ФОТОТИР "ПОГАСИ СВЕЧУ"

Не так просто навести пистолет точно на "свечу" — горящую электрическую лампу мощностью 40 Вт— и метким "выстрелом" погасить ее. Если хотите посоревноваться в меткости, постройте предлагаемую самоделку и попробуйте из десяти выстрелов большее число раз добиться успеха.

Свеча установлена внутри корпуса (рис. 88), на лицевой стенке которого расположены ручки управления и малогабаритная сигнальная лампа. С помощью длинного (5. . .7 м) электрического шнура-кабеля к разъему сзади корпуса подсоединен пистолет. Нужно точно навести дуло пистолета на раскаленную нить лампы и выстрелить — нажать кнопку выключателя на пистолете. Сразу же вспыхнет сигнальная лампа, а если прицел был точен — погаснет свеча. Число вспышек сигнальной лампы — это число выстрелов, а число погасаний свечи — число попаданий.

Теперь рассмотрим работу конструкции по ее принципиальной схеме, приведенной на рис. 89. В пистолете размещен фотодиод VD1 и кнопочный выключатель SB1, а в корпусе игрушки — автоматика. В исходном состоянии автоматика не работает, поскольку контакты К2.1 шунтируют ее каскады на общий провод— ведь реле К2 срабатывает сразу же после включения игрушки в сеть.

Чтобы запустить тир в работу, нужно нажать кнопку выключателя SB2 "Сброс". Сработает реле КЗ и заблокируете контактами К3.1, а контактами К3.2 зажжет свечу —лампу EL1.

Как только пистолет будет наведен на свечу, на выводах фотодиода появится переменное напряжение, поскольку падающий на его чувствительный слой свет от лампы EL1 "модулирован” частотой сети. Но амплитуда этого напряжения мала, поэтому фотодиод подключен к усилителю, собранному на транзисторах VT1 и VT2. С нагрузки второго каскада усилителя (резистор R6) сигнал поступает через конденсатор С5 на комбинированный каскад, выполненный на транзисторе VT3.

Пока сигнала на входе каскада не было, транзистор был лишь приоткрыт небольшим током через эмиттерный переход, определяемым сопротивлением резистора R8. Это усилительный режим каскада, нагрузкой которого является обмотка электромагнитного реле К1.

Как только сигнал (переменное напряжение) поступает на каскад, он усиливается и подается через конденсатор С7 на выпрямитель, собранный на диодах VD2, VD3. На конденсаторе С6 появляется отрицательное напряжение, и ток через эмиттерный переход резко возрастает (этот ток зависит от амплитуды напряжения сигнала и сопротивления резистора R9). Теперь каскад работает как электронное реле. Стоящее в коллекторной цепи транзистора реле К1 срабатывает и размыкает (контактами К1.1) цепь питания реле КЗ. Оно отпускает и размыкающимися контактами К3.2 гасит свечу — лампу EL1. Чтобы вновь зажечь ее, нужно кратковременно нажать кнопку выключателя SB2.

Действовать каскад на транзисторе VT3 начнет только в момент выстрела, когда на пистолете нажмут кнопку выключателся SB1 "Выстрел". Тогда вступит в работу реле времени, собранное на транзисторе VT4. Левый (по схеме) вывод конденсатора С8 оказывается соединенным через контакты кнопки SB1 с общим проводом, на базе транзистора появляется положительное (относительно эмиттера) напряжение. Транзистор закрывается, реле К2 отпускает, контакты К2.1 размыкаются, и каскад на транзисторе VT3 начинает действовать. Одновременно замыкаются контакты К2.2, сигнальная лампа HL1 вспыхивает.

Выдержка реле времени небольшая — около 0,5 с (зависит от емкости конденсатора С8 и сопротивления резистора R11). Этого времени достаточно, чтобы сработало реле К1 при наличии на базе транзистора VT3 переменного напряжения, и недостаточно для попытки обмануть автомат колебания дула пистолета относительно свечи (т. е. поиском возможности случайного попадания света на фотодиод) . Конечно, при желании выдержку нетрудно изменить соответствующим подбором конденсатора С8. При меньшей его емкости продолжительность выдержки уменьшается и наоборот.

Для питания автомата использован двухполупериодный выпрямитель, собранный по мостовой схеме на диодах VD4—VD7. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором СЮ. Питание на второй каскад усилителя (транзистор VT2) подается через фильтр R7C4, а на первый — еще и через фильтр R4C1.

Транзисторы могут быть серий МП39—МП42 со статическим коэффициентом передачи тока не менее 30. Диоды VD2, VD3 — любые из серии Д9, a VD4—VD7 —

любые из серии Д226. Резисторы — МЛТ-0,25, конденсаторы — К50-6. Электромагнитные реле К1, К2 могут быть типа РЭС6, РЭС9, РЭС10 (только К1) с напряжением срабатывания 9. . .15 В и возможно меньшим током срабатывания. Кроме того, желательно использовать реле с небольшой разницей между током срабатывания и отпускания (или, как говорят, с малым гистерезисом). Реле КЗ может быть РЭС22, паспорт РФ4.500.129, либо другое, срабатывающее при напряжении 9. . .15 В. Контакты этого реле должны быть рассчитаны на работу при переменном напряжении 220 В.

