Рис. 22.

Пристрої на інфрачервоних променях. Інфрачервоне випромінювання займає невидиму для ока частину електромагнітного спектра. ІЧ промені мають такі ж властивості, як і видимі. Тобто, розміщуючи пристрої, треба враховувати, що на проходження променів будуть впливати туман, дощ, сніг та інші перешкоди, які траплятимуться на їхньому шляху.

На рис. 22 показано схему випромінювача ІЧ променів, модульованих частотою мультивібратора, виконаного на елементах DD1.1, DD1.2 мікросхеми DD1 типу К561ЛЕ5.

Резистори R1, R2 приєднані між входами та виходами елементів мікросхеми, забезпечують м'який режим збудження. Паралельно приєднані елементи DD1.3, DD1.4 зменшують вплив навантаження на режим робити мультивібратора. Транзистори VT1, VT2 утворюють підсилювач потужності. Це два емітерні повторювачі, з'єднані послідовно. Для досягнення максимального підсилення струму треба, щоб наступний транзистор був потужнішим від попереднього. Резистор R4 обмежує струм через світлодіоди HL1 - HL3.

Частота генерації визначається залежністю

? = 0,4 vUж / RC

де Uж - напруга живлення, В; R=R1=R2, МОм; C=C1=C2, мкФ.

Для Uж = 9 В частота генерації ? = 5 кГц.

Рис. 23

На рис. 23 показано схему приймача ІЧ променів. Фотодіод працює у фотодіодному режимі (є ще фотогенераторний режим). При освітленні опір фотодіода зменшується і на його виводах з'являється електрорушійна сила, пропорційна до освітлення. Конденсатор С1 усуває вплив ймовірних повільно змінних джерел на режим роботи. На збірці з двох польових транзисторів типу КПС104Г створено послідовно балансний каскад, коефіцієнт підсилення якого становить 300-400. Така схема потребує великого вхідного опору в наступному каскаді, має малу верхню частоту пропускання. На транзисторі VT3 реалізовано емітерний повторювач з великим вхідним та малим вихідним опорами. На діодах VD2, VD3 виконано амплітудний випрямляч з подвоєнням напруги. Транзистор VT4 підсилює та інвертує випрямлений сигнал. До емітера транзистора VT5 (вихід A) можна приєднати виконавчі пристрої звукової та світлової сигналізації.

Рис. 24

Така схема може працювати на відстані, яка не перевищує 4 метри від випромінювача.

Перемикач гирлянд. На мікросхемі DD1 (рис.24) зібрано симетричний мультивібратор частоту коливань якого можна змінювати в межах 195-205 Гц змінним резистором R2. Через інвертори DD1.3 і DD1.4 прямокутні імпульси мультивібратора надходять на тригери DD2.1 та DD2.2 (вони виконують роль подільника частоти). Вихідні сигнали тригерів надходять на підсилювачі струму VT1-VT4, а дальше, через конденсатори С3-С6 на управляючі електроди тиристорів VS1-VS4, в анодні кола яких включені гирлянди ламп EL1-EL4.

В залежності від співвідношення частот мультивібратора і освітлювальної мережі вони або плавно засвічуютьчся і різко гаснуть, або навпаки, різко засвічуються і плавно гаснуть. Швидкість цього процесу можна регулювати змінним резистором R2.

КОМПЛЕКСНА ПРАКТИЧНА РОБОТА

ФОТОТИР. На відміну від описаних в науково-популярній літературі пропонований фототир, на нашу думку, найбільш повно уособлює в собі якості пневматичного тиру: в момент вистрілу чути характерний звук пневматичної гвинтівки, а при попаданні в мішень - вона опрокидується. В даному фототирі, окрім цього передбачено цифровий індикатор кількості вистрілів.

Рис. 25

Будову фототиру розглянемо за його структурною схемою (рис.25). Він складається з десяти вузлів: шести однотипних фотореле (вузли А1-А6), світлового пістолету (вузол А7), блоку живлення (вузол А8), лічильника кількості вистрілів (вузол А9) та газорозрядних цифрових індикагорів (вузол А10).

