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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Sirene vom Schallmelder Aurora. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur Die Quelle eines starken Tonsignals, das für Überwachungs- und Signalgeräte erforderlich ist, kann der Aurora-Melder sein, dessen Hauptbestandteil ein piezoelektrischer Tonsender ist. Dafür braucht es aber einen Spannungswandler, dessen Anordnung im Artikel beschrieben ist. Der Aurora-Melder ist eher klein, sparsam und der von ihm erzeugte Schalldruck übersteigt 100 dB. was für das Gehör einer Person sehr unangenehm und sogar schmerzhaft ist. Da die auf dem Schallgeber des Melders basierende Sirene an Objekten mit autonomer Stromversorgung (Batterie usw.) installiert werden soll, muss sie mit einer Versorgungsspannung von 10 ... 12 V betrieben werden. Das Design eines solchen Sirene wird den Lesern zur Kenntnis gebracht. Zunächst einige Informationen zum Emitter. Experimente zeigen, dass es Schallfrequenzen von Hunderten von Hertz bis zu mehreren zehn Kilohertz recht effektiv abstrahlen kann, seine maximale Strahlungsleistung jedoch bei Frequenzen von 2 bis 3 kHz aufweist. Daher kann er bei Bedarf beispielsweise als Teilnehmerlautsprecher verwendet werden, indem er ohne passende Geräte direkt an das Funknetz angeschlossen wird. Die Lautstärke des Tonsignals reicht aus, um das 1. Programm anzuhören, der Klang wird jedoch aufgrund der großen Ungleichmäßigkeit des Amplituden-Frequenzgangs nicht sehr angenehm sein. Um den maximalen Pegel des Tonsignals zu erhalten, muss dem Sender eine Wechselspannung von 150 ... 220 V zugeführt werden, daher muss die Haupteinheit der Sirene ein Spannungswandler sein. Da der Emitter eine relativ große Kapazität von 22 pF hat, ist ein DC-AC-Wandler erforderlich, der mit einer kapazitiven Last betrieben werden kann. Ein schematisches Diagramm eines solchen Konverters ist in Abb. 1 dargestellt. Es arbeitet mit der Resonanzfrequenz des Senders (ca. 2...2,5 kHz). Der Wandler besteht aus einem Multivibrator an einem Operationsverstärker (Op-Amp) DA1, der einen elektronischen Schlüssel an einem Transistor VT1 steuert. Im Schlüsselkreis ist ein Aufwärtstransformator T1 enthalten, an dessen Sekundärwicklung ein Emitter HA1 angeschlossen ist.
Das Gerät verwendet eine unipolare Stromversorgung. Um den normalen Betrieb des Operationsverstärkers sicherzustellen, wird er daher über den sogenannten Mittelpunkt mit Strom versorgt – er wird durch einen Spannungsteiler über die Widerstände R1, R2 gebildet. Die Parameter des Transformators werden so gewählt, dass die Induktivität seiner Sekundärwicklung zusammen mit der Kapazität des Strahlers einen LC-Kreis bildet, der auf die Resonanzfrequenz des Strahlers abgestimmt ist. Alle Teile des Gerätes sind auf einer Leiterplatte (Abb. 2) aus einseitiger Glasfaserfolie platziert, die an der Oberwand des Gehäuses befestigt ist (Abb. 3).
Der Strahler HA1 ist an der Bodenwand montiert (Abb. 4).