Трансформатор питания — готовый, мощностью не менее 5 Вт и с напряжением на обмотке II 12. . .13 В при токе до 0,3 А. Подойдет самодельный трансформатор, выполненный на магнитопроводе Ш20Х18. Обмотка I должна содержать 3000 витков провода ПЭВ-1 0,15, обмотка II — 165 витков ПЭВ-1 0,4.

Все резисторы — МЛТ-0,25, конденсаторы — К50-6. Разъем ХТ1 — СГ-3 (гнездовая часть) и СШ-3 (штырьковая часть). Кнопочные выключатели — любой конструкции, но SB1 желательно применить малогабаритный, например KMI—1, выключатель питания Q1 — типа тумблер.

Детали усилителя, электронного реле и реле времени удобно смонтировать на одной плате (рис. 90) из изоляционного материала, а блока питания и реле КЗ — на другой плате (рис. 91) толщиной 1. . .1,5 мм.

Платы укрепляют внутри корпуса с "окном" под свечу на передней стенке. Задняя стенка — съемная. Роль свечи выполняет электрическая лампа "миньон"

мощностью 40 Вт, которую легче загримировать под свечу. Держатель предохранителя с предохранителем и гнездовая часть разъема ХТ1 укреплены на задней стенке корпуса, сетевой выключатель, выключатель SB2 и сигнальная лампа — на передней стенке.

Фотодиод может быть ФД-1 или ФД-2. В крайнем случае вместо него можно установить фоторезистор ФСК-1 или ФСК-2, но дальность действия тира несколько уменьшится из-за малой чувствительности этих датчиков. Любой из датчиков размещают в глубине дула пистолета (рис. 92). Длина дула произвольная, но следует помнить, что чем оно длинее, тем сложнее "поразить" цель. Лучшие результаты получаются при установке на конце дула собирающей линзы (от ее оптической силы зависит длина дула), фокусирующей свет на чувствительный слой датчика. Кнопочный выключатель SB1 устанавливают на месте курка пистолета.

Пистолет соединяют с электронным блоком кабелем из трех проводов, два из которых экранированные. Но можно использовать лишь два экранированных провода — их экранирующая оплетка будет выполнять роль третьего, общего, провода. Длина кабеля зависит от максимальной дистанции стрельбы. На конце кабеля припаяна штырьковая часть разъема ХТ1.

Налаживание тира начинают с проверки выпрямленного напряжения на конденсаторе СЮ. Оно должно быть не менее чем на 1,5. . .2 В больше максимального напряжения срабатывания реле. Далее проверяют ток в коллекторной цепи транзистора VT4 и при необходимости устанавливают его подбором резистора R11 несколько большим тока срабатывания реле К2 (чтобы реле срабатывало даже при пониженном сетевом напряжении).

Следующий этап — проверка тока коллектора транзистора VT3. Временно отключают один из выводов обмотки реле К2, чтобы контакты К2.1 были разомкнуты. Подбором резистора R3 устанавливают ток немного меньше тока отпускания реле К1. Затем направляют фотодиод пистолета, например, на горящую настольную лампу. Если ток резко возрастает и реле срабатывает — все в порядке. В противном случае придется более точно подобрать резистор R8 либо повысить усиление каскадов на транзисторах VT1, VT2, например, заменой транзисторов

другими, с большим статическим коэффициентом передачи тока. На чувствительность влияет и режим работы фотодиода, который можно изменять подбором резистора R1.

В последнюю очередь проверяют режим работы транзисторов VT1 и VT2 измерением их коллекторных токов. Ток каждого транзистора может составлять 0,7 ... 1 мА, точнее это значение устанавливают (если это необходимо) подбором резистора R2 (для VT1) и R5 (для VT2).

Затем восстанавливают соединение обмотки реле К2 и продолжают проверку тира. Если 

при нажатии кнопки SB1 свеча будет гаснуть независимо от точности прицеливания и даже вообще без направления дула пистолета в сторону света, значит, на входные цепи усилителя наводится помеха. Следует проверить монтаж и прокладку проводников, соединяющих разъем с цепями электронной части, отодвинуть их от сетевых проводов и цепей вторичной обмотки трансформатора.

Этот тир можно немного модернизировать, установив кнопку сброса SB2 на пистолете. Тогда в кабеле нужно проложить лишь один дополнительный провод — от точки соединения контактов К3.1 и К1.1. Правда, понадобится установить разъем ХТ1 с большим числом контактов. Но зато станет удобнее тренироваться в меткости стрельбы, поскольку не придется после каждого попадания подходить к корпусу электронной части и нажимать кнопку сброса.