Рис. 26

Чутливим елементом фотореле (рис.26) є фоторезистор R2, величина опору якого безпосередньо залежить від інтенсивності його освітлення. До моменту, коли на фоторезистор не попадає світлова "куля" опір його досить великий і струм в колі подільника, утвореного цим же резистором, є досить малий. При цьому транзистор VT1 є відкритим (цього досягають, при налагодженні, підбором величини резистора RЗ), а VT2 - закритий; реле К1 - знеструмлене.

В момент попадання променя світла на фоторезистор, його опір різко зменшується, при цьому зменшується і напруга на ньому. Іншими словами, на фоторезисторі формується імпульс, який поступає через конденсатор С1 на базу транзистора VT1. На деякий час цей транзистор закривається, натомість VT2 - відкривається: спрацьовує реле К1, яке своїми контактами подає напругу на обмотку електромагніта. Магнітне поле, утворене цим електромагнітом, "опрокидуе" фігурку мішені. Аналогічно працюють й інші фотореле (вузли А2-А6).

Світлову "кулю" формує пістолет, в корпусі якого розміщена лампа EL1, конденсатор С2, резистор R6 та перемикач B1 (рис. 27). В початковому положенні, коли контакти перемикача знаходяться у вказаному на схемі положенні, конденсатор С2 заряджається через резистор R6 до напруги яка дещо перевищує напругу блоку живлення. В момент замикання контактів кнопки В1 конденсатор швидко розряджається через лампу EL1 і паралельно підключені динамічні головки BАІ i ВА2. Лампа при цьому спалахуэ, а динамычних головок чути звук, який імітує звук пострілу.

Рис. 27

Рис. 28.

Одночасно з пострілом включається в роботу вузол А9 (рис. 29). На його вході стоїть мультивібратор, виконаний на елементах DD1.1 i DD1.2. Запускається він імпульсом, який формують динамічні головки.

Вихідний імпульс мультивібратора подається на лічильники DD2, DD4, стан яких дешифрується мікросхемами DD3 та DD5. Стан лічильників відображають цифрові індикатори HG1 та HG2 (вузол А1О). Перед початком роботи фототиру лічильники необхідно обнулити (натиснути кнопку В2).

Рис. 29

Блок живлення (див.принципову схему рис. 29) складається з трьох випрямлячів із стабілізованою вихідною напругою, випрямляч на діодному мості VD3 живить фотореле, обмотки електромагнітів, світловий пістолет. Випрямляч на діодному мості VD5 призначений для живлення лічильника. Змінна напруга величиною 180В з обмотки трансформатора Т1 подається на однопівперіодний випрямляч (діод VD6), а з нього на аноди газорозрядних індикаторів. Для повторення вказаної конструкції, необхідні наступні радіодеталі: постійні резистори МЛТ вказаної на схемі потужності, підстроювальні (RЗ у вузлах АІ-А6) - СПЗ-1а; фоторезистори ФР-1, конденсатори СЗ,С8 - МБМ або інші малогабаритні; електролітичні конденсатори типу К5О-б, К50-12 з зазначеною на схемі робочою напругою; транзистори фотореле - серії МП40-МП42 з коефіцієнтом передачі струму не менше 50. Транзистори VТЗ - будь-які з серії П213-П217, VТ4 -будь-який з серії КТ807 (його необхідно встановити на радіатор виготовлений з листового алюмінію товщиною 2 мм при габаритних розмірах 30 х 20мм). Діоди VD1 блоків фотореле - будь-які із серії Д9, Д220; діодні блоки VDЗ, VD5 - будь-які із серії КЦ402, КЦ405; діод VD6 - будь-який розрахований на зворотню напругу не менше ЗООВ. Динамічні головки потужністю 1-2 Вт (опір звукової котушки - б-1О ом). Трансформатор блоку живлення намотано на магнітопроводі Ш16х20. Первинна обмотка трансформатора містить 2355 витків проводу ПЭВ-1 (діаметр проводу - 0,12 мм.), обмотка ІІ - 2050 витків проводу ПЭВ-1- 0,1 мм; обмотка ІІІ - 129 витків ПЭВ-1 - 0,31 мм; обмотка ІV 75 витків ПЭВ-1 - 0,2б мм.

