Bardzo głośny sygnalizator
Syrena alarmowa
Do czego to służy?
W EdW opisano już kilka układów wy-
korzystujÄ…cych przetworniki akustyczne
piezo.
Nadal istnieje duże zainteresowanie
głośnymi syrenami do układów alarmo-
wych i sygnalizacyjnych.
Jak wykazano w artykule o przetworni-
kach piezoelektrycznych z cyklu PPE,
uzyskanie dużej głośności wymaga poda-
nia na przetwornik przebiegu o właściwej
częstotliwości i o amplitudzie rzędu 100V.
Wśród elektroników funkcjonuje spo-
ro mitów na ten temat  niektórzy propo-
2159
nujÄ… stosowanie miniaturowych cewek
o indukcyjności rzędu mikrohenrów, inni
próbują włączać cewkę w szereg z prze-
twornikiem piezo. Takie sposoby na
pewno nie zwiększają głośności dz
wiÄ™-
ku. Jedynym sensownym rozwiÄ…zaniem
jest zastosowanie równoległego obwo-
du rezonansowego i tranzystora sterujÄ…-
cego. Ponieważ membrana ma pojem- Jak to działa? z kondensatorem separującym C5 jest
ność rzędu kilkudziesięciu do 100 nano- Schemat ideowy układu pokazano na niezbędny, ponieważ w stanie spoczynku
faradów i częstotliwość rezonansu me- rysunku 1. Układ zrealizowano przy uży- na wyjściu bramki U1D występuje stan
chanicznego około 3...4kHz, potrzebna ciu bramek NAND z wejściem Schmitta  wysoki, który podany na bramkę tranzys-
jest cewka o indukcyjności kilkunastu CMOS 4093. Głównym blokiem jest ge- tora spowodowałby jego uszkodzenie al-
milihenrów. nerator z bramką U1D. Jego częstotli- bo w najlepszym wypadku rozładowanie
Przy typowym napięciu zasilania ukła- wość można regulować potencjometrem z
ródła zasilania.
dów alarmowych równym 12V, uzyskanie PR1 w zakresie 2...5kHz, co pozwala do- Dla zmniejszenia średniego poboru
na przetworniku tak dużych amplitud syg- stroić się do częstotliwości rezonanso- prądu, oraz uczynienia dz
więku bardziej
nału wymaga zastosowania transforma- wej użytego przetwornika piezo. Prze- dokuczliwym, wprowadzono generator
tora lub cewki z odczepem. bieg prostokątny z wyjścia tego genera- taktujący z bramką U1B, który z częstotli-
Właśnie takie rozwiązanie wykorzysta- tora jest podawany na bramkę tranzysto- wością około 1Hz przerywa pracę głów-
no w proponowanym układzie. ra T1 przez obwód R6C5. Ten obwód nego generatora.
Rys. 1. Schemat ideowy
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97 59
Bramka U1A umożliwia wykorzystanie kaliczne syreny, z głównego z
ródła syste-
Wykaz elementów
W
e
różnych sposobów sterowania. mu alarmowego może być w wielu sytu-
Rezystory
Tylko w najprostszych systemach alar- acjach bardzo pożądany. W razie takiej
R1 lub R2: 1M&!
mowych sygnalizator jest włączany po potrzeby nie należy zmniejszać wartości
R3,R4,R5: 100k&!
prostu przez podanie napięcia zasilającego. R3 żeby uzyskać potrzebną wartość prą-
R6: 10k&!
R7: 47k&!
W bardziej wymyślnych systemach du, tylko miejsce rezystora R1 należy
PR1: 100k&!
sygnalizator ma własne z
ródło zasila- wlutować dwójnik składający się z diody
Kondensatory
nia i jest włączany za pomocą dodatko- (np. 1N4148) i rezystora o odpowiednio
C1,C5: 100nF
wego wejścia. Linia prowadząca z cen- dobranej wartości.
C2: 4,7nF
tralki do syreny nadal będzie dwuprze- W każdym razie trzeba pamiętać, że
C3: 10µF/25V
C4: 470µF/16V
wodowa, ale w stanie alarmu nie bÄ™- przy interesujÄ…cym sterowaniu przez
Półprzewodniki
dzie już przez nią płynąć duży prąd za-  zabranie plusa zasilania , przez obwód
T1: BS170
silania syreny. syreny w stanie spoczynku popłynie jakiś
U1: CMOS 4093
Spotyka się wyzwalanie sygnalizatora prąd  będzie to prąd płynący przez rezys-
Pozostałe
(zasilanego z własnego z
ródła napięcia) tor R2 i ewentualny prąd podładowujący
TR: cewka z odczepem (patrz tekst)
przez zwarcie tego wejścia sterującego baterie syreny.
Przetwornik piezo PCA-100-08
płytka drukowana wg rysunku 2
do masy, albo przez dołączenie do plusa
zasilania. Montaż i uruchomienie
Uwaga! Elementy R1  R4 oraz C1 nie
Opisywany układ oferuje wszystkie te Montaż układu na płytce pokazanej
wchodzą w skład kitu AVT-2159.
2
możliwości. na rysunku 2 nie powinien sprawić kło-
Wejście przez punkt oznaczony potów.
