Твой друг электроника

Прибор для контроля за правильной осанкой

Известно, что между формой тела и состоянием здоровья существует прямая зависимость. Чем стройнее держится человек, особенно растущий, тем крепче его здоровье, тем реже он болеет, тем выше его работоспособность, интенсивнее умственная деятельность.

Главными средствами выработки осанки является режим, привычная рабочая поза при занятиях в школе за партой и дома при выполнении школьных заданий, при работе в мастерских, физические упражнения и занятия спорном.

Для подростков и юношей, которые хотят выработать и контролировать правильную осанку, предлагаем собрать несложный прибор (см. рис. 43).

Такой прибор представляет собой легкое небольшое устройство, укрепляемое на спине человека при помощи ремешков или ленты с завязками. Для коррекции неправильного положения тела человека использован контактный маятник-замыкатель, действие которого основано на применении закона гравитации (гравитационный маятник). Сигнал же о неправильном положении тела подается при помощи транзисторного генератора. Конструкция прибора проста, и он может быть выполнен в любом электротехническом или радиотехническом кружке даже начинающими радиолюбителями.

Устройство гравитационного маятника. Маятник состоит из следующих деталей (рис. 43): цилиндра 1, верхней пробки 2, в которой при помощи винта 5 укреплен замыкатель в, нижней ввинчивающейся контактной пробки 7 и контргайки 8. Цилиндр выполняется в виде трубки длиною 60–70 мм и внутренним диаметром 12–15 мм. Цилиндр можно сделать из любого изоляционного материала, но лучшим материалом будет прозрачное органическое стекло. Такой прозрачный цилиндр удобен тем, что сквозь его стенки будет хорошо видно положение замыкателя. Нижний конец цилиндра имеет внутреннюю резьбу. Верхняя пробка может быть сделана из любого материала — металла или пластмассы. В отверстии в центре пробки при помощи двух гаек укреплен винт. К нижнему концу винта припаян гибкий многожильный провод с замыкателем, а на верхнем при помощи зажима 3 (клеммы) закрепляется один из соединительных проводов 4, идущих к звуковому генератору.

Замыкателем служит гирька в виде шарика или конуса (лучше всего, если она сделана из посеребренного металла). Нижняя ввинчивающаяся пробка 7 вытачивается на токарном станке, причем пятка (нижняя часть пробки) должна иметь шаровидную форму для крепления в штативе. Сверху в пробке 7 вытачивается конус, а снаружи нарезается резьба для ввинчивания в цилиндр. Ввинчивая пробку на различную глубину, можно регулировать зазор между маятником и стенкой конусного отверстия пробки.

Рис. 43. Гравитационный маятник

Устройство штатива. Штатив предназначен для закрепления контактного маятника на спине человека. Он состоит из держателя 10, панели 11 и ремешков 13 с пряжкой. Держатель делается из металла с отверстием для крепления пятки маятника. Края отверстия завальцовываются так, чтобы шаровая часть пятки не выпадала из держателя. Для фиксации маятника в вертикальном положении шаровая часть пятки дополнительно прижимается винтом 9. В свою очередь, держатель при помощи двух винтов 12 прикрепляется к панели. Панель выполняется в виде прямоугольной пластины размером 100х60 мм из негнущейся пластмассы или листового металла. В панели прорезаются две щели для закрепления ремешков и сверлятся два отверстия для крепящих винтов держателя. Для лучшего прилегания к одежде на внутреннюю сторону панели, обращенную к спине, наклеивается тонкий слой резины.

Устройство звукового генератора. Звуковой генератор необходим для подачи акустического сигнала низкой частоты при замыкании контактной цепи маятника. Для прибора пригоден любой малогабаритный звуковой генератор. Например, он может быть собран по схеме, показанной на рис. 44.

Рис. 44. Схема ЗГ прибора для контроля за правильной осанкой

Генератор, собранный по этой схеме, требует очень точного подбора деталей и дополнительной настройки, в зависимости от величины сопротивления головных телефонов. На корпусе генератора нужно смонтировать регулируемый резистор и две пары гнезд. При сборке звукового генератора резистор R₂ можно исключить. В этом случае генератор будет работать только на одной частоте, без регулирования по тону. Гнезда необходимы для быстрого присоединения гравитационного контактного маятника и выходной цепи генератора. Соединительные провода (многожильные в хлорвиниловой изоляции) должны быть снабжены соответствующими вилочками. Для нашей конструкции лучше всего взять гнезда и вилочки от слухового аппарата или от фабричного, «карманного» радиоприемника, а при отсутствии их сделать самим. Такие гнезда можно сделать из медной фольги, а вилочки — из латунной или медной проволоки, укрепив их на колодочках, вырезанных из органического стекла или пластмассы.

