ГЕРКОНЫ В ТЕЛЕГРАФНОМ КЛЮЧЕ

Геркон (от слов ГЕРметизированный КОНтакт) является переключателем с пружинными контакт-деталями из ферромагнитного материала, помещенными внутрь вакуумного или наполненного газом (азотом, аргоном, водородом) баллона и управляемыми внешним магнитным полем. Работают такие приборы на замыкание, переключение и размыкание электрической цепи. При определенной напряженности поля, создаваемого электро- или постоянным магнитом, свободные концы пружины (чаще из пермаллоевой проволоки), находящиеся на расстоянии нескольких десятых или сотых долей миллиметра, притягиваются друг к другу и замыкают контакт. Размыкание происходит, когда магнитное поле ослабевает настолько, что пружина своей упругой силой возвращает контакт-детали в исходное положение.

Время срабатывания и отпускания у герконов намного меньше, чем у якорных электромагнитных реле. В сочетании с простотой изготовления, высокой надежностью, другими немаловажными параметрами это позволило магнитоуправляемым ГЕРметизированным КОНтактам быстро занять достойное место в элементной базе современной электрорадиотехники, автоматики и телемеханики. Конструкция самодельного телеграфного ключа-автомата, которую сможет собрать в условиях домашней мастерской любой поклонник дальнобойной «морзянки», — еще одно тому подтверждение.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НЕКОТОРЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ГЕРКОНОВ

Как видно из принципиальной электрической схемы, предлагаемое устройство состоит из стандартного телеграфного ключа — трехпозиционного манипулятора В1 и релейного автомата, выполненного из доступных (по цене и распространенности) радиодеталей. Формируя посылки кода Морзе, последний содержит, в частности, два герконовых реле К1 и К2, переключатель скорости телеграфирования SA1, контрольный генератор на микрофонном ВМ1 и телефонном BF1 капсюлях с тональным выходом на Х5, а также сигнальные лампы HL1, HL2 и другие вспомогательные элементы. Через разъем внешних связей Х4 автомат соединяется с внешним источником электропитания и манипулируемым устройством, а через Х1 — с самим манипулятором В1. К разъему Х5 подключаются головные телефоны (наушники).

После подачи напряжения питания 12 В автомат находится в состоянии ГОТОВ, о чем сигнализирует умеренно яркое свечение лампы HL2. При переводе манипулятора В1 из фиксированного нейтрального положения в режим ТОЧКА заряжается конденсатор С3, а через обмотку реле К1 проходит ток. Срабатывая, геркон К1.1 разрывает цепь заряда конденсатора С3. Лампа HL2 гаснет, сигнализируя о формировании знака. На контакте ВЫХ Х4 появляется +12 В, заряжается конденсатор С4. А через обмотку реле К2 проходит ток, и включается геркон К2.1

Срабатыванием геркона К1.1 формируется (в процессе разряда конденсатора СЗ через обмотку реле К1) «точка» кода Морзе.

По окончании разряда С3 геркон К1.1 переходит в свое изначальное состояние. Напряжение на контакте ВЫХ Х4 падает до нуля. Следствием этого будет разряд конденсатора С4 через обмотку реле К2. В результате формируется пауза, длительность которой равна продолжительности выдачи «точки». Затем геркон К2.1 выключается, разрешая формирование следующей посылки.

Если в момент окончания паузы В1 остается в режиме ТОЧКА, то процесс повторяется. Когда же манипулятор отпущен, автомат переходит в состояние ГОТОВ.

При переводе В1 в режим ТИРЕ заряжаются конденсаторы С1 — С3. Далее происходит процесс, суть которого аналогична формированию посылки и паузы. Но есть и отличие: длительность посылки увеличена в три раза и равна продолжительности выдачи «тире».

Герконовые реле, наиболее часто используемые в радиолюбительских конструкциях

В процессе формирования серии посылок кода Морзе, составляющих тот или иной знак, цепь заряда конденсаторов С3 или С1 — С3 периодически замыкается на время срабатывания герконового реле, равное единицам мс. На разогрев же нити накала СМ37 требуется 50 мс, поэтому свечения лампы не наблюдается до окончания паузы, начинающейся сразу за последней посылкой в знаке.

