыкание) можно применять даже электронную схему с соответствующим управлением на основе электронных ключей (микросхемы К190КТ1 —К190КТ2, мультиплексоров или реле).

Но это уже совсем другая история, посложнее.

Интересная идея в части применения разработки также относится к сфере охраны недвижимости: если трубку установить у соседки по лестничной клетке (с условием предварительной «соседской» взаимовыручки и договоренности), то в период вашего длительного отсутствия дома (вы в отъезде на Канарах или на даче), внимательная к чужим тайнам бабушка всегда будет знать, что «кто-то открыл дверь», и сумеет, надеюсь, вовремя спасти ваше достояние, накопленное в квартире, позвонив «куда следует» или прямо вам.

Аналогичным методом можно «реанимировать к жизни» практически все модели вышедших из моды домашних радиотелефонов.

Пользуйтесь и процветайте!

Это устройство звуковой сигнализации обеспечивает прерывистый и громкий звук примерно 60 дБ при возникновении опасной ситуации. Электрическая схема устройства показана на рис. 3.29.

Устройство собрано на микросхеме K561TЛ1 (используется только один ее элемент). Эта многофункциональная микросхема популярна среди радиолюбителей и имеет ряд преимуществ по сравнению с другими микросхемами К561 серии.

В состав микросхемы К561ТЛ1 входят четыре однотипных элемента И (с инверсией) с передаточной характеристикой триггера Шмитта. Передаточная характеристика каждого элемента имеет два порога – срабатывания и отпускания. Разность Uсраб и Uопт есть напряжение гистерезиса, которое в данном случае пропорциональна (зависит от) напряжению питания.

Благодаря высокой чувствительности элементов микросхемы K561TЛ1 удалось создать электронный узел, реагирующий на незначительное изменение напряжения на входе.

Между входом элемента DD1.1 и «+» питания включен ограничительный резистор R1, регулирующий чувствительность устройства. При верхнем (по схеме) положении движка переменного резистора R1 чувствительность узла минимальна.

Как видно из рисунка ничего сложного в схеме нет, и ее мог бы придумать, пожалуй, любой школьник, а повторить – даже начинающий.

Но… главное еще и в том, что такую схему ребята могут самостоятельно усовершенствовать, то есть создать на ее основе собственные разработки, заменив датчик влажности – на другой датчик с характеристиками параметрического сигнализатора (который изменяет под воздействием среды свои параметры – электрическое сопротивление).

Рис. 3.29. Электрическая схема звукового сигнализатора протечки

Итак, вторым по значимости элементом в схеме является датчик влажности. Он конструктивно выполнен из датчика вращения электродвигателя НГМД (накопителя на гибких магнитных дисках) типа МС-5301, которые сейчас являются анахронизмом эпохи, и могут быть за бесценок приобретены, либо найдены там, где регулярно проводят апгрейд (обновление) компьютерного оборудования.

Практически каждый дисковод был оборудован такой платиной, которую использовали как датчик вращения, а мы далее приспособим под датчик влажности.

Электродвигатель дисковода аккуратно разбирается, и из него извлекается датчик вращения.

На рисунке хорошо видно, что замкнутые проводники дорожки, расположенные в форме лабиринта, перерезаны скальпелем в одном месте.

Это сделано для размыкания короткозамкнутой цепи датчика.

Электрические проводники аккуратно припаиваются к штатным контактам (хорошо видны на рисунке) гибким проводом МГТФ-0,6 (подойдет МГТФ-0,8).

Устройство и датчик соединяются проводами длиной до 3-х метров (большая длина не испытывалась) – это может быть витая пара из тех же проводов МГТФ, телефонный провод или гибкие электрические многожильные провода.

Внимание, важно!

Непосредственно к датчику необходимо припаивать только гибкий провод МГТФ (или аналогичный), чтобы не спровоцировать отслоение дорожек на металлической основе датчика. А далее этот провод может быть соединен (например, через электрический клеммник) с проводами другой гибкости и сечения.

На другом конце (у корпуса устройства) эти провода переходят в разъем типа В2В-ХН-А или аналогичный.

Перед использованием с датчика мелкозернистой наждачной бумагой удаляют небольшой слой лака, покрывающего токопроводящие дорожки на поверхности датчика.

3.9.1. Как работает устройство

Пока вокруг датчика сухо, на входе элемента DD1.1 высокий уровень напряжения. На выходе элемента (вывод 3 DD1.1) низкий уровень и сигнализация выключена. При небольшой влажности, а тем более, при воздействии на датчик влаги (капель воды) на входе элемента напряжение уменьшается, благодаря передаточной характеристики триггера Шмитта внутреннее состояние скачком изменяется на противоположное, на выводе 3 микросхемы DD1 присутствует высокий уровень. При высоком уровне на выходе элемента DD1.1 транзистор VT1 открывается и через капсюль НА1 течет ток – включается звуковая сигнализация.

