Модель идет на свет

 Этот вид радиолюбительского творчества имеет непосредственное отно­шение к области радиоэлектроники, носящей название «телемеханика». Первая часть этого слова — греческое «теле» означает по-русски «далеко». Значит, «телемеханика» — управление механизмами на расстоянии.

Наиболее знакомая тебе телемеханическая система — электрический звонок. Нажимая кнопку, являющуюся своеобразным датчиком, ты на расстоянии управ­ляешь электрическим звонком. А как работает автоматическая телефонная станция — АТС? Набирая диском аппарата цифры нужного номера, ты посы­лаешь по проводам на станцию серии электрических импульсов, с помощью кото­рых аппаратура АТС соединяет тебя с телефонным аппаратом собеседника. Здесь автоматика сочетается с телемеханикой, а каналом связи служат провода.

Надеюсь, ты видел, как работает машинист подъемного крана. Перед ним — пульт управления с кнопками и приборами. Нажимая кнопки, он включает электро­двигатели, которые приводят в действие различные механизмы. И в этом теле­механическом сооружении каналом связи служат провода.

В шестнадцатой беседе ты пользовался фотореле. Что было тогда каналом связи? Совершенно верно: луч света, направленный на фотоэлемент или фото­резистор автомата.

Но каналом связи может быть звук, ультразвук. Да, юный друг, с помощью звука тоже можно управлять механизмами, но на небольшом расстоянии. На большом расстоянии лучше всего действует радиоканал. С помощью радиоволн можно управлять, например, трактором, автомобилем, самолетом. Космические корабли без космонавтов на борту управляются только по радио. Эту область радиоэлектроники называют радиотелемеханикой. Сущность ее заключается в том, что передатчик командного пункта посылает сигналы, содержащие зашифрован­ную информацию, которые при помощи приемника и реле, имеющихся на управ­ляемом объекте, расшифровываются и автоматически включают и выключают различные механизмы его.

Предлагаю ознакомиться с тремя системами телеуправления моделями: све­том, звуком, по радио, и проверить их в работе. Две системы доступны каж­дому опытному радиолюбителю, а я считаю тебя уже опытным. Третьей си­стемой можешь воспользоваться в том случае, если тебе исполнилось 16 лет, и ты можешь получить разрешение на эксплуатацию любительского УКВ пере­датчика или если ты занимаешься в радиокружке, которым руководит старший товарищ, на кого может быть оформлено такое разрешение.

Начну с первой системы — управления моделью светом.

Вспомни фотореле. Прибором автомата (см. рис. 276), управляющим испол­нительным механизмом, было электромагнитное реле. А если вместо него в коллекторную цепь транзистора второго каскада включить электродвигатель, установленный на какой-либо модели, например, автомобиля? Тогда при подаче светового сигнала модель будет двигаться вперед, а когда такого сигнала нет — стоять на месте. Модель станет светоуправляемой.

В магазинах культтоваров есть модели танков с дистанционным управ­лением. Внутри танка — два микроэлектродвигателя — раздельно на каждую гусе­ницу, и питающая их батарея. Управление происходит путем нажатия кно­пок на пульте, соединенном с моделью проводами, включающими электродви­гатели.

Рис. 319. Принципиальная схема (а) и схема размещения узлов аппаратуры свегоуправления (6) на модели танка.

Вот такую модель я и предлагаю тебе сделать светоуправляемой.

Принципиальная схема электрон­ной «начинки» такого танка и схема размещения в нем узлов телеуправле­ния показаны на рис. 319. Приемная и исполнительная части аппаратуры, ус­танавливаемых на модели, состоит из двух фотореле с двухкаскадными усили­телями фототока. Связь между тран­зисторами непосредственная. В коллек­торные цепи выходных транзисторов обоих блоков включены микроэлектро­двигатели М1 и М2, являющиеся испол­нительными механизмами модели. Роль «передатчика» команд такой си­стемы телеуправления выполняет круг­лый электрический фонарь с фокуси­рующимся лучом света.

Для питания аппаратуры исполь­зуются две батареи 3336Л. Батарея Б1 питает фотореле и транзисторы Т1 — Т4 первых каскадов усилителей, батарея Б2 — транзисторы выходных транзисто­ров Т5 и Т6 с электродвигателями в их коллекторных цепях. Выключатель В1 является общим для обеих цепей питания.

Каждый фотодиод и относящийся к нему усилитель фототока (на рис. 319,б— УФ1 и УФ2) управляет только своим электродвигателем. А именно: фотодиод Д, — электродвигателем М1, фотодиод Д2 — электродвигателем М2. Между фотодиодами установлена све­тонепроницаемая перегородка, позволяющая освещать фотодиоды раздельно.

Пока фотодиоды не освещены, выходные транзисторы Т5 и Т6 закрыты, электродвигатели обесточены и модель, следовательно, стоит на месте. При освещении обоих фотодиодов, когда свет падает на модель спереди, транзи­сторы Т5 и Т6 открываются, начинают работать оба электродвигателя и модель движется вперед, на свет. Если теперь источник света сместить в сторону, чтобы освещался лишь один из фотодиодов, работать будет один электродвигатель и модель, остановившись, станет поворачиваться в сторону света. Чтобы повернуть ее в другую сторону, надо в ту же сторону переместить источник света.

Транзисторы каждого блока фотореле целесообразно смонтировать на отдельных платах — для удобства размещения в корпусе модели. Транзисторы Т1 — Т4 могут быть любыми маломощными низкочастотными или высокочастот­ными, а Т5 и Т6 — любыми транзисторами средней мощности. Чем больше их коэффициент h21э тем чувствительнее будет фотореле. Фотодиоды — ФД-1 или ФД-2. Роль фотодиода может выполнять один из р-п переходов маломощного транзистора структуры р-п-р со спиленной «шляпкой» корпуса (как у самодель­ного фототранзистора). Вывод его базы соединяют с плюсовым проводником цепи питания, а вывод эмиттера или коллектора (определить опытным путем, добиваясь наилучшей чувствительности) — с базой транзистора фотореле.

Блоки фотореле налаживай раздельно. Вначале фотодиод Д1 (в другом блоке — Д2) замкни накоротко проволочной перемычкой, чтобы закрыть тран­зистор Т1, а резистор R3 замени двумя, соединенными последовательно, по­стоянным резистором на 15—20 кОм и переменным на 30 — 50 кОм. Плавно уменьшая общее сопротивление этой цепочки резисторов, улови момент, когда дальнейшее уменьшение их сопротивления перестает сказываться на частоте вращения ротора электродвигателя. Номинал резистора R3 должен быть при­мерно на 10% меньше измеренного сопротивления временной цепочки резисторов.

Затем удали перемычку, замыкающую фотодиод, и подбором резистора R3 добейся, чтобы электродвигатель работал при рассеянном свете, падающем на фотодиод. В базовую цепь транзистора Т1 надо включить резистор, номинал которого на 10% больше сопротивления, при котором электродвигатель только- только начинает работать.

Точно так налаживай другой блок фотореле светоуправляемой модели.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель