Текст книги "Юный техник, 2000 № 06"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 6 страниц)

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Чтобы людей не смешить

Кто не потешался над героем романа «Двенадцать стульев», оказавшимся голышом над лестничной площадке! Однако и сегодня попасть в подобную ситуацию вовсе не смешно, тем более что в городских квартирах все чаще устанавливают стальные двери.

Обычно, чтобы дверь не захлопывалась сама, у дверных замков с подпружиненной защелкой имеется предохранитель – он фиксирует защелку в оттянутом, нерабочем положении. Единственное, что требуется от жильца, на минутку выходящего за дверь, это поставить замок на предохранитель. Вся беда в том, что об этом второпях часто забывают.

Уберечь от последствий рассеянности может устройство, заранее подающее звуковой сигнал и имеющее следующий алгоритм работы.

Когда дверь открывают при включенном предохранителе, должен возникнуть предупредительный сигнал. Постановка замка на предохранитель должна прекратить его звучание. Но если после дверь плотно прикрывают, а замок остается заблокированным, сигнал должен появиться вновь, указывая, что дверь не заперта. Когда оплошность исправлена, сигнал должен умолкнуть.

Такую логическую функцию способна выполнять микросхема с логикой типа «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», например, типа К561ЛП2. Она содержит четыре одинаковые ячейки, каждая из которых имеет по два входа и одному выходу. Устроена ячейка таким образом, что сигнал высокого уровня появляется на выходе в случае, когда «высокий» сигнал подается только на один из входов. Присутствие сразу на обоих входах сигналов как высокого уровня, так и низкого дает на выходе «ноль».

На основе названной микросхемы и собрано устройство, принципиальная схема которого изображена на рисунке.

В исходном положении, когда дверь заперта, датчики положения самой двери SB1 и замка SB2 замкнуты, сигнал высокого уровня подается с резисторов R1, R2 через токоограничивающие резисторы R3, R4 на входы ячейки DD1.1. При этом на выходе 3 и всех выводах остальных ячеек держится сигнал низкого уровня.

Ячейки DD1.2, DD1.3 вместе с элементами R5, C1 образуют генератор электрических колебаний, связанный через буферную ячейку DD1.4 со звукоизлучателем BQ1. Когда открывают входную дверь, контакты датчика SB1 размыкаются – возникает несимметрия сигналов на входах 1,2 DD1.1, и на выходе 3 появляется сигнал высокого уровня, переключающий все последующие ячейки и запускающий генератор. Периодические перезаряды конденсатора C1 через резистор R5, связанные с переключениями ячейки DD1.2, заставляют громко звучать сигнальный излучатель BQ1, напоминая о необходимости установки защелки замка на предохранитель. Когда это выполнено, полностью выдвинутый шток защелки переключает датчик SB2, и на входах 1.1 вновь устанавливается симметрия сигналов, прерывающая работу генератора и излучателя. Но если дверь прикрыли, забыв снять замок с предохранителя, несимметрия входных сигналов будет вновь воспринята ячейкой DD1.1, которая оживит звуковой сигнал, напоминая, что дверь не заперта и нужно спустить защелку с предохранителя.

Для сборки автоматического сигнализатора подойдут резисторы МЛТ-0,125… 0,5, конденсатор КЛС, пьезоизлучатель типа ЗП-3. В качестве датчиков положения лучше всего взять микропереключатели МП 12; выключатель питания SA1 – микротумблер МТ1 или движкового типа ПДМ1. Источником питания может служить 9-вольтовая батарея, например, «Корунд», но лучше взять две более емкие батареи 3LR12.

Чтобы иметь возможность быстро проверить работоспособность источника, в устройство можно ввести цепочку (на рисунке показана пунктиром) из кнопочного замыкателя SB3 (типа КМ1-1), резистора R6 и светоизлучающего диода НL1. Его ясное свечение при нажатой кнопке SB3 укажет, что батарея достаточно свежа.

Налаживание устройства сводится к подбору емкости конденсатора C1, при которой сигнализатор звучит наиболее громко – это значит, что частота генератора настроена в резонанс с собственной частотой звукоизлучателя. Устанавливая микропереключатели SB1, SB2 на двери, отрегулируйте их положение так, чтобы переключение контактов происходило при плотном прилегании двери к косяку и при полностью выдвинутом, предохранительном положении штока защелки замка.