Недостатком устройства можно отметить некоторую инертность выключения сигнализации, связанную с высыханием датчика. Однако, для этого предусмотрен выход – при обнаружении протечки и ее локализации устройство сигнализации принудительно выключают включателем SB1.

Но даже если этого не сделать, то по высыхании датчика, устройство выключит сигнализацию и автоматически перейдет в режим ожидания.

Микросхемы данного типа являются маломощными, и выходной ток каждого элемента не превышает несколько единиц мА; поэтому к выходу элемента DDL 1 подключен усилитель тока на транзисторе VT1.

В цепи коллектора этого транзистора включен звуковой капсюль с встроенным прерывистым генератором 34 типа KPI-4332-12, который можно приобрести в магазинах радиотоваров за 20–30 руб.

Элементы устройства монтируются в любом подходящем компактном корпусе. В авторском варианте используется корпус от аквариумного компрессора воздуха. Проводники питания можно соединять через разъем Х2 (например, от батареи типа 6F22 «Крона») или выводить через штатное отверстие сбоку корпуса устройства.

3.9.2. Налаживание

Устройство в налаживании не нуждается, и начинает работать сразу после подачи питания. Датчик располагают на полу под стиральной машиной или в ином труднодоступном месте – под трубами (где его не видно, и где наиболее возможна протечка) – контактной площадкой вверх, при необходимости фиксируют провода изолентой к полу или трубам. Перед первым включением движок переменного резистора R1 устанавливают в среднее положение.

Для проверки работоспособности устройства на расстоянии 0,5–1 м от датчика распыляют влагу из емкости для глажения (пульверизатором или другой емкости с распылителем). Этого оказывается достаточным, чтобы «проснулась» звуковая сигнализация.

3.9.3. О возможной замене деталей и элементов

В качестве источника питания применяется промышленное устройство ПУ-1М. Выходное напряжение 9 (6 В) – имеется фиксированный переключатель, регулирующий выходное напряжения на корпусе блока.

Источник питания с трансформаторной развязкой от сети переменного тока. Максимальный ток нагрузки– 150 мА.

Кроме указанного источника питания можно использовать любой (в том числе нестабилизированный) источник с выходным напряжением в диапазоне 7—12 В.

При подключении звукового капсюля со встроенным прерывистым генератором следует соблюдать полярность. Положительный вывод источника питания подключают к выводу капсюля с обозначением «+».

Микросхему K561TЛ1 можно заменить на K564TЛ1, CD4093B (зарубежный аналог). Переменный резистор R1 типа СПО-1, или аналогичный, желательно с линейной характеристикой.

Постоянные резисторы типа МЛТ-0,25.

Транзистор VT1 можно заменить на КТ603, КТ608, КТ801, КТ815, КТ972, 2SC1573, 2N4927 и аналогичные. Звуковой капсюль– любой с встроенным генератором, рассчитанный на постоянное напряжение 5—15 В и ток до 100 мА.

Например, FXP-1212, FMQ-2015B – в этих случаях звук будет не прерывистый, а монотонный.

Оксидный конденсатор С1 в схеме важен, он сглаживает пульсации напряжения.

Включатель SB1 штатный, расположенный в корпусе от компрессора. Можно применить и любой другой тумблер, например MTS-1.

Индикаторный светодиод подключен постоянно – он сигнализирует о работоспособном устройстве, находящемся в готовности. Вместо указанного на схеме, применяют любой другой светодиод, с током до 20 мА, например, ARL-5013URC-B.

3.10.1. Если датчик самодельный

Очевидно, рассмотренный датчик найдется не у каждого радиолюбителя, поэтому он может быть заменен на самодельный, к примеру, со следующими рекомендациями. Соединительные провода припаиваются к двум металлическим спицам.

Спицы располагаются параллельно друг другу на полу на расстоянии 0,5–1 см (в районе ожидаемой протечки) и крепятся к полу обыкновенным лейкопластырем.

Материал пола значения не имеет.

Кроме того, конструкция датчика может иметь много вариантов. Определяющее значение в данном устройстве имеет высокая чувствительность микросхемы к даже незначительному изменению сопротивления между контактами XI.

3.10.2. Самый простой датчик влажности, который видел я

Самый простой промышленный датчик влажности, который приходилось видеть, был создан компанией Philips, и стоил менее 1 USD.

Внешний вид – две пластинки из нержавеющей стали с изолятором в виде тонкого (пластикового на вид) сита из волос (как вариант повторения в домашних условиях можно взять две монетки по 2 рубля и обмотать леской – в виде изолятора).

Принцип работы такого датчика в линейном измерении емкости в довольно узком диапазоне 200…300 пФ. При увеличении влажности, как было рассмотрено выше, волос удлиняется.

