Принцип работы
Примитивную модель акустического прибора, можно собрать навесным монтажом с проверочной лампочкой и источником питания 8 вольт. При этом используются:
- мощный биполярный транзистор прямой проводимости типа КТ818, или зарубежные аналоги,
- двухтактный микрофонный усилитель,
- обычный микрофон (например, от магнитофона или наушников)
Такое устройство акустического выключателя позволяет наглядно проследить механизм преобразования шумового сигнала в электрический. Микрофон принимает волновой сигнал и передает его на усилители, после чего, через базу ключа срабатывает транзистор, запуская подключение тока.
Схема реле влажности, реле уровня жидкости
Реле влажности или реле уровня жидкости (рис. 7) так же, как и некоторые из вышеприведенных схем выполнено на основе триггера Шмитта [МК 2/86-22].
Рис. 7. Принципиальная схема реле влажности, реле уровня жидкости.
Порог срабатывания устройства устанавливают регулировкой потенциометра R3. Контакты датчика влажности выполнены в виде медного (Си) и железного (Fe) стержней, погруженных в землю.
При изменении содержания влаги в земле электропроводность среды и сопротивление между электродами меняются. С увеличением смещения на базе транзистора VT1 он открывается.
Коллекторный и эмиттерный токи транзистора возрастают, что приводит к росту напряжения на потенциометре R3 и, соответственно, к переключению триггера.
Реле срабатывает. Устройство может быть настроено на уменьшение электропроводности земли ниже заданной нормы. Тогда, при срабатывании исполнительного устройства, включается система автоматического полива земли (растений).
Реле времени
Реле времени (рис. 
описано в книге П. Величкова и В. Христова (Болгария). Кратковременное нажатие на кнопку SA1 разряжает времязадающий конденсатор С1 и устройство начинает «отсчет времени».
Рис. 8. Принципиальная схема реле времени на транзисторах.
В процессе заряда конденсатора напряжение на его обкладках плавно увеличивается. В итоге, через некоторое время реле сработает, и включится исполнительное устройство.
Скорость заряда конденсатора, а, следовательно, и время выдержки (время экспозиции) можно изменять потенциометром R1. Реле обеспечивает максимальное время экспозиции до 10 сек при указанных на схеме параметрах элементов. Это время может быть увеличено за счет увеличения емкости конденсатора С1, либо сопротивления потенциометра R1.
Стоит отметить, что для столь простых схем «аналоговых» таймеров стабильность временного интервала невелика. Кроме того, нельзя до бесконечности наращивать емкость времязадаю-щего конденсатора, поскольку заметно возрастает его ток утечки.
Такой конденсатор неприемлем в схемах «аналоговых» таймеров. Существенно увеличить время экспозиции за счет сопротивления потенциометра R1 также нельзя, поскольку входное сопротивление последующих каскадов, если только они не выполнены на полевых транзисторах, невелико.
Аналоговые таймеры (реле времени) широко используют при фотопечати, для задания времени выполнения каких-либо процедур. Эти устройства используются, например, для получения воды, ионизированной серебром.
Акустический выключатель с микроконтроллером
Инструкцию для изготовления выключателя своими руками можно рассмотреть на примере использования микроконтроллера Ардуино, с присоединением к нему двух плат: звукового модуля, т.е. микрофона с усилителями и силового реле. Будет необходим источник питания в 5 вольт, и USB кабель для подключения к ПК.
После установки компьютерной программы для прошивки, которая скачивается с официального сайта, можно настроить некоторые параметры под индивидуальный запрос: отрегулировать звуковую чувствительность, скорость срабатывания после звукового сигнала и установить значение порога, во избежание помех и ложных сигналов.
Другие виды датчиков для осветительных приборов
На акустических и оптико-акустических устройствах список полезных приспособлений не заканчивается. Есть и другие варианты для рассмотрения. Такие приборы называют датчиками движения.
Инфракрасные датчики
Эти устройства реагируют на тепловое излучение. Когда в радиусе действия появляется человек, свет включается, когда он уходит, подается команда на выключение. Инфракрасные датчики делятся на пассивные и активные приборы. Первые только сканируют тепловой фон, вторые генерируют излучение, анализируя сигнал, отражаемый предметами.
У инфракрасных приборов есть серьезные недостатки. Они являются узконаправленным оборудованием, которое должно охватывать всю зону. В некоторых случаях оптимальное место для этих датчиков найти попросту невозможно. Второй минус — большое количество ложных срабатываний на тепло, поступающее в дом с улицы, или идущее от радиаторов. По этим причинам инфракрасные датчики больше подходят в качестве уличного оборудования. Например, логична его установка около входной двери дома, у входа в подъезд.
Ультразвуковые, микроволновые устройства
Принцип работы этих устройств одинаков. В обоих случаях используется эффект Доплера: любой объект отражает волны.
- Ультразвуковые приборы. Они «занимаются» излучением ультравысокочастотных волн, которые не воспринимаются людьми. Если в зоне отражения появляется человек, частота волны изменяется, а датчик срабатывает. Минусов у такого оборудования два: невысокая дальность действия, дискомфорт, который испытывают более чувствительные домашние животные.
- Микроволновые датчики имеют аналогичный принцип действия, однако в этом случае «работают» радиоволны. Это самый нежелательный вариант. В списке минусов «микроволновок» сверхвысокочастотное излучение, небезопасное для всего живого, большой процент ошибочных срабатываний, а также самая высокая цена, если сравнивать ее со стоимостью других видов датчиков-«экономистов».
Акустический датчик не является прибором первой необходимости, однако тем хозяевам, которые мечтают сделать свой дом максимально удобным, «послушным», технологичным и экономичным, такое устройство придется по душе. После установки устройства для экономии электроэнергии вполне логично ожидать и другого преимущества — увеличения ресурса лампочек и осветительных приборов.
С ценами на акустические датчики можно познакомиться здесь:
В завершение темы — интересное видео, относящееся к ней: