Приборы-помощники

ПОГОВОРИМ И ЧЕРЕЗ СТЕНЫ

22.09.2016
ПОГОВОРИМ И ЧЕРЕЗ СТЕНЫМногие годы пользовался переговорным устройством с громкоговорящей симплексной связью, состоящим из основного пульта и линейного аппарата, соединенных между собой двухпроводной линией. В пульте был смонтирован усилитель низкой частоты. Здесь же находился источник питания.
 
В каждом приборе располагалась электродинамическая головка, выполняющая двойную роль: при передаче сообщения она служила микрофоном, а при приеме — работала по своему прямому назначению. Разговор абонентами велся поочередно: каждый нажимал кнопку перед началом передачи и отпускал по ее окончании для приема сообщения.
 
Эти манипуляции с кнопкой на пульте и линейном аппарате усложняли пользование переговорным устройством. Для упрощения конструкции я не вводил в схему регулировку громкости. Поэтому во избежание значительных искажений звука говорить следовало негромко, на расстоянии примерно 0,8 м от динамика, что, конечно, не всегда соблюдалось.
 
Со временем назрела необходимость в новом переговорном устройстве на несколько абонентов, лишенном недостатков предыдущего, к тому же дополнительно способном выполнять роль электронного сторожа.
 
Решить эту проблему можно было двумя способами. Первый — наиболее простой: купить подходящий прибор, но цена «кусалась». Поэтому и выбрал второй способ — самому собрать его из доступных радиодеталей и материалов. Сразу хочу подчеркнуть: изготовление такого электронного прибора по силам даже тем самодельщикам, которые лучше владеют молотком, чем паяльником.
 
Рис. 1. Охранно-переговорное устройство — основной пульт (ОП) и линейный аппарат (ЛА)
 
Рис. 1. Охранно-переговорное устройство — основной пульт (ОП) и линейный аппарат (ЛА):
 
1 — кабельный вывод ЛА; 2 — линейный аппарат; 3 — предохранительная скоба; 4 — кнопка включения ЛА (5 шт.); 5 — корпус основного пульта; 6 — штепсельное гнездо для подключения внешнего источника питания — 9 В; 7 — кнопка переключения «прием-передача»; 8 — жгут линейных проводов; 9 — многоштыревая вилка
 
Рис. 2. Компоновка основного пульта
 
Рис. 2. Компоновка основного пульта (а — вид сзади, крышка не показана; б — вид сбоку):
 
1 — корпус; 2 — кнопочный переключатель линейных аппаратов; 3 — штепсельное гнездо для подключения внешнего источника питания; 4 — двухпроводной разъем подключения автономного источника питания; 5 — гайка крепления согласующего трансформатора; 6 — согласующий трансформатор Т1; 7 — полка крепления крышки; 8 — динамическая головка 1ГД-28; 9 — кронштейн крепления платы УНЧ; 10 — плата УНЧ; 11 — винт М4 крепления платы УНЧ (2 шт.); 12 — кронштейн; 13 — переменное сопротивление R2; 14 — скоба; 15 — жгут линейных проводов; 16 — многоштыревая вилка; 17 — полка кнопочного переключателя (дерево); 18,20— гайка М4 совместного крепления громкоговорителя и кронштейна платы УНЧ; 19 — защитнодекоративная решетка; 21 — винт М3 крепления крышки корпуса; 22 — задняя стенка корпуса; 23 — отсек батареи; 24 — крышка отсека батареи; 25 — батарея
 
Рис. 3. Корпус основного пульта
 
Рис. 3. Корпус основного пульта:
 