Das Gerät kann die Operationsverstärker K140UD6, K140UD7 oder ähnliche stromsparende Operationsverstärker verwenden. Kondensatoren C1, C2 – KLS, KM, K10 – 17, C3 und C4 – K52, K53, K50 – 6. Festwiderstände – MLT, C2 – 10, Abstimmwiderstände – SDR – 19a und beim Ändern der Druckzeichnung der Platine , alle anderen reichen aus, zum Beispiel SP5-2, SPZ-3. Die Diode kann eine beliebige der Serien KD103, KD105 sein, der Transistor eine beliebige der Serien KT827, KT834. Der Transformator ist auf einen Ring der Größe K32x16x8 aus Ferrit 2000NM1 gewickelt: Wicklung I enthält 50 Windungen PEV-Draht - 2 0,6 ... 0,8, Wicklung II - 750 Windungen PEV-Draht - 2 0,12 ... 0,15. Die Spannung an der Sekundärwicklung erreicht 150 ... 200 V, daher sollte vorsichtig vorgegangen werden und in Zukunft beim Einrichten des Geräts elektrische Sicherheitsmaßnahmen beachtet werden. Bei der Herstellung des Transformators ist es notwendig, den Ring in zwei Hälften zu brechen, die scharfen Kanten mit einer Nadelfeile abzurunden und ihn mit einer Schicht lackiertem Stoff oder Isolierband zu umwickeln. Auf jedes Teil müssen Sie die Hälfte der Sekundärwicklung und dann auf eines davon - die Primärwicklung - wickeln und dann den Ring mit BF-2-Kleber verkleben und dünne Papierabstandshalter zwischen die Teile legen. Das Wickeln sollte sorgfältig durchgeführt werden und so, dass sich die Windungen von nur hundert Windungen überlappen. Richten Sie das Gerät in der folgenden Reihenfolge ein. Zunächst muss der aus der Wicklung II des Transformators und der Kapazität des Emitters gebildete Stromkreis auf dessen Resonanzfrequenz abgestimmt werden. Bestimmen Sie dazu vorab die Frequenz, bei der die Schallleistung des Senders maximal ist. Nachdem der Emitter vom Transformator getrennt und an den 3-Stunden-Generator angeschlossen wurde, wird vom Generator ein Signal mit einer Amplitude von 0,5 ... 1 V geliefert. Durch den Umbau des Generators wird die Frequenz erreicht, bei der die Lautstärke maximal ist bestimmt. Danach wird vom Generatorausgang ein Signal mit einer Amplitude von 0,05 ... 0,1 V an die I-Wicklung (sie ist vom Transistor getrennt) des Transformators angelegt. An Wicklung II sind ein Emitter und ein Wechselspannungsmesser angeschlossen. Bestimmen Sie beim Wiederaufbau des Generators die Frequenz der elektrischen Resonanz, bei der die Wechselspannung maximal ist. Sollte sich herausstellen, dass diese Frequenz niedriger ist als die Frequenz der maximalen Schallleistung, muss die Windungszahl der Wicklung II um mehrere Zehner reduziert werden und nach jeder Änderung die Resonanzfrequenz neu geregelt werden. Bei höheren Frequenzen ist die Anzahl der Windungen zu addieren. Als nächstes schließen Sie den Transformator an den Transistor an, legen Strom an und nehmen die endgültige Einstellung vor. Widerstand R4 stellt das Tastverhältnis der Stromimpulse über den Schlüssel ein, Widerstand R5 – die Erzeugungsfrequenz. Zunächst wird der Motor R4 in die Mittelstellung gebracht und mit dem Widerstand R5 die Frequenz eingestellt, bei der die Lautstärke maximal ist. Durch Verschieben des Schiebereglers des Widerstands R4 nach links gemäß dem Schema ist es möglich, die Dauer der Stromimpulse durch den Transformator zu verkürzen und dadurch die Lautstärke des Tonsignals zu verringern, durch Verschieben nach rechts die Lautstärke zu erhöhen das Signal. Alle Manipulationen mit dem Widerstand R4 führen zu einer Änderung der Erzeugungsfrequenz, daher ist es nach jeder Änderung seiner Position erforderlich, mit dem Widerstand R5 die maximale Signallautstärke erneut einzustellen. Während der Einstellung ist die Lautstärke des Piepstons so hoch, dass es manchmal unmöglich ist, ihn auszuhalten. Daher muss der Strahler zunächst mit einem schallabsorbierenden Material, beispielsweise einem Handtuch, umwickelt werden. Das Gerät kann von jeder Quelle mit Strom versorgt werden, auch von einer unstabilisierten Quelle mit einer Spannung von 9 ... 30 V. Der Stromverbrauch bei einer Spannung von 12 V kann je nach Signalstärke 100 ... V00 mA erreichen. Wenn die Spannung von 12 V abweicht, sollte die Windungszahl der Wicklung I entsprechend geändert werden. Wird beispielsweise die Versorgungsspannung verdoppelt, sollte die Windungszahl um den gleichen Betrag erhöht werden. Um den Transistor vor Spannungsspitzen zu schützen, ist es wünschenswert, zwischen Kollektor und Emitter (Kathode zum Kollektor) eine Zenerdiode mit einer Stabilisierungsspannung von 50 ... 70 V einzubauen. Autor: I. Aleksandrov, Kursk
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