1. Индикатор гамма-радиации.

Прибор, о котором идет речь, предназначен для обнаружения гамма-излучений дома, на даче, в походе. Гамма-частицы регистрирует счетчик Гейгера—Мюллера. Индикатором служит динамическая головка громкоговорителя. При прохождении через счетчик определенного числа частиц раздается щелчок. Число щелчков в единицу времени прямо пропорционально интенсивности гамма-излучения.

На рисунке представлена схема индикатора. С целью повышения входного сопротивления первый каскад усилителя импульсов счетчика BD1 собран по схеме с общим коллектором на транзисторе VT1. Импульсы положительной полярности с его выхода через германиевый диод VD1 запускают одновибратор на транзисторах VT2 и VT3. Выходной каскад на составном транзисторе VT4, VT5 нагружен динамической головкой ВА1 номинальной мощностью 0,1 Вт.

На транзисторе VT6 собран преобразователь напряжения для питания счетчика BD1. Выпрямитель высокого напряжения состоит из последовательно включенных диодов VD2, VD3 и сглаживающего конденсатора Сб. Последний необходимо выбирать из имеющих малую утечку и на рабочее напряжение не менее 500 В (например, К78-2 или КСО).

Магнитопровод трансформатора Т1 — ферритовая пластина из набора деталей для сборки радиоприемника "Юность", предназначенная для изготовления магнитной антенны. Поверхность магнитопровода покрывают двумя слоями тонкой конденсаторной бумаги или скотча. Затем наматывают в один слой виток к витку вторичную обмотку — 700 витков провода ПЭВ 0,1. Далее накладывают еще два слоя бумаги или скотча и наматывают первичную обмотку из 14 витков провода ПЭВ 0,6 с отводом от середины. Витки первичной обмотки укладывают с шагом, равномерно распределяя их по всей длине магнитопровода. Готовый трансформатор изолируют еще одним слоем бумаги или скотча. Выводы обмоток делают из провода МГТФ — тонкого многожильного во фторопластовой изоляции.

Счетчик BD1 крепят двумя спиралями из неизолированного медного провода диаметром 0,8...1 мм, навитыми непосредственно на цилиндрические выводы счетчика. Концы спиралей фиксируют в монтажных отверстиях платы прибора.

Никакой настройки собранный индикатор не требует. Если монтаж выполнен без ошибок, а все детали исправны, он начинает функционировать сразу после подключения к источнику питания — батарее "Крона" и потребляет от нее ток приблизительно 5 мА. Работоспособность преобразователя напряжения можно оценить "на слух" — трансформатор Т1 во время работы издает едва слышимый звук.

Если в качестве BD1 установлен газоразрядный счетчик СИ37Г, каждый щелчок динамической головки ВА1, зафиксированный в течение минуты, соответствует 5 мкР/ч. Следовательно, если за минуту (время засекают по секундной стрелке часов) раздалось три щелчка, интенсивность излучения 5 мкР/ч х 3=15 мкР/ч. Это нормальный естественный фон. При необходимости оценить уровень излучения с повышенной точностью выполните несколько сеансов измерения длительностью в 1 мин каждый и возьмите среднее арифметическое их результатов.

2 . Устройство для ремонта телефонного аппарата.

Предлагаемый прибор отличается простотой и дешевизной.

Тем не менее, с его помощью можно проверять и ремонтировать телефонные аппараты, используя в сложных случаях осциллограф. Схема устройства показана на рисунке.

Оно состоит из следующих узлов: узел вызова, узел контролянабора номера, узелпитания.

Узел вызова состоит из конденсатора СЗ, резистора R5, кнопки SB1 (без фиксации) и нормально замкнутых контактов К1.1 реле.

В узел контроля набора номера входят реле К1, стабилитрон VD3, диод VD2, светодиоды HL1, HL2, резисторы R1—R4, транзистор VT1. Светодиод HL2 контролирует размыкание линии при наборе номера, a HL1 — замыкание.

Узел питания содержит сетевой трансформатор Т1, диодный мост VD1 и конденсатор С1.

При положенной трубке телефонного аппарата (далее ТА) его сопротивление постоянному току велико, реле К1 не срабатывает, светодиод HL2 не горит, a HL1 — горит. При замыкании кнопки SB1 переменное напряжение с обмотки III поступает на ТА. Вызывное устройство исправного ТА должно подать звук вызова. Конденсатор СЗ нужен для ограничения вызывного тока, а резистор R5 — для разрядки этого конденсатора.

Узел контроля набора номера работает следующим образом. При поднятой трубке ТА его сопротивление резко уменьшается, реле К1 срабатывает, включается светодиод HL2, нормально замкнутые контакты реле К1.1 размыкаются и подача вызывного сигнала на ТА будет запрещена. Светодиод HL1 будет продолжать светить, так как напряжение на выходе устройства установится в пределах 8... 15В, и его достаточно для открывания транзистора VT1.

