Бесконтактный электрический звонок

Работа бесконтактного электрического звонка основана на изменении электрического сопротивления термочувствительного элемента (термосопротивления) при приближении пальца к кнопке звонка или при контакте с ней. Для исключения возможности подачи непрерывных звонков в устройстве использовано градиентное реле, включающее звонок только при условии непродолжительного изменения (повышения) температуры термочувствительного элемента.

Работа бесконтактного электрического звонка основана на использовании градиентного реле [1–3] с термочувствительным датчиком. При приближении пальца к термочувствительному датчику (терморезистору) температура его повышается, следовательно, изменяется его сопротивление. Срабатывает градиентное реле, включая звонок. Чувствительность устройства такова, что незначительное местное изменение температуры датчика приводит к срабатыванию звонка. После того, как палец будет убран, сопротивление терморезистора вернется к исходному состоянию, звонок отключится.

Использование подобного устройства особенно актуально во время эпидемий, поскольку передача вирусов и микробов без контакта с загрязненной кнопкой звонка менее вероятна.

Бесконтактный электрический звонок, Рисунок 1, выполнен с использованием компаратора DA1.1 микросхемы LM339. Работает он следующим образом. Сопротивления резистивного делителя R1 и R_SENS желательно выбрать 1:1. В исходном состоянии при включении устройства в точке соединения резисторов R1 и R_SENS напряжение на входах компаратора DA1.1 одинаково и примерно равно половине напряжения питания. Следовательно, на выходе компаратора напряжение равно нулю. Элементом, обеспечивающим бесконтактное изменение состояния резистивного делителя входной цепи устройства, является терморезистор R_SENS.

Рисунок 1.	Электрическая схема бесконтактного дверного звонка.

Если поднести палец к термочувствительному элементу – резистору R_SENS, его сопротивление изменится. Можно просто дыхнуть на этот резистор. Это вызовет разбаланс напряжения на входах компаратора. Напряжение на правом выводе резистора R3 благодаря наличию конденсатора C1 останется неизменным некоторое время. В то же время напряжение на левом выводе резистора R3 изменится, что обеспечит переключение компаратора.

На выходе компаратора появляется напряжение высокого логического уровня. Это напряжение поступает на базу выходного транзистора VT1 BC547 или его аналога, транзистор открывается и подключает звонок (электромагнитный генератор звука со встроенной генераторной схемой HCM1612X) к источнику питания. Если отодвинуть палец от резистора R_SENS, сопротивление терморезистора вернётся к исходному состоянию, устройство вернётся в исходное состояние, звонок отключится.

В качестве резистора R_SENS могут быть использованы резисторы как с положительным, так и отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Устройство будет работать как в том, так и в другом случае. Для обеспечения правильной работы устройства, возможно, придется поменять местами входы компаратора DA1.1 (выводы 4 и 5).

Литература

1. Шустов М.А. Градиентное реле. Радиолюбитель. 2000. № 10. С. 28–29.
2. Shustov M.A., Shustov A.M. "Gradient Detector a new device for the monitoring and control of the signal deviations". Elektor Electronica Fast Forward Start-Up Guide 2016–2017. 2017. pp. 44–47.
3. Shustov M.A., Shustov A.M. "Electronic Circuits for All". London, Elektor International Media BV, 2017, 397 p.; "Elektronika za sve: Priručnik praktične elektronike". Niš: Agencija EHO, 2017; 2018, 392 St. (Serbia).

Материалы по теме

1. Datasheet ON Semiconductor LM339
2. Datasheet JL World HCM1612X