Рис. 30

Деталі вузлів А1-А6 змонтовано на одній платі. Плати з деталями та данамічні головки кріплять в середині корпусу. На боковій панелі корпусу розміщено: тумблер включення живлення, запобіжники, роз'єм для підключення шнура світлового пістолета, кнопка встановлення лічильника вистрілів у нульове положення. В стволі пістолета розміщена лампа і фокусуюча лінза, а в рукоятці - решта деталей вузла А7.

Фоторезистор (рис.30), встановлено в середині непрозорої трубки 5, яку змонтовано на передній панелі корпусу. Над фоторезистором розміщені електромагніти. Котушку електромагніта 12 намотано на пласмасовому каркасі 9. Для намотки використано провід діаметром 0,16 мм (800 витків проводу котушки намотано "внавал").

Котушку одівають на магнітопровід 13. Ним може бути болт М6, відповідної довжини. Перед монтажем шестигранну головку болта доцільно обточити (надати їй циліндричної форми) і дещо вкоротити.

При допомозі постійного магніта 1 до магнітопроводу котушки кріпиться фігурка (мішень), яка крім того, насаджена на вісь3 (рис. 31). Таке кріплення дозволяє утримувати її в вертикальному положенні.

Рис. 31

При влучному попаданні, на обмотку електромагніту подається електричний струм, внаслідок чого навколо котушки утворюється постійне магнітне поле, яке і відштовхує постійний магніт встановлений на мішені (мішень опрокидується).

Світловий промінь пістолета фокусують так, щоби при відстані 5м, на передню стінку фототиру падав яскравий світловий промінь (при цьому діаметр даного світлового пучка повинен бути мінімальним).

Слід забезпечити також можливість вільного обертання мішені навколо осі. Якщо, при влучному попаданні, мішень не опрокидується, то в такому випадку, слід змінити полярність включення виводів обмоток. У випадку необхідності, коректують чутливість світлового реле так, щоб воно надійно реагувало лише на світловий промінь пістолета і не було чутливим до інтенсивності навколишнього освітлення.

ПРАВИЛА БЕЗПЕЧНОЇ ПРАЦІ ПРИ ВИКОНАННІ ПРАКТИЧНИХ РОБІТ НА ЗАНЯТТЯХ ГУРТКА РАДІОТЕХНІЧНОГО КОНСТРУЮВАННЯ

Керівник гуртка повинен постійно тримати в полі зору питання дотримання гуртківцями правил безпечної праці. З цією метою, вже на першому занятті необхідно провести інструктаж з безпеки праці та зробити відповідний запис у журналі гурткової роботи (форма запису не є строго регламентованою, але тут повинно бути наступне: прізвище та ім'я школярів, дату проведення та зміст інструктажу, підписи гуртківців та керівника гуртка). Такий інструктаж необхідно проводити не менше двох разів на рік.

При проведенні інструктажу слід керуватись основними положеннями правил безпечної праці та "Правилами безпечної праці і виробничої санітарії для шкільних навчальних і навчально-виробничих майстерень, а також навчальних комбінатів, цехів і підприємств, в яких проходить трудова підготовка учнів".

