Меню сайта
Категории каталога
Мои статьи
Статьи других авторов
Статьи Тамбовцева К.А.
Главная » Статьи » Статьи Тамбовцева К.А.

Доступные электронные приспособления для пчеловодства
     В последние годы в отрасль пчеловодства активно внедряется электроника (Е.К.Еськов, 1990; А.Ф.Рыбочкин, И.С.Захаров, 1999).
     Несмотря на эффективность применения электронных устройств, многие из них являются малодоступными и дорогими. Однако существует простая электроника, применение которой возможно для пчеловодов-любителей.
     Для научно-практических исследований часто бывает нужно определять летную активность пчел, что обычно делают по визуальному учету количества прилетов. Для небольших нуклеусов возможно применение простых автоматических счетчиков движущихся предметов на ИК-лучах.
     Принцип действия счетчика основан на перекрытии светового потока, идущего от ИК-излучателя на ИК-приемник. Принцип обычен, но устройство интересно тем, что в качестве счетчика предметов выступает обычный дешевый китайский микрокалькулятор. Используется то свойство микрокалькулятора, что 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 эту кнопку.
     На рисунке 1 показана схема несложного устройства, построенного на таком принципе. Мультивибратор на элементах микросхемы D1 вырабатывает импульсы частотой около 4 кГц. Эти импульсы поступают на транзисторный ключевой импульсный усилитель на VT1 и VТ2. В коллекторной цепи VT2 включен ИК-светодиод VD3. В результате этот светодиод 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. Эти импульсы 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, происходит перекрывание этим предметом светового потока, и на выходе фотоприемника D3 в этот момент импульсы прекращаются. Конденсатор С5 разряжается через резистор R9, и 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 этот 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 этой схемы (рисунок 1) 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 миллиметров для прохода одной пчелы до четырех-пяти метров (в случае увеличения дальности нужно уменьшить R6 до 1-3 Ом). Недостаток же такого счетчика в том, что он не может определять направление движения пчел. То есть, если пчелы перемещаются то внутрь улья, то наружу, он не сможет определить, сколько же пчел реально вылетело из улья. Но это и не нужно для оценки летной активности пчел.
     Налаживание устройства по рисунку 1 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 коммерческой реализации имеются радиомикрофоны стоимостью 500-600 рублей с приставкой-приемником ещё большей цены (4400 рублей), которые имеют значительную стоимость 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 пчелиных 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 три стандартных пальчиковых элемента. 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 сама электронная схема. Ток потребления устройства составляет 3...4 мА (рис. 2).
 
 
       Рис. 2. Принципиальная схема радиомикрофона
     Рабочая частота передатчика — 66... 74 МГц, которая может регулироваться подстроечным конденсатором. Катушка LI — содержит 5 витков провода ПЭВ-2 0,5 мм и намотана на каркасе диаметром 5 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 330...420 кОм и 4,7...9,1 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 подбирается 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 увеличится 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 состоянии пчел. Предложенный нами способ контроля за зимовкой пчел может быть предложен в качестве альтернативного традиционному прослушиванию пчел с помощью фоноскопа, так как вход в омшанник без необходимости может вызвать беспокойство пчел. Нами разработано простое устройство малых размеров для контроля за акустикой зимующих пчелиных семей, которое имеет себестоимость порядка 80 рублей и может прослушиваться и записываться на кассету на простейшей магнитоле. Преимущество радиомикрофона в возможности акустического контроля пчелиных семей на расстоянии (~ 50 м), причем рабочая частота может изменяться с помощью подстроечного конденсатора. Поэтому возможно применение индивидуальных радиомикрофонов для каждой пчелиной семьи. Устройство уменьшено до минимальных размеров – собрано в батарейном отсеке на три стандартных пальчиковых элемента, что дало возможность поместить их в пчелиный улей. Применение прибора облегчает работу пчеловода и обеспечивает повышенную сохранность пчел, что, в конечном счете, повышает прибыльность пчеловодства.
     Внедрение электронной техники на пасеках будет способствовать превращению пчеловодства России в высокорентабельную отрасль сельского хозяйства.
 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
 
     1. Еськов Е.К. Этолого-физиологические исследования в пчеловодстве: Методические указания / Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук имени В.И. Ленина. М., 1990.
      2. Рыбочкин, А.Ф. Электроподогрев пчелиных семей/ А. Ф. Рыбочкин, И. С. Захаров – Курск, 1999. – 150 с.  
     3. С. Андреев. Контрольный приемник на 144 МГц // Радиоконструктор. –2000. – № 7. – С. 2-3. 4. С. Андреев. Радиомикрофон – маркер // Радиоконструктор. – 2001. – № 12. – С. 9.
 
К.А.Тамбовцев
Бирская государственная социально-педагогическая академия, г. Бирск
Категория: Статьи Тамбовцева К.А. | Добавил: Владимир (24.10.2011) | Автор: К.А.Тамбовцев
Просмотров: 1882
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Логин:
Пароль:
Поиск
Друзья сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Copyright MyCorp © 2017