Антенна для путешественника

Любители послушать радио обычно берут с собой в дорогу портативные радиоприемники. Но вдали от мощных радиостанций без хорошей антенны ничего не услышишь. Казалось бы, проблема несложная, можно воспользоваться металлическим прутом в метр или два длиной. Но как это сделать, если идешь по густому лесу или едешь в тесном купе поезда дальнего следования?

Исправить положение позволит миниатюрная активная антенна, которую можно прикрепить к стеклу с помощью присоски или липкой ленты. Выход ее соединяется с приемником тонким гибким экранированным проводом, и это позволяет слушать радиопередачи, удобно устроившись в пассажирском кресле или лежа на полке. В чем принципиальное отличие активной антенны от обычной, например, штыревой?

Последняя должна быть довольно длинной, чтобы наведенная в ней радиосигналом ЭДС оказалась достаточной. Иначе прием будет слаб, а уровень шумов высок. У активной антенны штырь невелик, нужные параметры сигнала на входе приемника обеспечивает широкополостный малошумящий усилитель, электрическая схема которого приведена на рисунке.

Сигнал с антенного элемента WA1 поступает на первый каскад усилителя, собранный на полевом транзисторе VT1. Основное усиление сигнала по напряжению дает следующий каскад на транзисторе VT2. С выходного каскада на транзисторе VT3 значительно усиленный сигнал подается кабелем на антенный вход радиоприемника.

В конструкции используются только готовые радиодетали – резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КЛС; типы транзисторов указаны на схеме. Источником питания служит миниатюрная батарейка типа L1028, развивающая напряжение 12 В. Антенный элемент WA1 можно выполнить заодно с монтажной платой, для изготовления которой подойдет односторонне фольгированный стеклотекстолит. Приемный штырь имеет вид выступающего «язычка» шириной 10 мм и длиной порядка 50…70 мм. Его токопроводящее покрытие отделяется от монтажной платы изолирующей канавкой, прорезанной в фольге. Сборку следует защитить от механических повреждений и влаги легким пластмассовым футляром.

Для нормальной работы устройства необходимо обеспечить определенный режим транзисторов по постоянному току. В соответствующих точках схемы указаны нужные уровни напряжений. Для контроля режимов нет необходимости выпаивать отдельные детали, чтобы включить в разрыв цепей миллиамперметр, и это позволяет сделать монтаж достаточно компактным, уменьшая риск замыкания печатных проводников припоем при перепайках.

Если после сборки реальные уровни напряжения значительно отличаются от заданных, подогнать их можно, подбирая номиналы резисторов R3, R4. Приступая к изготовлению конструкции, решите сделать соединительный шнур стационарным или отъемным. Последний вариант может оказаться предпочтительным, так как дает, во-первых, возможность заготовить сменные шнуры разной длины, во-вторых, позволяет отказаться от отдельного выключателя питания, если в качестве присоединительного узла воспользоваться гнездом для включения ушного телефона, снабженным дополнительным контактом. В таком случае, прекращая прием и убирая шнур, вы автоматически выключите питание активной антенны, сберегая батарейку.

Ю.ПРОКОПЦЕВ

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос – ответ

«Наше любимое лакомство – вареная сгущенка. Пока банка кипит в своей кастрюле, мы с сестрой мастерим домашний торт. Как только сгущенка сварится и остынет, мы выкладываем ее прямо на торт в качестве крема. Однажды задумались – кто же ее изобрел, сгущенку?»

Таня и Вера Саламатины, 11 и 13 лет,

г. Магнитогорск

Давно известно, что свежее молоко – один из самых недолговечных продуктов. Поэтому всеми любимая сгущенка – продукт необходимый, особенно в походных или дачных условиях. Изобрел его американец Гейл Борден в 1850 году. До него в Европе неоднократно пытались сгустить молоко, но результаты были плачевны, поэтому европейцы на этой идее поставили крест.

Сначала Борден пытался кипятить молоко в открытой кастрюле на песке, подогреваемом древесным углем, а затем добавлял в молоко сахар. Полученная жидкость действительно могла храниться месяцами, но на вид была неаппетитна: при длительном кипячении сахар в молоке становился серо-черным. Дегустаторы были единогласны: такой продукт, безусловно, не годится к употреблению. Почти два года Борден пытался исправить положение и однажды увидел, как чернокожая кухарка смазывает кастрюлю жиром, чтобы пища не пригорела. Изобретатель бросился в лабораторию и в точности повторил действия кухарки перед процессом выпаривания молока. Так ученый получил наконец «вещество», ныне известное каждому под названием сгущенка.