С появлением на контакте ВЫХ Х4 напряжения питания включается звуковой генератор, работающий на микрофонном эффекте — акустической обратной связи между телефонным и микрофонным капсюлями, особенности которой уже рассматривались в публикациях «Моделиста-конструктора» (см. N 7 за 1996 г.). Переключением SA1 выбирается (в соответствии с сопротивлениями резисторов) та или иная скорость телеграфирования. В режиме ИНДИВ подбором ускоряющих R5 и R9 устанавливается индивидуальное значение скорости в интервале 65—300 знак/мин (с приведенными на схеме номиналами она равна 300 знак/мин).

Устройство не критично к полярности и точному соблюдению величины питающего напряжения. Однако двукратное повышение U_пит вызывает увеличение яркости свечения лампы HL2, что служит предупреждением: работа с перенапряжением грозит выходом ключа из строя. Ну а пятикратный рост U_пит вызовет к тому же ионизацию газа в баллоне HL1. Появляющийся при этом ток «неонки» расплавит нить предохранителя FU1 и убережет схему от дальнейших неприятностей.

Диагностика ключа-автомата производится при временном отключении «плюсового» проводника, ведущего к HL2 и имеющего соответствующий запас по длине, от контакта Х2. Сигнальная лампа накаливания, естественно, должна в этом случае погаснуть, а ток, потребляемый ключом-автоматом в состоянии ГОТОВ, станет нулевым. Аналогичная операция предусмотрена и в отношении звукового генератора. Только в роли отключаемого элемента служит длинный проводник, идущий от R11 к Х3.

В конструкции использованы герконовые реле типа РЭС-55Б, рассчитанные на рабочее напряжение 12 В. Но вполне приемлема замена на РЭС-55А, РПГ-3, РГК13 и их аналоги. Резисторы R1, R10 — типа МОН, остальные — МЛТ. В качестве конденсаторов С1 — С4 желательно использовать К52-2 или аналогичные, с оксидным диэлектриком. С5 и С6 — типа КМ5 или ему подобные.

Угольный микрофонный капсюль для звукового генератора можно выбрать из полностью взаимозаменяемых МК-16 и МК-10. Телефонный капсюль — типа ТА-56. Использование малогабаритного тандема ларингофон — микротелефон, конечно же, приведет к существенному уменьшению размеров и массы генератора (значит, и ключа-автомата в целом). Но это повлечет за собой изменение (плюс удорожание) всей конструкции, а потому в данном материале не рассматривается.

Ключ-автомат собран в дюралюминиевой коробке 160x90x50 мм с использованием навесного монтажа. Съемная крышка обеспечивает доступ ко всем деталям. В качестве опорных элементов применены контакты разъемов, жесткие выводы переключателя, конденсаторов, других объемных элементов схемы и шины из медного луженого провода диаметром 2 мм, закрепленные на стенках коробки. Неоновая лампа установлена в самодельном патроне, обоймой которого служит навитая на цоколь часть шины.

С генератором сложнее. Его конструкция — это пакет из микрофонного и телефонного капсюлей, встречно прижатых к среднему амортизирующему кольцу с отверстиями для прохода звука, пары панелей-стяжек из стеклотекстолита толщиной 3 мм со сплошными амортизирующими кольцами и двух стяжных болтов М4х45 с шайбами, втулками и гайками.

Налаживание автомата сводится к проверке соотношения длительностей точки, паузы и тире. При этом неплохо иметь под руками вольтметр постоянного тока с пределом измерения 15 В. Прибор подключается к контактам ОБЩ, ВЫХ Х4 для измерения напряжения в состоянии ГОТОВ. При подаче серии точек показания вольтметра должны уменьшиться до половины U_пит и не зависеть ог скорости телеграфирования. При подаче же серии тире напряжение равно 1/4 от первоначального.

Если измеренные величины отличаются от приведенных, то корректируется соотношение длительностей. Оптимума достигают подбором соответствующих номиналов у конденсаторов С1 —С4, а также у времязадающих резисторов R2R6, R3R7, R4R8 и R5R9. Приятного звучания контрольного генератора добиваются, изменяя емкость конденсаторов С5 и С6.

А. ТРИФОНОВ,

г.Санкт-Петербург