E umożliwia uruchomienie syreny przez Jeśli płytka miałaby zostać umieszczo- Gdy układ jest zmontowany, należy
podanie nań dodatniego napięcia zasila- na w obudowie przetwornika PCA-100- podłączyć napięcie zasilające, przy jakim
nia. Przy wykorzystaniu tego punktu trze- 08, należy obciąć jej rogi wzdłuż zazna- syrena będzie normalnie pracować. Do
ba wlutować rezystor R4, który przy in- czonych linii. punktu O należy podłączyć minus zasila-
nych rodzajach sterowania może być za- Montaż jest klasyczny. Dla zmniejsze- nia, do punktu P  plus.
stąpiony zworą. nia wysokości układu, kondensator C4 Układ może być zasilany napięciem
Jeśli układ miałby być uruchamiany można wlutować poziomo, tak jak w mo- w zakresie 6...16V (przy zastosowaniu
przez zwarcie wejścia sterującego do ma- delu. Jedynym drobnym problemem mo- kondensatora C4 o wyższym napięciu
sy, należy wlutować rezystor R1. We- że być zidentyfikowanie wyprowadzeń pracy  do 18V).
jściem sterującym będzie punkt C. cewki. Punkt środkowy cewki  odczep  Uwaga! Układ nie jest odporny za
Bardzo pożytecznym sposobem może łatwo można poznać po podwójnym prze- zamianę biegunów z
ródła zasilania.
być sposób sterowania polegający na za- wodzie. Trzeba go dołączyć do punktu H. Odwrotne podłączenie biegunów mo-
braniu napięcia dodatniego. W stanie Dwa pozostałe wyprowadzenia trzeba zi- że skończyć się nieodwracalnym
spoczynku na wejście sterujące jest po- dentyfikować mierząc omomierzem rezys- uszkodzeniem niektórych elementów
dawane napięcie dodatnie z centralki tancję uzwojeń w stosunku do punktu układu.
alarmowej. Jeśli to napięcie zaniknie, czy środkowego. Koniec uzwojenia o większej Syrena już przy pierwszym włączeniu
to wskutek przejścia centrali w stan alar- rezystancji należy dołączyć do punktu F. powinna wydać bardzo głośny i przeraz
li-
mu, czy też wskutek sabotażu polegają- Można to także zrobić metodą do- wy przerywany dz
więk. Potencjometrem
cego na przecięciu przewodów, syrena świadczalną, sprawdzając przy jakim po- PR1 należy ustawić taką częstotliwość,
zasilana z własnego z
ródła zostanie włą- łączeniu końców F i G uzwojenia uzyska by dz
więk był jak najgłośniejszy.
czona. Przy takim sposobie sterowania się głośniejszy dz
więk. Maksymalny pobór prądu w stanie
należy wlutować rezystor R2, a we- Najczęściej syrena będzie sterowana pracy wynosi ponad 200mA, ale dzięki
jściem będzie punkt B. Rezystor R3 w najprostszy sposób  przez podanie na- obecności generatora kluczującego
i kondensator C1 uniemożliwią powsta- pięcia zasilania. z bramką U1B, średni pobór prądu wyno-
nie alarmu wskutek przypadkowych za- Wtedy nie należy montować elemen- si około 120...130mA.
kłóceń impulsowych, indukowanych w li- tów R1-R4 i C1. Zamiast kondensatora Na przetworniku występuje napięcie
nii. Rezystor R3 ma też dodatkową rolę  C1 i rezystora R4 trzeba wlutować zwory. ponad 90Vpp, a głośność dz
więku w za-
jak wiadomo między wejściem bramki Potencjometr PR1 trzeba wstępnie mkniętym pomieszczeniu jest wprost
CMOS, a dodatnią szyną zasilania włą- ustawić w środkowym położeniu. porażająca. (Nasz szef pracowni kon-
czona jest dioda zabezpieczajÄ…ca we- strukcyjnej, testujÄ…cy model przedstaw-
jście. Podanie na wejście sterujące iony przez autorów napisał w swej
(punkt B) napięcia większego, niż napię- opinii, że układ pracuje  zabójczo
cie zasilania syreny, spowodowałoby dobrze . Oddziaływanie takiego dz
wiÄ™-
przepływ znacznego prądu do punktu ku na człowieka szybko przyprawia o ból
B do wejść bramki U1A i dalej przez głowy, a dłuższe oddziaływanie prowa-
wspomniane diody do dodatniego biegu- dzi do uszkodzenia słuchu. Dlatego przy
na baterii zasilającej. Jeśli już taka sytua- eksperymentach należy zachować ost-
cja miałaby wystąpić, rezystor R3 ograni- rożność i nie narażać się na nieodwracal-
czy ten prąd do wartości rzędu mikroam- ną utratę zdrowia.
O
perów. Uwaga ! Ewentualność taką trze- Zbigniew Orłowski
ba też wziąć pod uwagę przy wykorzys-
tywaniu do sterowania punktu E.
Komplet podzespołów z płytką jest
K
p
z
p
j
Przepływ niewielkiego prądu konser-
dostępny w sieci handlowej AVT jako
w
s
h
A
j
wującego, rzędu miliampera, podładowu-
 kit szkolny AVT-2159.
s
A
2
Rys. 2. Schemat montażowy
jÄ…cego akumulatorki, lub nawet baterie al-
60 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97