Тема дает общие понятия о датчиках — органах «чувств» автоматических устройств.

Датчиком (измерительным органом, чувствительным элементом) называется элемент, преобразующий конт­ролируемую или регулируемую величину в величину дру­гого вида, более удобную для воздействия на управляю­щий орган системы автоматики и телемеханики.

Рассматриваются схемы и конструкции различных типов электромеханических датчиков. Поскольку учеб­ное время не позволяет разобрать все возможные слу­чаи применения датчиков в системах автоматики, ру­ководителю кружка необходимо остановиться только на основных видах датчиков перемещения, давления и ско­рости.

Контактные датчики являются простейшими датчика­ми, осуществляющими преобразование перемещения в изменение активного сопротивления. Измерительный штифт, который несет на себе контакт, может переме­щаться вдоль своей оси и замыкать один из неподвиж­ных контактов. При этом появляется сигнал, указыва­ющий, что перемещение больше или меньше определен­ной величины. Таким образом может, например, осуще­ствляться контроль размера изделия. Неоновые лам­почки сигнализируют, что размер изделия вышел в ту или иную сторону за пределы допуска. Применение нео­новых лампочек для сигнализации целесообразно пото­му, что они потребляют ток значительно меньший, чем лампочки накаливания: меньше обгорают контакты и точнее контроль.

Термодатчики делятся на термопары и термосопро­тивления. Термопары являются датчиками температуры генераторного типа. Они преобразуют тепловую энергию в э.д.с. Термосопротивления преобразуют изменения тем­пературы в изменение сопротивления.

Термопара состоит из двух разнородных проводни­ков, концы которых спаяны между собой. При различ­ной температуре точек соединения в цепи термопары появляется термо-э.д.с., тем большая, чем больше раз­ность температур ее концов.

Фотоэлементы служат для преобразования энергии света в электрическую энергию. Они разделяются на фо­тоэлементы с внешним фотоэффектом, с внутренним фо­тоэффектом (фотосопротивления) и фотоэлементы с за­пирающим слоем (вентильные фотоэлементы). В послед­нее время получили распространение также фоточувстви­тельные полупроводниковые приборы — фотодиоды и фототриоды.

Фотоэлементы с внешним фотоэффектом представля­ют собой вакуумные или газонаполненные двухэлектродные лампы с холодным катодом. На часть внутренней поверхности стеклянного баллона лампы напыляется фо­токатод — вещество, способное под действием света ис­пускать электроны. Наибольшее распространение полу­чили кислородно-цезиевые и сурьмяно-цезиевые фотока­тоды. Анод обычно выполняется в виде тонкого прово­лочного кольца, расположенного в середине баллона.

Прежде чем начать рассказ об акустических датчи­ках — микрофонах, несколько слов следует сказать о природе звука и его определениях.

Звук — волнообразно распространяющееся колеба­тельное движение частиц упругой среды (воздуха, во­ды и т. п.). Термином «звук» обозначается также ощу­щение, вызываемое действием звуковых волн на орган слуха. Ощущение звука возникает лишь при условии, что частота воздействующих на орган слуха колебаний лежит в определенных пределах слухового восприятия. Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой от 20 гц до 16—20 кгц. Колебания с частотами ниже 20 гц называются инфразвуком, а колебания с частотами вы­ше 20 кгц — ультразвуком.

Весь перечень вопросов данной темы можно разбить на два основных раздела Первый раздел несколько по­вторяет уже известное ранее. Беседа здесь проводится в форме семинара. Второй раздел знакомит кружковцев с новыми понятиями и элементами. Поэтому руководи­тель должен отобрать тот материал, который более пол­но, четко, но сжато может быть преподнесен за сравни­тельно небольшой промежуток времени, отведенный на эту тему.

Данная тема знакомит членов кружка с элементами импульсной техники, с их назначением и возможным применением. Так же, как и в предыдущих темах, рас­сказ ведется с использованием конкретных примеров, вычерчиванием принципиальных схем и т. д.

Электронными реле называют сочетание электроме­ханических реле и электронных усилителей. Схема про­стейшего электронного реле представляет собой обыч­ный усилитель на лампе или транзисторе, в анодную или коллекторную цепь которого включено электромаг­нитное реле. Применение усилительных элементов по­зволяет свести мощность управления практически к ну­лю, Время срабатывания электронного реле определя­ется временем срабатывания электромагнитного реле.

Данная тема вводит юных техников в мир кибернети­ки. Кажущаяся сухость кибернетических терминов и по­нятий может быть сразу же смягчена живой и образной беседой руководителя кружка с применением разнооб­разнейших аналогий. Разговор о логических элементах следует начать, уяснив некоторые особенности логики и ее раздела — алгебры логики.

В процессе изучения материала темы руководитель рассказывает о типах играющих автоматов: автоматах, непосредственно решающих задачу, и автоматах, имею­щих запоминающее устройство. Рассматриваются эле­менты блок-схемы играющих автоматов.

В качестве примера на занятиях рекомендуется разо­брать принцип действия устройства «Кибернетический соперник» (игра Баше). В его основе положена извест­ная игра, в которой двое играющих из определенного ко­личества п однотипных предметов (спичек, камешков и т. д.) берут поочередно не менее одного и не более m предметов в зависимости от договоренности. Проиграв­шим считается тот, кто при своем очередном ходе вы­нужден взять последний предмет. Выигрыш зависит не от случая, а от предварительного расчета.

Тематика 3-го года занятий охватывает сравнительно обширный круг вопросов и рассчитана на подготовлен­ных кружковцев и на квалифицированного специалиста в роли руководителя кружка. Данный раздел пособия рассматривает в основном общие положения изучаемого материала, что при достаточном количестве литерату­ры позволит педагогу построить занятия кружка в соот­ветствии с возможностями и наклонностями его воспи­танников.