Керівнику гуртка необхідно:

1) під час проведення гурткових занять постійно знаходитись в приміщенні гуртка;

2) створювати належні умови праці гуртківцям та вимагати дотримання ними правил безпечної праці;

3) проводити поточний інструктаж з правил безпечної праці;

4) слідкувати за технічним станом і своєчасно приймати міри по відновленню або вилученню з користування несправного електроінструменту, радіомонтажного, слюсарного і столярного інструменту, електроарматури тощо;

5) зберігати інструменти індивідуального та загального користування в спеціально відведеному для цього місці;

б) вміти правильно надати першу медичну допомогу потерпілому від опіків, порізів, електротравм;

7) знати призначення та спосіб використання медичних препаратів, що знаходяться в аптечці лабораторії;

8) своєчасно поповнювати аптечку перев'язочним матеріалом та дезинфікуючими препаратами;

Гуртківці зобов'язані:

- дотримуватись правил внутрішнього розпорядку в радіолабораторії;

- використовувати інструмент лише за призначенням;

- тримати на робочому місці тільки ті матеріали, інструменти, прилади, які необхідні для виконання поточної роботи;

- припиняти роботу за першою ж вимогою керівника гуртка;

- повідомляти керівника гуртка про виявлені дефекти інструментів, електроарматури, ізоляції електропроводу тощо;

- при появі сторонніх запахів відключити живлення електроспоживачів і негайно повідомити керівника гуртка.

Окрім загальних правил безпечної праці, специфіка роботи гуртка зобов'язує особливо ретельно дотримуватись вимог електробезпеки:

- напруга живлення електропаяльників не повинна перевищувати 42В;

- шнури електропаяльників повинні бути оснащені вилками, конструкція яких виключає можливість іх підключення до розеток з напругою 220В;

- періодично перевіряти паяльники на відсутність короткого замикання між корпусом та нагрівальним елементом;

- електроспоживачі, розраховані на напругу живлення більше 42В повинні бути надійно заземлені;

- при монтажі, налагодженні та ремонті вузлів радіоелектронної апаратури необхідно використовувати інструмент з ізольованими ручками;

- монтаж і заміну елементів в схемах слід проводити лише при відключеному живленні;

- подавати напругу на схему слід лише після ретельної перевірки відповідності електричних з'еднань принциповій схемі;

- заборонено залишати без нагляду апаратуру, яка знаходиться під напругою;

- заборонено використовувати саморобні запобіжники, а також блокувати кола аварійного відключення електроспоживачів;

- заборонено торкатись струмопровідних частин електрообладнання, а також визначати наявність напруги на дотик.

Робота з горючими та легкозаймистими рідинами вимагає ретельного дотримання правил пожежноі безпеки. Слід пам'ятати, що такі речовини, як ефіри, спирти, бензин, ацетон, дихлоретан є надзвичайно леткими і їх пари, при великій концентрації становлять більшу пожежно-вибухову небезпеку аніж самі рідини. Не слід тримати на робочому місці легкозаймисті рідини у великих кількостях.

Не можна працювати з ними поблизу відкритого вогню.

Підігрівати такі рідини, у випадку крайньої необхідності, можна лише на "водяній ванні"; категорично заборонено користуватись при цьому відкритим вогнем.

Робота з кислотами та лугами також погребує підвищеної уваги та дотримання особливих заходів безпечної праці. Кислоти та луги, при попаданні на шкіру людини, викликають опіки. Особливо небезпечним є їх попадання в очі. Вдихання випарів кислот і лугів також шкодить здоров'ю.

При роботі з кислотами та лугами необхідно:

- користуватись захисними окулярами;

- пам'ятати, що кислоту завжди вливають до води, а не навпаки; інакше, в результаті бурхливої реакції, пройде інтенсивне розбризгування кислоти;

- при приготуванні лужних розчинів, воду слід доливати до лугу;

- при хімічній обробці металів (травлення, оксидування, анодування тощо) занурювати і виймати з розчину вироби необхідно при допомозі спеціальних приспосіблень;

- приміщення, де проводяться роботи, повинно мати добру вентиляцію.

Памятайте: при хімічних опіках шкіри уражене місце слід добре промити проточною водою і остаточно нейтралізувати: кислоту - 3% розчином питтєвої соди; луг - 1% розчином оцтової кислоти.