4. Устройства подачи акустических и оптических сигналов

Сигнал должен привлекать внимание. Гость возвещает о своем приходе, нажимая кнопку звонка. И то, что теперь при этом раздается не резкий звонок, а звучит приятная мелодия, является заслугой электроники.

Сигналы могут быть оптическими и акустическими, подаются они с самыми разными целями: сигнал будильника, окончания процесса стирки в стиральной машине, повреждения холодильника и т. д.

Акустический сигнал является «сигналом для всех». Вряд ли его можно не услышать, он поднимет даже спящего. Иное дело — для людей с дефектом слуха. Для них созданы, например, опти­ческие дверные «звонки», источники света в которых — при их благоприятном расположении — также служат надежными сигна­лизаторами.

Оптические сигналы могут получить широкое распростране­ние в случаях, когда это не запрещено. Так, для переносного приемника световых сигналов, используемого людьми с дефекта­ми слуха, необходим передатчик таких сигналов, на ношение которого нужно специальное разрешение. Можно ожидать, что в обозримом будущем раздвинутся границы применения бытовых ультразвуковых устройств передачи информации и мощных инфракрасных передатчиков.

Оптические сигналы обычно используются меньше, чем акустические, но они могут подаваться в дополнение к ним. До­статочно, если между человеком и прибором на требуемое время создается канал связи или если человек находится в поле действия оптического прибора, например телевизора. Оптическим сигналам следует отдать предпочтение при их использовании в качестве «хранимой информации», например, в случае, когда при поступ­лении аварийного сигнала реакция необходима только через не­которое время. Так, при наблюдении за уровнем воды на гидро­торфяниках сигнал тревоги подается заблаговременно. Иное дело в случае сигнализации о наполнении ванны или об окончании под­жаривания тостов. По крайней мере для первого примера реко­мендуется обеспечить подачу довольно сильного звукового сигна­ла, желательно с предупредительным оповещением и с резерви­рованием по времени.

Поскольку целью сигнализации является выдача информации, а подача звукового или мигающего оптического сигнала в боль­шинстве случаев может быть осуществлена с помощью простых устройств, то можно предложить большое число вариантов их применения и необходимых для этого решений, задачей которых является формирование сигналов, характеризующих контролируе­мые процессы. Это относится и к конструкции самих приборов и устройств.

4.1. Преобразователи для устройств сигнализации

События, о которых может потребоваться сигнализация в быту, довольно разнообразны, поэтому для оповещения о каж­дом из них, как правило, необходим отдельный преобразователь (датчик) информации (рис. 4.1.). Явлением, событием, о котором необходимо получить сигнал, может быть действие, произведен­ное человеком (например, нажатие на кнопку звонка), или какая-либо физическая величина (звуковое или механическое давление, влажность, свет, температура и т. д.). В качестве преобразовате­ля (датчика) может быть использован контакт, микрофон, свето-или теплочувствительный элемент и т. д. Задачей порогового переключателя является преобразование аналоговой информации о свершившемся событии (явлении) в информацию вида «Да-Нет». Генератор сигнала, например собранный по указаниям раздела 4.3, обеспечивает срабатывание сигнализатора (громко­говорителя, капсюльного микрофона, ламп, светодиодов и т. п.). Информация на выходе преобразователя имеет вид электриче­ского напряжения, которое может быть использовано для подачи оптического или акустического сигнала. И только в пределах самой электронной схемы, информация в которой уже имеет вид уровня напряжения или его изменения, такой преобразователь не нужен.

Большая часть входной информации является аналоговой, при этом уровень сигнала может быть любым. Поэтому сначала не­обходимо определить, при каком уровне входного сигнала должен подаваться сигнал оповещения. Обычно задаются верхняя и нижняя границы этого уровня, иногда же несколько его значений (напри­мер, преобразователь может быть отрегулирован на заданный температурный диапазон, соответствующий оптимальным темпера­турам, и на два граничных значения).

Рис. 4.1. От информации к сигналу

Ниже рассмотрены преобразователи, наиболее употребимые из большого числа тех, которые можно использовать для бытовых приборов и устройств.