Jak funguje zvonek v bytě?

Již od dětství známe tlačítko nad dveřmi do bytu nebo budovy. Po jeho stisknutí se majiteli ozve zvukový signál – melodické zvonění zvonku nebo jednoduchá hudební skladba upozorňující na příchod hosta.

Takto funguje běžný elektrický zvonek. Rozebereme jeho konstrukci, aniž bychom ovlivnili elektronické modely na multivibrátorech, mikroobvodech a dalších součástkách.

Elektrický zvonek existuje již dvě století a využívá energii elektromagnetického pole. Jeho domácí návrhy jsou poháněny proudem:

1. konstantní hodnota;

2. se střídavými sinusovými harmonickými, obvykle napájenými napětím 220 voltů.

Obsah článku

• Princip činnosti a konstrukce stejnosměrného elektrického zvonku
• Princip činnosti a konstrukce elektrického zvonku na střídavý proud

Princip činnosti a konstrukce stejnosměrného elektrického zvonku

K vytváření zvukových vln se používají údery malého kladívka v podobě ocelové kuličky umístěné na konci pružinové destičky, která při mechanických vibracích naráží na zvon.

Toto kladivo je trvale připojeno k pohyblivé kotvě, která se může pohybovat vzhledem k pevnému bodu otáčení. Namontováno zde:

• pohyblivá část složeného magnetického obvodu elektromagnetu;
• pružinu se zařízením pro nastavení síly vracení kotvy do původní polohy, která pracuje po přerušení napájecího obvodu elektrického proudu;
• pohyblivý kontakt, který spíná přívod napětí do cívek elektromagnetu.

Kolem magnetického jádra jsou dvě elektrické cívky s vinutími zapojenými do série. Když stejnosměrný proud prochází cívkami v magnetickém obvodu, vzniká magnetický tok, jehož hodnota se sčítá z toků každého závitu a je mnohonásobně větší než hodnoty, které vznikají v jediném vodiči. Viz – Induktory a magnetická pole.

Magnetická síla vytvářená magnetickým obvodem může dosahovat velkých hodnot a vykonávat významnou mechanickou práci. V našem případě se používá k otáčení kotvy: přitahování ke stacionární části, aby se udeřilo do zvonu kladivem.

Zdrojem napětí/proudu v obvodu může být konkrétní galvanický článek (baterie nebo akumulátor) nebo usměrňovací zařízení napájené ze zdroje střídavé elektrické energie.

Na výše uvedeném schématu není zobrazeno tlačítko s mechanickým samonávratem, při stisku je proud ze zdroje přiváděn do elektrických obvodů zvonku. Je to znázorněno na obrázku níže.

Po stisknutí tlačítka se vytvoří uzavřený obvod pro průchod elektrického proudu I po položených vodičích od „plus zdroje“ přes uzavřenou skupinu kontaktů k vodivému plechu kotvy a přes vinutí cívek k „mínus zdroje“.

V magnetickém obvodu se indukuje magnetický tok.

Vyvíjí mechanickou sílu F, která otáčí kotvu a přitahuje ji ke stacionární části.

V tomto případě kladivo klepe na zvonek, což způsobí zvonění a pohyblivý kontakt se vzdaluje od stacionárního. V mezeře mezi nimi přeskočí elektrická jiskra. Mechanická pružina se přitom natahuje a zvyšuje se její napětí.

Po zhasnutí jiskry se pohyb elektrických nábojů přes otevřenou kontaktní skupinu zastaví, proud zmizí a magnetický tok zmizí.

Na kotvu zbývá působit pouze tažná síla pružiny P, pod jejímž vlivem se vrací do původní polohy. Pokud v tomto případě zůstane tlačítko zvonku stisknuté, objeví se v obvodu opět elektrický proud pro opakované a následné údery kladivem na zvonek.

Výsledkem je, že zvonek bude znít tak dlouho, dokud návštěvník stiskne tlačítko. V praxi existují schémata, která omezují dobu trvání zvuku. Jsou založeny na vložení přídavného spínacího kontaktu do proudového obvodu, který je řízen spouštěným časovačem. Tato metoda však komplikuje návrh a není vždy opodstatněná.

Sled dynamiky procesů probíhajících během provozu demonstruje animovaný obrázek.

Elektrický zvonek můžete ovládat z různých míst. K tomu stačí připojit další tlačítko nebo jejich skupinu paralelně ke kontaktům tlačítka pro instalaci v různých místnostech. V 19. století šlechtici a majitelé velkých domů používali tuto metodu k volání služebnictva.

Všechny elektrické a magnetické charakteristiky cívek, vodičů, kontaktů, tlačítek a napájecích zdrojů jsou vypočteny a vybrány ve výrobě v souladu s výsledným tepelným zatížením a mechanickými silami pro spolehlivý provoz.

DC zvonky se používají ve starších telefonech, poplašných systémech, protipožárních systémech a dalších zařízeních.