В 1858 году в деревушке, в ста милях севернее Нью-Йорка, открылся первый в мире завод по производству сгущенного молока «Борден-компани». Но понадобилось еще 10 лет, прежде чем бактериологический анализ стал необходимым при производстве молока, и началось усовершенствование процесса пастеризации. Тогда-то cгущенка и стала такой, как мы ее знаем.

А знаете ли вы,

что Гейл Борден в дни своей молодости изобрел стол с вращающимся центром, с помощью которого медленно кружащиеся блюда мог доставать любой гость. Чуть позже он создал так называемый мясной сухарь. В своем первоначальном варианте сухарь выглядел не очень эстетично – мясо было слишком жестким и пресным. С течением времени в него добавили перец и соль, и в 1858 году сухарь стал напоминать восточную бастурму – вкусный продукт длительного хранения.

«Приближается время сбора урожая, в том числе черной смородины и раннего крыжовника, а их в этом году в нашем саду уродилось великое множество. Собирать вручную – долго и утомительно. Подскажите какое-нибудь приспособление для быстрого и качественного сбора урожая».

Виктор и Александр Соболевы, 11 и 12 лет

г. Kлин, Московская область

Сбор ягод, в частности малины или крыжовника, – дело утомительное. Облегчить и ускорить его поможет лоток, представляющий собой деревянную трапециевидную рамку, приблизительно 450 х 800 мм, обтянутую провисшим брезентом. Каркас можно сбить из реек толщиной 15 и шириной 45 мм. Верхняя, сужающаяся часть рамки имеет изломанную форму и похожа на опрокинутый треугольник. Благодаря этой особенности рамку очень легко пристроить к обрабатываемому кусту. Ударяясь о брезент, ягоды не повреждаются, а время сбора урожая ускоряется в два раза!

Спешу поделиться

Всем известна «ягодная гребенка» с остроконечными редкими зубьями, обычно используемая при сборе ягод облепихи. Мне же пришла в голову мысль усовершенствовать ее. На большой палец руки сначала надо надеть наперсток или за неимением его обычный резиновый напальчник. Затем с помощью медицинского пластыря следует жестко укрепить поперек гребенку, вырезанную из толстого куска пластмассы.

Каждый из зубьев имеет высоту около 10 мм и ширину у основания 6–8 мм. Несильно зажав в руке гроздь ягод, я прижимаю гребенку к основанию плодоножки и тяну на себя. Ягоды уже без ножек оказываются в ладони, остается только подставить корзинку. Время сбора урожая существенно сокращается.

Артем Суханов, 15 лет,

г. Кострома

А вот какое остроумное приспособление придумал для сбора вишни и смородины Сережа Попов из Капустина Яра, что на Волге. Старый зонтик с укороченной ручкой, снабженный крючком из мягкой проволоки, вешается прямо на ветку куста. Достаточно «причесать» ягодной гребенкой кисть спелой смородины, и ягоды легко отрываются и без повреждений падают прямо на пружинящую ткань раскрытого зонтика. Правда, здорово?

* * *

ДАВНЫМ-ДАВНО

По законам термодинамики, если есть два источника тепла с любой, самой незначительной, разностью температур, от них уже можно получить работу.

Зная это, в 1871 году французский физик Д'Арсонваль предложил паросиловую установку, в которой используется сернистый ангидрид. Он кипит при температуре всего 30 градусов, развивая давление 4,7 атмосферы – вполне достаточное для работы паровой машины. Покидая цилиндр, отработавший пар направляется в конденсатор. Здесь при температуре 15 градусов он превращается в жидкость и при помощи насоса возвращается в котел. КПД такого двигателя очень мал, всего 3 %. Поэтому работа его даже на самом дешевом топливе обошлась бы слишком дорого, но Д'Арсонваль предлагал греть котел бесплатным теплом воды тропического моря, а охлаждать конденсатор бесплатным холодом его глубин!

Запасы тепла и холода в Мировом океане огромны. Их хватило бы человечеству на тысячелетия.

Тогда паровой котел не построили и идею подобного двигателя сочли неосуществимой. Но в 1926 году французские инженеры Клод и Бушеро продемонстрировали в Академии наук необычную модель паровой электростанции (рис. 1).

Роль парового котла исполняла в ней… большая бутыль с водой, нагретой до 28 градусов. Пар под давлением всего 0,03 атмосферы направлялся по трубе в стеклянный сосуд, на лопатки турбины. Скорость его при этом достигала 500 м/с. Турбина вращалась с большой скоростью, приводя в действие генератор, от которого горела крохотная лампочка. На дне сосуда был насыпан лед, на котором пар конденсировался.