Такой датчик применяют вместо времязадающего конденсатора в генераторе на микросхеме КР1006ВИ1 (зарубежный аналог NE555). Таким образом, при изменении влажности частота генератора изменялась.

3.10.3. Из промышленных (изготовленных на производстве) датчиков влажности

Из промышленных датчиков влажности, что можно приобрести почти повсеместно сегодня, наиболее популярны HONEY HIH-4000 (НШ-4010) (стоимость 500–700 руб.) с 3-х контактным выходным разъемом 3-PIN SIP С (выводы: «+», «-«, «аналоговый выход»). Примерно сходные результаты можно получить с использованием в качестве датчика промышленного НСН-1000.

Датчик имеет автономное питание с напряжением 3 В; элемента CR2025 хватает примерно на 1 год работы. Такой датчик уместно использовать в составе охранной сигнализации.

Тем не менее, предложенный в первой части статьи метод самостоятельного изготовления датчика влажности из подручных деталей ничем не хуже покупки готового (и относительно дорогого устройства); более того, самостоятельное техническое творчество развивает интеллект и добавляет ум и опыт, что особенно важно в наш век научно-технического прогресса, шагающего по планете семимильными шагами.

Проблесковые маячки применяются в электронных охранных комплексах и на автотранспорте как устройства индикации, сигнализации и предупреждения. Причем их внешний вид и «начинка» часто совсем не отличаются от проблесковых маячков аварийных и оперативных служб (спецсигналов).

Внутренняя «начинка» классических мачков поражает своим анахронизмом: то здесь, то там в продаже регулярно появляются маяки на основе мощных ламп с вращающимся патроном (классика жанра) или ламп типа ИФК-120, ИФКМ-120 со стробоскопическим устройством, обеспечивающим вспышки через равные промежутки времени (импульсные маячки).

А между тем на дворе XXI век, в котором продолжается триумфальное шествие супер ярких (и мощных по световому потоку) светодиодов.

Один из основополагающих моментов в пользу замены ламп накаливания и галогенных ламп светодиодами, в частности в проблесковых маячках, является ресурс и стоимость светодиода.

Под ресурсом, как правило, понимают срок безотказной службы.

Ресурс светодиода определяют две составляющие: ресурс самого кристалла и ресурс оптической системы. Подавляющее большинство производителей светодиодов применяют для оптической системы различные комбинации эпоксидных смол с различной степенью очистки. В частности из-за этого светодиоды имеют ограниченный ресурс в этой части параметров, после истечения которого они незначительно «мутнеют».

Разные компании-производители (не будем их бесплатно рекламировать) заявляют ресурс своей продукции в части светодиодов от 20 до 100 тыс.(!) час. С последней цифрой я категорически не согласен, поскольку мне слабо верится, что отдельно выбранный светодиод будет работать непрерывно 12 лет. За это время пожелтеет даже бумага, на которой отпечатана моя книга.

Однако, совершенно очевидно, что залогом большого ресурса является обеспечение тепловых режимов и условий питания светодиодов.

В любом случае, по сравнению с ресурсом традиционных ламп накаливания (менее 1000 час) и газоразрядных ламп (до 5000 час) светодиоды на несколько порядков долговечнее.

Преобладание светодиодов с мощным световым потоком 20-100 лм (Люменов) в новейших электронных устройствах промышленного изготовления, где ими заменяют даже лампы накаливания, дает повод и радиолюбителям применять такие светодиоды в своих конструкциях. Таким образом, я веду речь о замене в аварийных и специальных маячках ламп различного назначения мощными светодиодами. Причем при такой замене основной ток потребления от источника питания уменьшится, и будет зависеть в основном от тока потребления примененного светодиода.

Для применения совместно с автомобилем (в качестве спецсигнала, аварийного светового указателя и даже «знака аварийной остановки» на дорогах) ток потребления не принципиален, поскольку АКБ автомобиля имеет достаточно большую энергоемкость (55 и более А/ч).

Если же маячок питается от иного источника питания (автономного или стационарного), то зависимость тока потребления от установленного внутри оборудования – прямая. Кстати и АКБ автомобиля может разрядиться при длительной работе маячка без подзарядки аккумулятора.

Так, например, «классический» маячок оперативных и аварийных служб (синий, красный, оранжевый – соответственно) при питании 12 В потребляет ток более 2,2 А. Этот ток складывается из учета потребления электродвигателя вращающегося патрона и тока потребления самой лампы. При работе проблескового импульсного маячка ток потребления снижается до 0,9 А.

Если же вместо импульсной схемы собрать светодиодную (об этом ниже), ток потребления сократится до 300 мА (зависит от примененных мощных светодиодов). Экономия в деталях очевидна.

Приведенные выше данные установлены практическими экспериментами, проведенными автором в мае 2012 года в С-Петербурге (всего протестировано 6 различных классических проблесковых маячков).