Zvláštní pozornost v tomto schématu vyvolává kontaktní skupina. Během provozu jím neustále přeskakuje jiskrový výboj, který pomalu, ale cíleně ničí kov. To vyžaduje pravidelné kontroly a preventivní údržbu.

Princip činnosti a konstrukce elektrického zvonku na střídavý proud

Elektromagnetická energie střídavého proudu se mění podle harmonického sinusového zákona. Magnetická a elektrická pole neustále interagují v čase a jsou směrována proti sobě.

Když cívkou prochází proud měnící se ve směru a velikosti, v magnetickém obvodu se indukuje magnetický tok příslušného tvaru. Pokud je správně zvolena konstrukce dílů, může být pohyblivá část kotvy nucena vykonávat zpětné pohyby ve dvou směrech pod vlivem magnetické síly.

Během první vibrace se udeří do zvonu a během druhé se kladivo stáhne do původní polohy, aby provedlo další úder. Frekvence změny proudu 50 Hz bude odpovídat frekvenci generovaného vyzvánění.

Elektrický zvonek zobrazený na fotografii byl vytvořen a funguje na tomto principu.

Byl vyroben v 70. letech podle GOST 7220 66, schválen v roce 1966 a stále si zachoval svou funkčnost.

• zvonek;
• cívka s vinutím;
• magnetický obvod s nárazovou deskou a nástěnnými prvky;
• vodiče pro připojení k obvodu;
• šroub připevňující zvon k tělu.

Není zde žádná kontaktní skupina. To zvyšuje spolehlivost systému a eliminuje potřebu časté preventivní údržby.

Po vyšroubování šroubu jsou vidět všechny součásti elektrického zvonku na střídavý sinusový proud.

Jejich provedení a vzhled si můžete blíže prohlédnout na obrázcích níže.

Tato konstrukce používá napětí 220 voltů. Je přítomen na všech elektrických částech obvodu, včetně tlačítka, což je považováno za nebezpečný faktor a vyžaduje sledování izolačního stavu. Připojení takového hovoru k síti pomocí tlačítek vyrobených pro nižší napětí je nebezpečné a nepřijatelné.

V moderních hovorech je napětí na vinutí a tlačítku sníženo zařazením snižovacích transformátorů do obvodu. Jejich primární vinutí je napájeno 220 volty z bytové sítě a na tlačítko a zvonek je přivedeno snížené napětí.

Konstrukce transformátoru využívající střídavý proud se nachází v telefonních přístrojích a poplašných obvodech pro průmyslové instalace.

• Jak fungují infračervené snímače pohybu a jak fungují?
• Jak fungují programovatelné pokojové termostaty pro vytápěné podlahy
• Moderní infračervená topná tělesa

Doufám, že vám byl tento článek užitečný. Podívejte se také na další články z kategorie Elektrické spotřebiče a přístroje

Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Telegram: World of Electricity

Zde můžete zanechat komentář, položit otázku a jen chatovat:
Chat na elektrická témata

Sdílejte tento článek se svými přáteli:

V době moderních technologií se objevuje stále více nových vychytávek, které nám zpříjemní život a zjednoduší práci. Jedním z takových zařízení je bezdrátový zvonek, který nahradil své zastaralé protějšky. Toto jednoduché kompaktní zařízení může mít mnoho funkcí a jeho instalace je tak jednoduchá, že nevyžaduje speciální dovednosti ani žádné speciální nástroje. V poslední době jsou taková zařízení stále oblíbenější. Jaké je tedy tajemství takové poptávky? Odpověď spočívá ve způsobu fungování zvonku.

Princip

• Vnější částí je tlačítko, které se instaluje mimo přední dveře.
• Druhou vnitřní částí je zařízení pro příjem signálu s reproduktorem.

Je připojen k elektrické síti. Když stisknete tlačítko na externím zařízení, signál začne proudit kabelem do interního zařízení, poté je převeden a odeslán do reproduktoru, což má za následek vyzvánění.

Princip fungování bezdrátového zvonku je podobný, rozdíl je pouze v tom, že signál z tlačítka (vysílače) je do vnitřního zařízení (přijímače) přenášen spíše rádiovými vlnami než dráty. K tomu má vysílač a přijímač miniantény, kterými je signál přenášen. Ve většině moderních zařízení tohoto typu je role antény prováděna obvodem mikroobvodu. To vám umožní vytvořit je kompaktní.

Taková bezdrátová zařízení jsou obzvláště populární nejen mezi majiteli bytů, ale také mezi lidmi, kteří mají soukromé domy. To je způsobeno skutečností, že není třeba vrtat stěny nebo pokládat dráty vzduchem nebo pod zemí od branky nebo brány do domu. Navíc dosah takových hovorů může být až 150 metrů, což je jednoznačné plus.

Typy bezdrátových zvonků

Dnes je k dispozici mnoho různých modelů bezdrátových zvonků. Liší se cenou, konfigurací, funkčností a typem napájení, spolehlivostí a rozsahem použití.

Modely takových gadgetů jsou prezentovány v různých konfiguracích. Mohou mít více tlačítek spojených s jedním přijímačem. To je užitečné, pokud je do místnosti nebo oblasti několik vchodů.