Эксперимент возымел действие. Клод и Бушеро получили средства на постройку пробной установки на берегу Кубы, неподалеку от Гаваны. 1 октября 1930 года она развила мощность 22 кВт. Это подтвердило правильность идеи. Изобретатели начали строительство электростанции мощностью 40 000 кВт. Предполагалось разместить ее близ Рио-де-Жанейро в открытом море на понтоне.

Однако сильное волнение повредило отдельные элементы сооружения (рис. 2), и в 1935 году строительство было прекращено.

Рис. 2

Сегодня экспериментальные установки, подобные тем, что делались Клодом и Бушеро, интенсивно изучают во многих странах. Есть план строительства целой цепочки плавающих островов-электростанций близ берегов Японии. Лишь необходимость больших первоначальных затрат при больших сроках их окупаемости затрудняет начало этого важного дела.

ПРИЗ НОМЕРА!

Наши традиционные три вопроса:

1. Если волны гравитации существуют, можно ли их в принципе использовать как средство связи?

2. Можно ли создать штамм вируса, который станет поражать, к примеру, людей с темными волосами и карими глазами, а для остальных будет безопасен?

3. Куда, по-вашему, движется лифт от Земли до Луны – вверх или вниз?

Правильные ответы на вопросы

«ЮТ» № 1 – 2000 г.

1. Рентгеновские лучи опасны из-за высокой энергии их квантов. Энергия же кванта «замедленного» света остается такой же, как у обычного, поэтому он не опасен.

2. Проще всего отличить поддельную мумию от настоящей с помощью обычного медицинского рентгеновского аппарата.

3. Температура в кратере электрической дуги старинного угольного фонаря более чем на 1000 градусов выше, нежели нити лампы накаливания. Однако дуговой фонарь в сотни раз дороже лампы накаливания, потому он и уступил ей место.

* * *

Имя победителя, к сожалению, назвать не можем. Все ответы на вопросы конкурса «ЮТ» № 1 – 2000 г., присланные в редакцию, увы, оказались неверны. Так что конкурс продолжается.

* * *

_{ЛЕВША Любителям «Музея на столе» в этом выпуске предлагаем сразу три бумажные модели – спортивного автомобиля «Митцубиси», боевого корабля викингов и истребителя МиГ-23. А начинающие моделисты могут попробовать свои силы в постройке воздушного змея и поэкспериментировать с необычным «прыгающим» дельтапланом.}

_{Как всегда, вы найдете на страницах «Левши» любопытную головоломку, познакомитесь с итогами конкурса «Хотите стать изобретателем?», проверите свои знания и смекалку, разгадывая кроссворд и решая новые изобретательские задачи.}

_{Серьезным мастерам предлагаем построить по нашим схемам циркульную пилу, собрать электронного сторожа для дачи, разобраться в обилии абразивных материалов и электролобзиков, изготовить особую снасть для ловли хищной рыбы и многое другое.}

_{А почему? Какими мерами длины и веса пользовались люди в те далекие времена, когда не было ни метра, ни килограмма? Как человек завоевывал небо? Легко ли быть каскадером?}

_{Очередной выпуск «А почему?» ответит на эти и на многие другие вопросы. Кроме того, читателям предстоит совершить путешествие в старинный русский город Вятку и заглянуть вместе с постоянными героями «Нашего мультика» Тимом и Битом в мир русских былин.}

_{Другие персонажи журнальных страниц – Настенька и Данила – дадут полезные советы тем, кто любит работать руками. Будут в номере вести «Со всего света», «Сто тысяч «почему?», «Воскресная школа», «Игротека» и другие традиционные рубрики.}

* * *

Подписаться на наши издания вы можете с любого месяца в любом почтовом отделении.

Подписные индексы по каталогу агентства «Роспечать»:

«Юный техник» – 71122, 45963 (годовая);

«Левша» – 71123, 45064 (годовая);

«А почему?» – 70310, 45965 (годовая).

По Объединенному каталогу ФСПС:

«Юный техник» – 43133;

«Левша» – 43135;

«А почему?» – 43134.

Кроме того, подписку можно оформить в редакции. Это обойдется дешевле.

Дорогие друзья!

Подписаться на наш журнал можно теперь в Интернете па адресу: www.apr.ru/preisa.

* * *