Конечно, не изучен вопрос о силе или, лучше сказать, интенсивности света от тех или иных проблесковых устройств, поскольку автор не обладает специальной аппаратурой (люк-сометром) для такого теста. Но в силу новаторских решений, предложенных ниже, данный вопрос остается второстепенным.

Ведь даже относительно слабые световые импульсы (в частности от мощных светодиодов) в ночное и темное время более чем достаточны для того, чтобы маячок заметили за несколько сотен метров. Именно в этом смысл дальнего предупреждения, не правда, ли?

Теперь рассмотрим электрическую схему «заменителя лампы» проблескового маячка (рис. 3.48).

Рис. 3.48. Простая электрическая схема светодиодного маяка

Эту электрическую схему мультивибратора можно с полным правом назвать простой и доступной.

Устройство разработано на основе популярного интегрального таймера КР1006ВИ1, содержащего 2 прецизионных компаратора, обеспечивающих погрешность сравнения напряжений не хуже ±1 %. Таймер неоднократно использовался радиолюбителями для построения таких популярных схем и устройств, как реле времени, мультивибраторы, преобразователи, сигнализаторы, устройства сравнения напряжения и другие.

В состав устройства входят кроме интегрального таймера DA1 (многофункциональная микросхема KP1006ВИ1), время-задающий оксидный конденсатор С1, делитель напряжения R1R2. С выхода микросхемы DA1 (ток до 250 мА) управляющие импульсы поступают на светодиоды HL1—HL3.

3.17.1. Принцип работы устройства

Включение маячка осуществляется с помощью включателя SB1. Принцип работы мультивибратора подробно описан в литературе.

В первый момент времени на выводе 3 микросхемы DA1 высокий уровень напряжения и светодиоды горят. Оксидный конденсатор С1 начинает заряжаться через цепь R1R2.

Спустя примерно 1 с (время зависит от сопротивления делителя напряжения R1R2 и емкости конденсатора С1), напряжение на обкладках этого конденсатора достигает величины, необходимой для срабатывания одного из компараторов в едином корпусе микросхемы DA1. При этом напряжение на выводе 3 микросхемы DA1 устанавливается равным нулю, и светодиоды гаснут. Так продолжается циклически, пока на устройство подано напряжение питания.

При отсутствии питания устройство ток не потребляет вообще.

3.17.2. О деталях

Кроме указанных на схеме, в качестве HL1—HL3 рекомендую использовать мощные светодиоды HPWS-TH00 или аналогичные с током потребления до 80 мА. Можно применять только один светодиод из серий LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01, LXHL-MH1D производства Lumileds Lighting (все – оранжевого и краснооранжевого цвета свечения).

Напряжение питания устройства можно довести до 12 В.

3.17.3. Особенности конструкции

Плата с элементами устройства устанавливается в корпус проблескового маячка вместо «тяжеловесной» штатной конструкции с лампой и вращающимся патроном с электродвигателем.

Для того, чтобы выходной каскад обладал еще большей мощностью потребуется установить в точку А усилитель тока на транзисторе VT1 так, как это показано на рис. 3.50.

После такой доработки можно применять по три параллельно включенных светодиода типов LXHL-PL09, LXHL–LL3C (1400 мА), UE-HR803RO (700 мА), LY-W57B (400 мА) – все оранжевого цвета.

3.17.4. Варианте лампой-вспышкой

У кого сохранились части фотоаппаратов со встроенной вспышкой, тот может пойти и другим путем. Для этого старую лампу-вспышку демонтируют и подключают в схему, так, как показано на рис. 3.51.

С помощью представленного преобразователя, подключаемого также в точку А (рис. 3.48) на выходе устройства с низким напряжением питания получают импульсы амплитудой 200 В. Напряжение питания в данном случае увеличивают до 12 В.

Выходное импульсное напряжение можно увеличить, включив в цепь несколько стабилитронов по примеру VD1, VD2 (рис. 3.13).

Это кремниевые планарные стабилитроны, предназначенные для стабилизации напряжения в цепях постоянного тока с минимальным током 1 мА и мощностью до 1 Вт. Вместо указанных на схеме можно применить стабилитроны КС591А.

Рис. 3.50. Схема подключения дополнительного усилительного каскада

Рис. 3.51. Схема подключения лампы-вспышки

Элементы Cl, R3 составляют демпфирующую RC-цепочку, гасящую высокочастотные колебания.

Теперь с появлением (в такт) импульсов в точке А (рис. 3.48) будет включаться лампа-вспышка ELI. Встроенная в корпус проблескового маячка данная конструкция позволит применять его и далее, если штатный маячок вышел из строя.

К сожалению, ресурс лампы-вспышки от портативного фотоаппарата ограничен, и едва ли превысит 50 час непрерывной работы в импульсном режиме.