Existují však možnosti s několika přijímači ovládanými jedním tlačítkem. Takové přijímače mají také mnoho výhod. Instalují se například do míst, kde zvonek umístěný v blízkosti dveří obvykle není slyšet (kuchyň, koupelna, garáž atd.).

Pokud je vzdálenost mezi tlačítkem a reproduktorem větší než provozní dosah zařízení, pak jej lze doplnit o opakovač, který výrazně zvýší provozní dosah. Princip jeho činnosti spočívá v tom, že současně plní funkce přijímače a vysílače. Opakovač, konfigurovaný pro obě zařízení, přijímá signál z vysílače a vysílá jej do přijímače.

Podle typu zdroje energie se rozlišují následující hlavní typy zařízení:

• Vysílač a přijímač jsou napájeny bateriemi nebo dobíjecími bateriemi.
• Vysílač je napájen baterií a přijímač je napájen ze sítě.
• Vysílač funguje stisknutím (bez baterií) a přijímač je napájen ze sítě nebo baterií (baterie).

První typ je nejběžnější, protože je jednoduchý a nevyžaduje připojení k síti. Pro provoz přijímače a vysílače stačí vložit pouze AA nebo AAA baterie v závislosti na modelu.

Druhý typ je méně běžný, ale ekonomičtější, protože reproduktor připojený k síti spotřebovává málo elektřiny a pro provoz nevyžaduje neustálou výměnu baterií. Zde jsou dvě možnosti: přijímač se zasune do zásuvky nebo se k němu připojí vodiče.

Ale třetí typ je velmi slibný. Jeho podstata spočívá v tom, že vysílač začne pracovat stisknutím tlačítka. To znamená, že při stisknutí se vygeneruje dostatek energie k odeslání signálu do přijímače. Tento typ je velmi oblíbený mezi majiteli soukromých domů, protože v chladné zimě se baterie rychle vybíjejí a baterie ztrácejí svou kapacitu mnohem rychleji.

Bezdrátové modely zvonků se také liší funkčností. Hlavním rozdílem je počet zahraných melodií. V rozpočtových možnostech je zpravidla ne více než deset. Drahé modely mají kvalitnější reproduktory a mnohem větší sadu melodií. Některé modely navíc poskytují možnost stahování vlastních melodií nebo zvuků prostřednictvím elektronických médií nebo bezdrátového připojení. Dražší konfigurace takových zařízení také poskytují funkce vibračního upozornění nebo kontrolky zvonku. To je velmi výhodné, pokud někdo v domě relaxuje, ale je nutné vědět, že hosté dorazili.

Pokročilejší modely mohou být vybaveny sledovací kamerou, video interkomem a pohybovým senzorem. Senzor se spustí, když začne pohyb ve vzdálenosti několika metrů od dveří, zapne kameru a zaznamená, co se děje. Taková zařízení se tedy mohou stát součástí chytré domácnosti nebo bezpečnostního systému, pokud je vše správně nakonfigurováno.

V závislosti na účelu existují dva hlavní typy bezdrátových hovorů: venkovní a vnitřní. První si zpravidla vybírají majitelé soukromých domů a druhou majitelé bytů. Vzhledem k tomu, že venkovní prostředí znamená instalaci vysílače venku, musí mít vlastnosti, jako je odolnost proti ultrafialovému záření, odolnost proti vlhkosti a odolnost proti nárazu.

Pro odolnější provoz je většina modelů vybavena malým hledím, které se instaluje nad tlačítko a chrání zařízení před srážkami nebo přímým slunečním zářením. Kromě toho musí být tělo takového tlačítka utěsněno, aby byla výplň chráněna před prachem nebo vlhkostí. Pokud je potřeba ochrana před vandaly, pak zpravidla instalují přijímač do kovového pouzdra, samotné tlačítko je také vyrobeno z kovu.

Než se tedy rozhodnete, který hovor je lepší, musíte se rozhodnout o umístění jeho instalace a potřebné funkčnosti.

Samotná instalace

Jak si tedy nainstalovat bezdrátový zvonek sami? Jak již bylo zmíněno, nastavení bezdrátového zvonku je poměrně jednoduché. Nejjednodušší na instalaci je model, jehož přijímač je napájen bateriemi nebo akumulátorem. Stačí jej připevnit samořeznými šrouby nebo hmoždinkami v závislosti na materiálu stěny.

Pro rychlejší instalaci můžete použít oboustrannou pásku. Tlačítko je připevněno stejným způsobem. Předtím je třeba do přijímače a vysílače vložit baterie. Pokud je přijímač připojen k síti, měli byste nejprve odpojit připojené vodiče a poté připojit přijímač ke zdroji napájení.

Důležité! Při instalaci tlačítka na chodbě nebo na ulici se nedoporučuje používat oboustrannou pásku, protože takové upevnění není spolehlivé a odolné. Dobrou možností jsou hmoždinky nebo samořezné šrouby.