В телефонном капсюле ТА будет слышен фон частотой 100 Гц, что позволяет обойтись без применения дополнительного генератора звуковой частоты для проверки телефонного капсюля трубки ТА.

При наборе номера светодиоды HL1 и HL2 должны мигать.

При импульсном наборе номера ТА периодически замыкает и размыкает абонентскую телефонную линию.

При размыкании гаснет HL2, при замыкании гаснет HL1. Резистор R3 подобран так, чтобы светодиод HL1 погасал при замкнутых выходных зажимах и светился во всех других случаях.

Для проверки микрофона необходимо подключить к выходным зажимам осциллограф с закрытым входом.

Произнося различные слова в трубку ТА, проверяют микрофон с помощью осциллографа. Впрочем, практика показывает, что такая неисправность электронных ТА встречается редко.

Для прибора подойдет любой маломощный сетевой трансформатор с напряжением обмотки II 25...30В при токе 50...100 мА и напряжением на обмотке III 50...70 В при токе 50...100 мА. Таким образом, напряжение на выходе устройства при положенной

трубке телефонного аппарата (или его отсутствии) должно быть около 40 В.

Конденсатор С1 - любой оксидный. Применять конденсатор большей емкости, чем указано на схеме, нежелательно, так как это уменьшит пульсации, а они необходимы для проверки телефонного капсюля. Конденсаторы С2 и СЗ — неполярные, например, МБМ. Реле К1 — РЭС22 (паспорт 131) с сопротивлением обмотки 750 Ом или другое с рабочим напряжением 22...30В и током срабатывания 20...35 мА. Диодный мост VD1 — любой на напряжение не менее 50В и ток 100 мА. Стабилитрон VD3 можно заменить на КС147А. Диод VD2 должен выдерживать обратное напряжение 100В и прямой ток не менее 50 мА.

Транзистор КТ503Д может быть заменен на КТ503Е.

При налаживании прибора необходимо подобрать резистор R3 так, чтобы светодиод HL1 надежно погасал при замкнутых выходных зажимах и светился, когда к ним подключают два последовательно включенных кремниевых диода (анодами к VD2).

3. Устройство охранной сигнализации.

   Все кто занимается разработкой охранной сигнализации для различных объектов необходимо учитывать такой параметр, как работа устройства от источника автономного питания, после отключения сети 220 вольт и сохранение работоспособности данного устройства длительное время. Чтобы сохранить длительную работоспособность устройства, данное устройство должно обладать малым потреблением от источника автономного питания. В литературе уже неоднократно публиковались на эту тему различные охранные устройства [1]. Предлагаемая конструкция автора отличается не только значительно лучшей энергоэкономичностью, практически снимающей заботу о питании сенсора, но и простотой. Минимальное энергопотребление в дежурном режиме и простота конструкции вот что является вважнейшей характеристикой предлагаемой охранной системы.

Принципиальная схема экономичного охранного сенсора, формирующего сигнал тревоги при прикосновении к контролируемому предмету (КП), показана на рис.1. Контролируемым предметом может быть, например, дверной замок. Генератором переменного напряжения, на которое будет реагировать сенсор, служит емкостный делитель С6С7, включенный в сеть переменного тока.

Напряжение на входе порогового устройства (элемент DD1.1) зависит от тока, возникающего в цепи C6C7R10R2C1 R1CKп, где Скп — емкость, подключенная к КП. Резистор R1 и конденсатор С1 ослабляют высокочастотные наводки.

В дежурном режиме собственная емкость КП мала. В этом случае ток через R1 должен быть настолько малым, чтобы напряжение на входе элемента DD1.1 оказалось меньше порога переключения. При прикосновении к КП его емкость возрастет и ток увеличится.

Если он достигнет величины, при которой напряжение на входе DD1.1 превысит порог переключения, то на выходе элемента DD1.1 возникнет последовательность прямоугольных импульсов, следующих с частотой 50 Гц. Счетчик DD2, считая спады этих импульсов, сформирует на своем выходе 28 (выход 9-го разряда) через 5,12с. сигнал высокого уровня, который включит пьезосирену НА1.

Устройство содержит инфранизкочастотный генератор (элементы DD1.2—DD1.4), на выходе которого возникают импульсы длительностью 2 мс с периодом следования 10 с. Эти импульсы поступают на вход R счетчика DD2 и периодически возвращают его в исходное нулевое состояние. Поэтому продолжительность тревожного сигнала сенсора в любом случае не превысит 5 с. Но если прикосновение к КП продолжится, тревожные сигналы будут повторяться.

