6.4.2. Электронный ключ для замка, описанного в разделе 6.4.1

Электронный ключ должен быть минимально возможных размеров и удобен в обращении, что потребует и малости разме­ров источника тока. Минимальное напряжение, необходимое для срабатывания замка, может быть обеспечено батареей. Ключ должен быть настроен на частоту замка, обусловленную его колебатальным контуром, так как в ином случае устройство значи­тельно усложняется, хотя подстраиваемый ключ более надежен в эксплуатации, если возможны сильные колебания температуры или напряжения. Эта подстройка осуществляется с помощью резисторов в цепи базы регулируемого RС-мультивибратора; бла­годаря работе в режиме переключения (напряжение на его выходе периодически изменяется примерно от нуля до напряжения батареи) мультивибратор потребляет мало энергии.

Рис. 6.19. Принципиальная схема ключа для замка по рис. 6.16 (вместо транзисторов SS216D могут быть постав­лены транзисторы SF136D или другие по­добного типа)

При номиналах элементов, указанных на схеме рис. 6.19 (с дополнительной RС-цепочкой в цепи базы для улучшения формы кривой), с помощью потенциометра R7 можно перекрыть диапазон частот замка (см. раздел 6.4.1). Как видно из табл. 6.1, резонансные частоты замка лежат в диапазоне от 1,35 до 5,20 кГц, но мультивибратор должен быть настроен на какую-либо выбран­ную частоту в этом диапазоне (меньшее сопротивление резистора R7 соответствует более высокой частоте). Не следует использо­вать максимально возможное сопротивление потенциометра R7, так как в случае слишком большого сопротивления в цепи базы пропадет возможность получить достаточный размах регулировки при заданных значениях усиления по току и сопротивления ре­зистора в цепи коллектора, что приведет к искажению формы прямоугольного напряжения. Иногда частота может даже снова возрасти. Изменить диапазон частот ключа проще всего с помощью изменения емкостей конденсаторов связи C1 и СЗ — чем меньше эти емкости, тем выше частота.

Для настройки ключа на частоту срабатывания замка ключ подключают ко входу замка с помощью двухполюсного штекера и измеряют напряжение участка база-эмиттер транзистора V6 в схеме замка. Внутреннее сопротивление измерительного при­бора должно быть по меньшей мере сравнимо с сопротивлением потенциометра R7 замка, который на это время должен быть отсоединен. При медленном изменении сопротивления резистора R7 мультивибратора стрелка прибора, отклонение которой сначала наступает при подключении ключа и чаще всего составляет 0,2...0,3 В, в первый момент отходит назад, при дости­жении же резонансной частоты напряжение растет примерно до 0,6 В, в результате якорь электромагнита притягивается. Если при достижении резонанса напряжение на измерительном приборе резко не увеличивается, то это значит, что напряжение за ограничительными звеньями слишком мало — потенциометр R3 в замке (см. рис. 6.25) следует несколько «подкрутить» (в образ­це замка его ползунок стоит примерно в среднем положении). Как только замок начинает «резонировать», расход энергии на входе каскада Шумахера падает. Следовательно, после настрой­ки установку ползунка потенциометра R3 изменять нельзя, иначе каскад не сработает.

Для повышения помехозащищенности настройку потенцио­метра R3 на срабатывание электромагнита следует проводить при минимальном напряжении батареи. Если же опасности открывания замка с помощью электронной «отмычки» (в виде генератора звуковых частот) нет, то напряжение батареи можно принять не­сколько большим, что повысит надежность срабатывания.

Рис. 6.20. Печатный монтаж (а) и расположение элементов (б) ключа по рис. 6.19. Выводами +, — и «Выход» служат стойки из проволоки диаметром 1 мм, связывающие эту плату с платой питания (см. рис. 6.21, б).

В устройстве по схеме на рис. 6.19 можно применять транзисторы КТ315Г и КТ358В. В качестве источника питания используется аккумуляторная батарея из двух дисковых элементов Д-0,1.

Рис. 6.21. Плата питания для ключа по рис. 6.19 (аккумуляторы крепятся на фольгированной стороне):

а — печатный монтаж; б — вид сбоку на плату в сборе; все проволочные элементы выполняются из проволоки диаметром 1 мм; в — расположение элементов

Рис. 6.20, 6.21 и 6.22 иллюстрируют образец одного из прак­тических вариантов ключа. Его корпус был выполнен из пластмас­сы. Размеры платы для сборки генератора звуковых частот (рис. 6.20) составляют 24X39 мм, ее углы срезаны. Она устанавливается в верхней части корпуса фольгированной стороной вверх. Под нею расположена плата питания с двумя дисковыми аккумулято­рами. Платы электрически и механически соединяются друг с дру­гом с помощью стоек из проволоки диаметром 1 мм, на которую надевается изоляция. Штекеры подключения ключа к замку, из­готовленные из бронзовой проволоки диаметром 1 мм и заостренные спереди, расположены на плате питания (рис. 6.21). Ответные клеммы должны быть как можно меньше видны на двери снаружи. Внутри установлена планка с контактными пружинами, которых касаются штекеры при открывании замка. Длина штекеров определяется особенностями установки этой планки на двери.

Рис. 6.22. Возможный вариант кор­пуса ключа. На штекеры надевается за­щитный пластмассовый колпачок

Конструкция ключа с четырьмя штекерами позволяет обой­тись без выключателя. Дополнительные сведения о работе замка и ключа могут быть получены из рис. 6.21. Перемычка между контактами замка замыкает цепь мультивибратора ключа только до тех пор, пока ключ вставлен в замок. Благодаря этому можно не бояться забыть выключить питание, аккумуляторы же требуют лишь периодической подзарядки, так как потребление тока клю­чом, составляющее всего около 1 мА, теоретически позволяет использовать ключ в течение 100 ч. Но саморазряд аккумуляторов (примерно на 1 % в сутки) требует подзарядки по меньшей мере через 2...3 месяца. При этом рекомендуется оставлять ключ в пружинных контактах на ночь. Так как эти контакты подклю­чаются к источнику питания замка через резистор достаточно большого сопротивления, то ток через них будет всего лишь 1...2 мА.

Необходимо следить, чтобы оба аккумулятора не могли ка­саться друг друга. Следует исключить также возможность контакта разнополюсных частей корпусов обоих аккумуляторов с помощью коротких проволочных упоров, устанавливаемых на плате питания (рис. 6.22).

Приведенный пример реализации ключа не может оказаться оптимальным для всех. Поэтому ниже описаны некоторые вариан­ты ключа, позволяющие, кроме того, упростить его постройку.