1 — защитно-декоративная решетка (пластмассовая вентиляционная решетка); 2 — отверстие Ø4 под болт крепления громкоговорителя (4 шт.); 3 — корпус (фанера s4); 4 защитная скоба (Ст3, полоса 15x0,7, 2 шт.); 5 — крышка корпуса 200x151x2 (гетинакс); 6 — усилительная пластина (Ст3, полоса 15x0,7); 7 — винт М3 крепления крышки корпуса (4 шт.); 8 — винт М3 крепления крышки отсека питания; 9 — крышка отсека питания 70x43x2 (гетинакс); 10 — корпус отсека питания (Ст3, лист s0,7); 11 — отверстие Ø4 под болт крепления согласующего трансформатора (2 шт.); 12 — отверстие Ø90 под динамик; 13 — вырез под выступ крышки отсека питания; 14 — отверстие под штепсельное гнездо; 15 — вырез под жгут линейных проводов; 16 — акустические отверстия Ø10 (5 шт.); 17 — полка крепления крышки корпуса (Ст3, лист s1, 4 шт.); 18 — полка установки кнопочного переключателя SA2 (деревянная планка, 3 шт.); 19 — шуруп крепления защитно-декоративной решетки (4 шт.); 20 — вырез под магнит громкоговорителя; 21 — вырез под крепление согласующего трансформатора; 22 — заклепка Ø2 (алюминий, 14 шт.); 23 — пластина крепления отсека питания
 
Если охарактеризовать охранно-переговорное устройство (ОПУ) в общем, то оно состоит из основного пульта (ОП) и пяти абонентских линейных аппаратов (ЛА), выполняющих еще и функции охранных датчиков.
 
Приступая к проектированию нового прибора, проанализировал ряд подходящих принципиальных схем переговорных устройств.
 
За основу выбрал схему, опубликованную в журнале «Моделист-конструктор» №10 за 1969 год автора К.Самойликова. Но и в ней меня не все устраивало. Поэтому в устройство основного пульта ввел самодельный кнопочный переключатель SA2, который выполняет роль коммутатора или селектора. Это позволило одним нажатием на определенную кнопку выбрать линию и связаться с нужным абонентом, что упростило эксплуатацию ОПУ. Отпала необходимость использования абонентами дополнительных тумблеров в линейных аппаратах.
 
Но при изготовлении ОПУ я даже простую схему усилителя низкой частоты (УНЧ) не в состоянии был повторить из-за отсутствия необходимых радиодеталей. Пришлось реанимировать, а затем адаптировать УНЧ от старенького переносного транзисторного приемника «Гиала». Конструктивно УНЧ выполнен на отдельной печатной плате по трансформаторной схеме. Его выходной мощности 150 мВт с лихвой хватило для уверенной связи на расстоянии до 2 км. Дополнительно подключенный к входу УНЧ согласующий трансформатор Т1 позволил абоненту на линии, не напрягая голоса, на удалении до 4 м от линейного аппарата (ЛА) вести разговор с оператором ОП. К тому же, исключение из ЛА кнопки приема-передачи до предела упростило пользование им. Хотя на ЛА и осталась одна кнопка, но она теперь служит только для вызова абонента ОП.
 
Для охраны объекта ЛА все же дополняется тумблером (установленным в потаенном месте), который позволяет подключать к линии датчик сигнализации (ДС). Датчик можно изготовить самостоятельно либо применить для этой цели герконы, тумблеры, кнопки и т.д., которые надежно работают на замыкание контактов. Отличные датчики получаются из дверных выключателей холодильников — ими я и воспользовался. Количество датчиков на охраняемом объекте может достигать десятка. Соединяются все они параллельно.
 
В ОПУ имеется и другая возможность контроля охраняемого объекта — долговременное прослушивание. Делать это позволяет отличная чувствительность устройства. При длительном прослушивании, для экономии автономного питания, штекер включается в штепсельное гнездо XS3 (рис.7) и ОПУ автоматически переходит на питание от внешнего источника В качестве последнего можно применить аккумулятор большой емкости или сетевой блок питания -220 В/-9 В 300 мА — он у меня и используется.
 