Выбранного времени 5 с должно хватить хозяину, привычно быстро отпирающему свою дверь ключом, и вряд ли хватит пришедшему с отмычкой. Конечно, это время можно изменить, переключив резистор R7 к другому выходу счетчика DD2.

Высокая экономичность сенсора в дежурном режиме обеспечивается резистором R6, понижающим напряжение питания микросхем до 3,5...4 В. Лишь при таком питании потребляемый устройством ток (в основном это сквозной ток переходного режима в инфранизкочастотном генераторе) уменьшается до 15 мкА.

Печатную плату устройства изготавливают из фольгированного с обеих сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга под деталями служит лишь общим проводом сенсора — соединения с ней выводов конденсаторов, резисторов и др.

показаны зачерненными квадратами. Выводы 7 DD1 и 8 DD2 перед монтажом отгибают в сторону. Квадратами со светлой точкой в центре показано положение перемычек, прокалывающих плату и соединяющих с фольгой общего провода минусовые выводы конденсаторов С4 и С5. В местах пропуска проводников в фольге должны быть вытравлены защитные кружки диаметром 1,5...2 мм. Транзистор VT2 монтируют над микросхемой DD2, перед этим его выводы следует отогнуть.

Почти все резисторы в устройстве — МЛТ-0,125 (R4 — КИМ-0,125). Конденсаторы С1 — КМ-6, С2 — К10-176, СЗ — КМ-5, С4 и С5 — любые оксидные подходящих размеров. Конденсаторы С6 и С7 типа К15-5-Н70-1,6 кВ устанавливают в стандартной или в специально изготовленной сетевой вилке, которую соединяют с платой гибким монтажным проводом нужной длины.

Резисторы R1 и R10 должны быть рассчитаны на мощность не менее 0,25 Вт. Это нужно для того, чтобы избежать электрического пробоя по поверхности резисторов.

Сенсор имеет высокую чувствительность и поэтому собственная емкость КП не может быть слишком большой. В противном случае сенсор будет срабатывать от собственной емкости, и его чувствительность потребуется снизить. Это можно сделать, применив резистор R2 меньшего сопротивления и (или) конденсатор С1 большей емкости. Небольшое уменьшение чувствительности сенсора (в 2...3 раза) может быть достигнуто подключением его входа к КП через конденсатор небольшой

емкости (10...50 пф). Хотя большая собственная емкость КП в любом случае уменьшит полезный сигнал.

Сенсор устанавливают около контролируемого предмета. Длина проводника, идущего к КП, не должна превышать 30...50 см.

Источником питания может служить любая 6-вольтная батарея, способная отдать потребляемый сиреной ток. В сенсоре может работать практически любая из номинально 12-вольтных пьезосирен: почти все они сохраняют достаточную акустическую мощность при значительном снижении напряжения питания. Сирена АС-10 довольно громко звучит и при 6-вольтном питании, потребляемый ею в этом режиме ток — 80...90 мА.

При токе в дежурном режиме 15 мкА срок службы питающей батареи будет определяться ее саморазрядкой. О питании сенсора, снабженного литиевой батареей емкостью 1400 мАч, можно не заботиться несколько лет. Такую емкость имеют, например, батареи DL223A (габариты — 19,5x39x36 мм) и DL245 (17x45x34 мм).

Может возникнуть вопрос, поскольку для нормальной работы сенсора нужен 50-герцовый сигнал электросети, то почему бы не питать от нее и сам сенсор? Потому, прежде всего, что охранная система не должна зависеть от электропитания охраняемого объекта, которое может быть снято в расчете на дезактивацию его защиты. При отключении электросети уровень сигнала на выходе емкостного делителя сенсора снизится, но не до нуля. Даже при двухпроводном ее отключении (а выключатель нередко рвет лишь один провод) амплитуда наводок по параллельным проводам может оказаться вполне достаточной для сенсора с его

высоким входным сопротивлением. Хотя, конечно, ничто не мешает изготовить для такого случая и автоматически включающийся автономный генератор (его вводят в разрыв идущего от емкостного делителя провода).

И в заключение — о "наводочных" 50-герцовых сенсорах. Казалось бы, нет никакой нужды в каком-то специальном контакте сенсора с электросетью: достаточно просто прикоснуться к входу УЗЧ, чтобы на его выходе возник сигнал наводки.

Но такие сенсоры, так хорошо работающие на лабораторном столе, будучи снабженные батарейным источником питания и установленные там, где они нужны, работают крайне неустойчиво, а чаще — вообще не работают.

Причина проста — на лабораторном столе при подключении сенсора к сетевому (!) блоку питания он оказывается связанным с электросетью через межобмоточную емкость сетевого трансформатора, а при автономном питании такой связи нет.

В описанной конструкции эта связь введена в явном виде — через емкостный делитель.