Электроника для начинающих (2-е издание) - Чарльз Платт

Но, думаю, вначале следует заглянуть внутрь.

Рис. 2.52. Первый способ вскрытия реле (не рекомендуемый)

Вскрытие реле

Если вы хотите поскорее добиться результата, то можете вскрыть реле способами, показанными на рис. 2.52 и 2.53. Однако будет лучше, если вы используете самые обычные инструменты: канцелярский или хозяйственный нож.

На рис. 2.54 и 2.55 продемонстрирован прием, которым я обычно пользуюсь в подобных ситуациях. Вы срезаете края пластикового корпуса, скашивая их до тех пор, пока не увидите очень тонкую щель. Продвигаться дальше не следует, детали внутри расположены очень близко к лезвию ножа. Теперь отделите верхушку. Повторите этот процесс с оставшимися гранями корпуса, и если вы будете аккуратны, то реле предстанет в открытом виде, но будет по-прежнему работать, когда вы подадите питание на катушку.

Рис. 2.53. Второй способ вскрытия реле (абсолютно не рекомендуемый)

Рис. 2.54. Срез краев пластикового корпуса реле – первый шаг к его вскрытию (всегда режьте «от себя» и вниз к рабочей поверхности)

Рис. 2.55. Когда край срезан, вы сможете приподнять одну из граней корпуса

Что внутри?

На рис. 2.56 изображена упрощенная конструкция обычного реле. Катушка (А) притягивает рычаг (В). Пластиковый толкатель (С) выдвигается наружу к гибким металлическим ламелям и перемещает электроды (D) между контактами.

Рис. 2.56. Упрощенная конструкция реле

Эта конструкция немного отличается от той, которую я рекомендую для экспериментов в этой книге, но общий принцип такой же. Сравните этот рисунок с фотографией настоящего реле, которое я вскрыл (рис. 2.57).

Рис. 2.57. Реальный образец реле со снятым корпусом. Сторона квадрата сетки равна 2,5 см

Рис. 2.58. Различные реле на 12 В

На рис. 2.58 изображены реле различных размеров вместе со снятыми корпусами. Все они рассчитаны на срабатывание от 12 В постоянного тока. Автомобильное реле (крайнее слева) – самое простое и легкое для понимания, т. к. оно создано без особой заботы о компактности. Остальные реле сконструированы более замысловато, они сложнее устроены и их работу не так просто понять. Обычно, но не всегда, меньшие по размеру реле предназначены для переключения тока меньшей силы по сравнению с более крупными.

Параметры реле

Напряжение обмотки – это номинальное напряжение, которое следует подавать на обмотку реле от источника питания. Ток может быть постоянным или переменным.

Напряжение уставки – минимальное напряжение, которое необходимо, чтобы реле сработало. Это значение будет немного меньше, чем теоретическое напряжение обмотки. На практике реле, возможно, будет срабатывать и при меньшем напряжении, но указанный параметр сообщает вам минимальное значение, при котором устройство будет гарантированно работать.

Рабочий ток – ток через обмотку, когда реле подключено к источнику питания (обычно указывается в миллиамперах). Иногда указывают мощность, потребляемую обмоткой реле, в милливаттах.

Коммутационная способность – максимальное значение силы тока, при которой контакты внутри реле могут переключаться без повреждения. Обычно значение указывается для резистивной нагрузки, подразумевающей пассивное устройство, например, лампу накаливания. Когда вы используете реле для переключения электродвигателя, он создает индуктивную нагрузку, которая вызывает большой начальный импульс тока, прежде чем дойти до рабочей скорости вращения. Выключение двигателя создает обратный импульс. Если в техническом паспорте реле не указана возможность работы с индуктивной нагрузкой, то общее правило следующее – электродвигатель при запуске может потреблять в два раза больший ток в сравнении с рабочим значением.

Эксперимент 8. Генератор на основе реле

В предыдущих экспериментах для сборки схемы вы использовали тестовые провода с зажимами «крокодил» на концах, они давали вам два больших преимущества: цепь можно собрать очень быстро, и все соединения хорошо видны.

Однако рано или поздно вам придется познакомиться с более надежным, удобным, компактным и универсальным способом монтажа электронных компонентов, и теперь этот момент настал. Я имею в виду самое распространенное приспособление для моделирования: макетную плату.

В 40-х годах прошлого века макеты электронных схем собирали в основном на деревянных основаниях, которые выглядели как доска для нарезки хлеба. Провода и компоненты были прибиты, скреплены скобами или привинчены на свои места, потому это было гораздо проще, чем монтировать их на металлических шасси. Вспомните о том, что тогда пластика практически не было. (Окружающий мир без пластика – вы можете это представить?)

Сегодня термин «макетная плата» означает маленькую пластмассовую плитку размерами 5×17,5 см и толщиной не более 1,25 см, изображенную на рис. 2.10. Это удивительно быстрая и легкая система сборки компонентов. Единственная проблема – на макетной плате есть внутренние соединения между компонентами, которые не видны невооруженным глазом. Однако в дальнейшем я помогу вам справиться с этой проблемой.

Лучший способ изучить макетирование – это собрать какую-нибудь схему, к чему вы сейчас и приступите, продвинув предыдущий эксперимент с реле на один шаг вперед.

Рис. 2.59. Установка для исследования реле, смонтированная на макетной плате (вид сверху)

Что вам понадобится

• Батарея 9 В (1 шт.)

• Разъем для батареи (1 шт.)

• Макетная плата (1 шт.)

• Двухполюсное реле на два направления с напряжением срабатывания 9 В (1 шт.)

• Стандартный светодиод (2 шт.)

• Кнопка (1 шт.)

• Резистор номиналом 470 Ом (1 шт.)

• Конденсатор емкостью 1000 мкФ (1 шт.)

• Плоскогубцы, кусачки, инструмент для зачистки провода (по 1 шт.)

• Монтажный кабель, минимум двух цветов, отрезки не более 30 см каждый

Плата для начинающих

На рис. 2.59 изображена макетная плата с компонентами, установленными на ней.

Чтобы лучше понять, что на самом деле представляют собой эти компоненты, на рис. 2.60 показаны все схематические изображения, которые будут использоваться в книге далее на иллюстрациях макетных плат. Большинство из этих компонентов вам еще не встречалось, но вы можете возвращаться к этому рисунку, когда потребуется справочная информация.

На рис. 2.59 исследуемое реле расположено в центре макетной платы. Его штырьки не видны, когда вы смотрите сверху, потому что они вставлены в отверстия платы, находящейся под корпусом реле. Я показал их положение, чтобы вы знали, какой стороной должно быть развернуто реле (так, чтобы контакты катушки оказались внизу). Я также показал соединения, которые находятся внутри реле, просто чтобы напомнить вам, как они расположены. Контакты реле изображены в состоянии, когда напряжение на обмотке отсутствует.

Серый круглый объект – это кнопка, которую также называют тактильным