Охранно-переговорное устройство — основной пульт и линейные аппараты смонтированы в корпусах, собранных из фанеры, на гвоздях и клее. Габариты и форма корпуса ОП продиктованы размерами используемых деталей и узлов: переключателя SA2, динамической головки В1, согласующего трансформатора Т1, платы УНЧ, а также объемом отсека батареи питания. Корпуса тщательно обработаны шлифовальной шкуркой, зашпаклеваны, загрунтованы, окрашены из распылителя нитрокраской и, в завершение, их поверхности отполированы.
 
Часть передней стенки корпуса ОП образует пластмассовая декоративно-защитная вентиляционная решетка за ней находится динамический громкоговоритель.
 
За переднюю наклонную выступающую панель заводится переключатель SA2 с расположенными на нем кнопками управления и защитными скобами-ручками.
 
Рис. 4. Кнопочный переключатель (а — в разобранном виде, кнопки не показаны; б — в собранном виде)
 
Рис. 4. Кнопочный переключатель (а — в разобранном виде, кнопки не показаны; б — в собранном виде)
 
Рис. 4. Кнопочный переключатель (а — в разобранном виде, кнопки не показаны; б — в собранном виде):
 
1 — фальшь-панель (оргстекло, s3); 2 — информационная панель (чертежная бумага); 3 — шасси (Ст3, лист s1,5): 4 - блок контактной группы переключателя SA2; 5 — изоляционная трубка (поливинилхлорид); 6 — скоба переключателя SA1 (проволока ОВС Ø3); 7 — пружина (нормально сжатая, 2 шт.); 8 — скоба-фиксатор (проволока ОВС Ø3); 9 — контактный блок переключателя SA1; 10 — изоляционная втулка (поливинилхлорид, 2 шт.); 11 — винт М3 с шайбой (2 шт.); 12 — шина контактов 1 — 5 переключателя SA2 (медная проволока Ø0,8); 13 — изоляционная панель (текстолит s3); 14 — петля скобы переключателя SA1 (Ст3, лист s1,5, 2 шт.); 15 — серьга (стальная проволока Ø1, 2 шт.); 16 — гайка М4 с шайбой крепления защитной скобы-ручки; 17 — кронштейн для установки переключателя SA3 (Ст3, лист s1,5); 18 — винт М3 с шайбой крепления кронштейна; 19 — фасонная гайка М4 (4 шт.); 20 — защитная скоба-ручка (стальная проволока Ø4, 2 шт.); 21 — регулировочная гайка М3 с шайбой (5 шт.); 22 — выводы контактов 3 — 4 — 5 переключателя SA1; 23 — выводы контактов 1 — 2 переключателя SA1; 24 — жгутовый монтаж; 25 — жгут линейных проводов; 26 — переключатель SA3; 27 — кнопка переключателя SA3 (пластмасса); 28 — абонентская кнопка-лампа (5 шт.); 29 — прозрачный колпачок (от одноразового медицинского шприца); 30 — электролампочка МН-6.3; 31 — электропатрон; 32 — электроизоляционная шайба; 33 — паяный контакт цоколя и гибкого провода; 34 — гибкий провод (от щеток пылесоса в изоляции); 35 — корпус кнопки (береза); 36 — шток (латунь); 37 — возвратная пружина; 38 — изоляционная втулка (резина); 39 — скобка (латунь, лист s0,2, 5 шт); 40 — изоляционная втулка (поливинилхлорид, 5 шт.); 41 — изоляционная планка (текстолит)
 
В правой стенке корпуса установлен штепсельный разъем XSЗ подключения внешнего источника питания.
 
Задняя съемная стенка ОП крепится винтами М3 к полкам; к ней, в свою очередь, пристыкован отсек для автономного источника питания (рис.З). Крышка отсека крепится винтом.
 
