Принцип действия счетчика основан на перекрытии светового потока, идущего от ИК-излучателя на ИК-приемник. Используется свойство микрокалькулятора: если выполнить действие «0 – 1 = (–1)», а затем «(–1) + 1» и потом нажать « = », то сначала появится «0», а затем при каждом последующем нажатии на « = » показания будут увеличиваться на единицу. Таким образом, кнопка « = » является входом счетчика, который будет считать число нажатий на нее.
На рис. 1 показана схема несложного устройства, построенного на таком принципе. Мультивибратор на элементах микросхемы D1 вырабатывает импульсы частотой около 4 кГц. Они поступают на транзисторный ключевой импульсный усилитель на VT1 и VТ2. В коллекторную цепь VT2 включен ИК-светодиод VD3. В результате он излучает импульсные вспышки ИК-излучения с частотой около 4 кГц. При отсутствии предмета между этим светодиодом и интегральным фотоприемником D3 световые ИК-вспышки от VD3 беспрепятственно поступают на фотоприемник. На выходе фотоприемника формируются импульсы, следующие с частотой около 4 кГц. Они детектируются в постоянное напряжение детектором на диодах VD1, VD2 и конденсаторе С5. Уровень этого напряжения соответствует логическому уровню единицы, и ключ на элементе D2.1 оказывается открытым. Замкнутые контакты этого ключа шунтируют цепь управляющего электрода второго ключа на элементе D2.2. В результате на его управляющем электроде оказывается логический ноль и ключ D2.2 остается закрытым.
При появлении между светодиодом VD3 и фотоприемником D3 некоего предмета он перекрывает им световой поток, и на выходе фотоприемника D3 в этот момент импульсы прекращаются. Конденсатор С5 разряжается через резистор R9. Напряжение на управляющем электроде ключа D2.1 становится равным логическому нулю. Ключ закрывается, и перестает шунтировать цепь управляющего электрода второго ключа. В результате через резистор R10 на управляющий вход ключа D2.2 поступает напряжение единичного логического уровня, и ключ открывается. Поскольку выходы ключа D2.2 подключены параллельно кнопке « = » микрокалькулятора, то в данный момент происходит имитация нажатия этой кнопки, и показания микрокалькулятора увеличиваются на единицу. Приемный и передающий узлы схемы фактически независимы, их даже можно питать от разных источников. Это сводит к минимуму все ограничения, связанные с размерами считаемых предметов, потому что расстояние между фотоприемником и фотопередатчиком может быть от 5 мм (для прохода одной пчелы) до 4–5 м (в случае увеличения дальности нужно уменьшить R6 до 1–3 Ом). Недостаток этого счетчика в том, что он не может определять направление движения пчел, то есть если пчела то входит внутрь улья, то выходит, он не сможет определить, сколько же пчел реально вылетело из улья. Но это и не нужно для оценки летной активности пчел.
Налаживание устройства сводится к подбору всего двух резисторов: R6 по требуемой дальности реакции и R9 по требуемому быстродействию.
Доступным приспособлением является также самодельный радиомикрофон, которым можно контролировать состояние пчелиной семьи в течение года. Существуют простые схемы радиомикрофонов на одном туннельном диоде, по схеме мультивибратора, на одном транзисторе, но они недостаточно чувствительны (С.Андреев, 2001). Есть более совершенные приборы более сложного исполнения (С.Андреев, 2000). Например, в продажу поступают радиомикрофоны стоимостью 500–600 руб. с приставкой-приемником еще большей цены 4400 руб., которые стоят дорого при неоправданно больших размерах.
Предлагаемая схема предназначена для прослушивания акустических сигналов пчелиных семей на небольшом расстоянии. Чувствительности микрофона хватает для уверенного восприятия слабого звука (жужжание пчел, звук шелеста крыльев) на расстоянии 0,5 м от микрофона. Дальность действия устройства около 50 м (при длине антенны передатчика 30...50 см). Устройство уменьшено до минимальных размеров, собрано в батарейном отсеке на трех стандартных пальчиковых элементах. При использовании устройства на небольших расстояниях (до 15 м) питание можно снизить до 3 В и даже до 1,5 В. Радиомикрофон питается от одного или двух элементов по 1,5 В, а в отсеке для третьего элемента расположена электронная схема. Ток потребления устройства 3...4 мА (рис. 2).
Рабочая частота передатчика 66...74 МГц, ее можно регулировать подстроечным конденсатором. Катушка L1 содержит пять витков провода ПЭВ-2 0,5 мм и намотана на каркас Ж5 мм с шагом намотки 1...1,5 мм. Частота генератора на VT2 изменяется сдвиганием (раздвиганием) витков катушки L1.
Номиналы конденсаторов С1 и С2 следует подбирать в пределах 4,7...33 мкФ до получения наилучшего качества сигнала и максимальных чувствительности и девиации частоты. Резисторы R1 и R2 следует подбирать в пределах 4,7...9,1 и 330...420 кОм соответственно для получения наилучшего качества. Транзистор VT1 следует выбирать с наибольшим коэффициентом усиления по току. Вместо С4 после настройки можно включить постоянный конденсатор. Если увеличивать сопротивление резистора R3, будет увеличиваться девиация частоты, что ведет к увеличению чувствительности, но при этом уменьшается выходная мощность. Конденсатор С5 подбирают в пределах 3,3...8 пФ для нормального запуска ВЧ-генератора при изменении напряжения питания от 3 до 10 В.
Если антенну подключить непосредственно к коллектору VT2, минуя С6, то увеличатся мощность и дальность действия устройства.
В предлагаемом устройстве на выходе стоит транзистор с положительной базой КТ368Б, поэтому коллектор подключается к положительному полюсу источника питания (у П416 база отрицательная). Экспериментально подобраны параметры катушки L1. В конечном варианте прибора установлена частота 88 МГц.
Акустический шум пчелиной семьи дает важную информацию о ее состоянии. Данный способ контроля за зимовкой пчел может быть предложен в качестве альтернативного традиционному прослушиванию семьи с помощью фоноскопа, так как вход в зимовник без необходимости может вызвать ее беспокойство. Разработанное нами простое устройство небольшого размера для контроля за акустикой зимующих семей имеет себестоимость 80 руб., работает на расстоянии 50 м, причем рабочую частоту можно изменять с помощью подстроечного конденсатора, поэтому можно использовать индивидуальные радиомикрофоны для прослушивания каждой пчелиной семьи (размер позволяет его помещать их в улей). Применение прибора облегчает работу пчеловода и обеспечивает контроль за сохранностью пчел.
К.А.ТАМБОВЦЕВ
Бирская государственная социально-педагогическая академия
Н.М.ИШМУРАТОВА
Институт органической химии Уфимского научного центра РАН
Литература:
1. Еськов Е.К. Этолого-физиологические исследования в пчеловодстве: Методические указания. — М.: Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук им. В.И.Ленина, 1990.
2. Рыбочкин А.Ф. Электроподогрев пчелиных семей // А.Ф.Рыбочкин, И.С.Захаров – Курск. – 1999. – С. 150.
3. Андреев С. Контрольный приемник на 144 МГц // Радиоконструктор. – 2000. – № 7. – С. 2–3.
4. Андреев С. Радиомикрофон – маркер // Радиоконструктор. – 2001. – № 12. – С. 9.
Источник: http://www.beekeeping.orc.ru
+79033901044
+79128424424
+79128424424
+79128424424