Рабочее положение ОПУ может быть и горизонтальным (на столе), но удобнее разместить его вертикально (на стене). Для подвешивания в крышке корпуса имеются петли с защитными скобами, которые предохраняют от случайных повреждений электрический монтаж.
 
Для корпусов ЛА подойдут любые футляры, размеры которых позволят разместить в них динамическую головку и кнопку вызова. В случае необходимости скрыть ЛА от лихих людей его нужно «замаскировать» под неброские вещи, игрушки и т.д.
 
Чтобы обеспечить надежную и долговечную работу всех звеньев ОПУ, нужно должным образом выполнить соединительные линии В отдельно стоящие от дома постройки их желательно провести так называемым «полевиком» — проводом, который наряду с медными жилами имеет и стальные, что делает его крепким на разрыв. Изоляция этого провода успешно противостоит атмосферным и механическим воздействиям, а темный цвет делает его почти незаметным, что играет немаловажную роль при использовании «полевика» в линиях скрытой сигнализации. Подойдет, конечно, и другой провод, но с ним, как говорится, будет больше хлопот.
 
Самым сложным механизмом в ОП является кнопочный переключатель SA2. И хотя на электрической схеме его механическая связь с SA1 не показана, на самом деле при нажатии на кнопку выбора линейного абонента все переключения происходят одновременно. Четкая работа кнопочного переключателя напрямую зависит от качества его изготовления, регулировки зазоров между контактами, а также материала, из которого они выполнены. Мною использованы контактные пружины от реле постоянного тока РПН-70, которые изготовлены из специального сплава — нейзильбера диаметром 0,5 мм.
 
Рис. 5. Контактный блок SA1
 
Рис. 5. Контактный блок SA1:
 
1 — винт М3 с шайбой (2 шт.); 2 — прижимная планка (Ст3, лист s2); 3,4,5,6 — изоляционные пластины (гетинакс); 7,8,10,11, 12,13 — пружинные контакты (латунь); 9 — изоляционная трубка (поливинилхлорид); 14 —бобышка (пластмасса или другой изоляционный твердый материал)
 
Рис. 6. Контактная группа SA2 11 - 20
 
Рис. 6. Контактная группа SA2 11 - 20:
 
1,2,3 — изоляционные пластины (текстолит); 4,5 — пружинные контакты (латунь)
 
 
Прилагаемый рисунок 4 переключателя SA2 стоит пояснить. Прозрачные колпачки кнопок выполнены из частей одноразовых медицинских шприцев емкостью 5 мл. Электрические патроны — от елочной гирлянды. Корпуса кнопок выточены на токарном станке из комлевой части хорошо просушенной березы. Для повышения изоляционных свойств и стойкости к атмосферной влаге корпуса пропитаны бакелитовым лаком. Центральные выводы электролампочек выполнены из отрезков гибких проводов от щеток генератора, заключенных в тонкостенную эластичную изоляцию.
 
Навесной монтаж электрических проводов ОП — в виде жгутов, обвязанных синтетической ниткой припаянных к штырям вилки (от старой радиоаппаратуры). Последняя подключается к гнезду на панели, к которому припаяны провода соединительных линий абонентов. Согласующий трансформатор (-220 В/-9 В) экранированный, от блока питания переносного магнитофона, использован без переделки. Его первичная обмотка в устройстве выполняет роль вторичной, а вторичная — первичной. Динамические головки 1ГД-28 (В1, В2 — В5) можно заменить другими мощностью от 0,5 до 2 Вт. (При этом может ухудшиться частотная характеристика и уменьшиться дальность связи.)
 
Теперь подробнее о работе охранно-переговорного устройства. Руководствуясь схемой, изображенной на рисунке 7, привожу примеры связи с абонентом № 2.
 
Вызов абонента № 2 линейного аппарата оператором с основного пульта
 
Нажатием включается вторая кнопка переключателя SA2, которая создает цепь питания УНЧ по цепочке: плюс, XSЗ 1 — 2, SA1 3 — 5, схема УНЧ, минус.
 
Нажатием кнопки SAЗ (прием — передача) к входу УНЧ подключается В1 по цепочке: В1, SAЗ 1 — 5, Т1 3 — 4, В1.
 
Тем самым В1 выполняет роль микрофона.
 
Одновременно к выходу УНЧ по цепочке: вых.1 УНЧ, «общ» линейный провод, SA4 4 — 5, XS2 3 — 4, обмотка В2, XS2 1 —2, SA4 1 —2, линейный провод «Б», SA2 12 — 17, SAЗ 3 — 6, вых.2 УНЧ — подключается В2 ЛА вызываемого абонента. После разговора оператор ОП (не сильным нажатием на любую из оставшихся не включенных кнопок) отключает от ЛА абонента № 2. В SA2 12 — 17 контакты размыкаются, а SA2 2 — 7 замыкаются, создавая цепь для вызова оператора ОП.
 
Вызов абонентом № 2 ЛА оператора ОП
 
Кратковременным нажатием на кнопку SA5 абонентом № 2 ЛА создается цепь питания УНЧ ОП: плюс, XSЗ 1 — 2, SA2 2 — 7, HL2, линейный провод «Б», SA4 1 — 2, XS2 1 — 2, SA5 1 — 2, XS2 4 — 5, линейный провод «общ.», УНЧ, минус.
 
Так как УНЧ охвачен положительной обратной связью по цепочке: вых.2 УНЧ, SA1 1 — 2, R1, С27 УНЧ, то он возбуждается и в В1 ОП будут создаваться колебания звуковой частоты. Тональность звука, при этом, подбирается путем изменения R1.
 
Дополнительно с сигналом вызова загорается электролампочка HL2, вмонтированная в кнопку, и оператор ОП визуально определяет номер вызывающего абонента ЛА. Вместо HL1 — HL5 можно установить так называемые вызывные клапана с открывающейся дверцей, за которой находится номер абонента.
 
Получив сигнал вызова, оператор ОП нажатием соответствующей кнопки SA2 подключается к вызывающему ЛА. Нажав кнопку SAЗ, оператор ОП ведет разговор с абонентом № 2 ЛА. После окончания разговора легким нажатием на любую не включенную кнопку на панели SA2 оператор приводит устройство в исходное положение.
 
В заключение дополню пояснением работу ОПУ в роли сторожевого устройства. При получении сигнала с охраняемого объекта его отключение осуществляется включением в штепсельное гнездо XSЗ незадействованного двухпроводного штекера, который разрывает цепь питания УНЧ. Вынимается штекер из гнезда после того, как установлена и исключена причина срабатывания сигнала.
 
В. ПЕТРОВ, с. Рыбное, Красноярский край




Рекомендуем почитать
  • ВИНТ НА КОНТРОЛЕ

    ВИНТ НА КОНТРОЛЕПри отработке винтомоторных установок аэросаней, мотодельтапланов, самолетов, а также авиамоделей конструктору требуется знать точные значения ряда параметров. И самое главное — частоту вращения воздушного винта. Это необходимо и при форсировке двигателей, и при подборе пропеллера. Частота вращения является также одним из основных параметров в процессе эксплуатации мотора: по величине этого параметра можно объективно судить о надежности работы двигателя.

Комментарии 

 
0 #1 Павел 21.05.2015 05:49
Жалко нельзя чертежик прикрепить.
В общем всю затею можно сильно упростить.
Идея следующая:
Два усилителя с тремя состояниями выхода (по цифровому с Z-состоянием) и с взаимоинверсным и входами их разрешения, включенные встречно друг другу. На входы разрешения подается какая-то частота. Допустим 10 кГц ...
Можно реализовать на ИМС к примеру к174ун14 и коммутаторах к к561кт3 или к561кпХ. Развязывающий трансформатор лучше оставить для изоляции входа от выхода.
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.