К гнездам Гн₁ подключается контактная цепь гравитационного маятника, а к гнездам выхода звукового генератора Гн₂ — капсула от слухового аппарата или головные телефоны.

Собранный звуковой генератор помещается в нагрудный карман одежды или может быть смонтирован на «спинной» пластине гравитационного маятника.

Применение прибора. Собранный прибор закрепляется на спине ученика и включается при принятии нм правильной позы — для этого маятник должен быть установлен строго вертикально и прижиматься винтом 9 (см. рис. 43). При сборке прибора параллельно со звуковым генератором может быть включена цепь электрической лампочки (эта цепь обозначена штриховой линией). В свою очередь, сигнальная цепь может быть подведена к световому табло, установленному, например, на столе преподавателя (см. рис. 45). В этом случае при неправильном положении тела будет не только подаваться сигнал самому ученику, но и зажигаться сигнал на табло — учитель увидит, кто сидит неправильно.

Рис. 45. Схема использования прибора для контроля за правильной осанкой в классе

Прибор может быть применен и в больницах при фиксации тела или конечностей человека в определенном положении. При отклонении от установленного положения будет подаваться звуковой сигнал больному и световой — дежурной медсестре.

Корректофон

Среди школьников иногда можно встретить ребят, страдающих неприятным недугом — заиканием. А знаете ли вы о. том, что можете помочь своим товарищам, собрав для них простой медицинский прибор — корректофон. Так называется прибор, служащий для лечения некоторых форм заикания.

Принцип работы такого прибора следующий. Нервное состояние ребят, страдающих заиканием, заставляет их напряженно следить за тем, как они произносят каждое слово. Это, в свою очередь, приводит к еще большим искажениям речи. Однако если отвлечь внимание заикающегося звуковым сигналом и помешать ему вслушиваться в собственную речь, то путем такой методической речевой гимнастики иногда удается восстановить нормальное произношение. Таким образом, корректофон представляет собой источник звука, сигнал от которого подается в момент речи больного.

Очень удобным источником звуковых колебаний может служить звуковой генератор, собранный на транзисторе и имеющий выход в виде головных телефонов, которые надевает больной.

Для корректофона можно применить генератор, собранный на одном транзисторе, например типа П-13, по схеме, показанной на рис. 46, в. Питается корректофон от трех малогабаритных аккумуляторов типа Д-0,06, соединенных последовательно. Собрать генератор можно в небольшом пластмассовом корпусе (рис. 46, б). Гнезда для включения телефонов Тлф, кнопка-выключатель Кн и регулятор тембра R₁ укрепляются на боковой стороне прибора. В конструкции корректофона рационально использовать головные телефоны типа «Тон» с регулятором громкости. Можно применить телефоны и другого типа, например, от слухового аппарата, в этом случае необходимо на выходе генератора установить малогабаритный трансформатор.

Рис. 46. Корректофон

Однако при сборке генератора на одном транзисторе необходим очень точный подбор деталей. Разброс деталей ведет к срыву генерации, предпочтительнее в корректофоне применить звуковой генератор, собранный на двух транзисторах. Такая схема не требует настройки. Кроме того, при изготовлении корректофона прибору лучше придать минимальные размеры, поэтому можно его смонтировать в удобном для переноски футляре — в кожухе, напоминающем авторучку.

Один из вариантов такого оформления корректофона показан на рис. 46, а. Выключатель питания прибора выполняется в виде кнопки, смонтированной на корпусе прибора (эта кнопка нажимается в момент речи больного). Особое внимание нужно обратить на установку и качество работы регулируемого резистора, служащего регулятором тона. Этот резистор можно смонтировать в верхней части кожуха, так что его ручка будет служить естественным продолжением корпуса. Здесь же можно укрепить зажим от старой авторучки. Провода, идущие к радиотелефонам, выводятся через отверстие в нижней части корпуса капсулы. Собранный прибор помещается в грудной или внутренний карман одежды.

Пользоваться корректофоном можно, только посоветовавшись с врачом и получив от него рекомендации по речевой гимнастике.

"Электронная няня"

Полезную службу мультивибратор может оказать и малышам, если ему поручить роль «няни», предупреждающей родителей о необходимости смены пеленок… Да-да, прибор подает сигнал еще до того, как малыш оповестит об этом своим плачем (рис. 47).

Рис. 47. «Электронная няня»

В разрыв цепи питания Т₁ и Т₂ (рис. 47, а) вместо переменного резистора в гнезда Гн включается датчик влажности — две пластинки, сделанные из кусков металлической сеточки.

Эти сеточки прокладываются между слоями марлевой подстилки. Пока марля сухая, цепь подачи отрицательного напряжения на базы Т₁ и Т₂ разорвана. Однако при намокании марли цепь практически замыкается накоротко, и генератор начинает работать[7].

Одновременно со сменой пеленок необходимо хорошо прополоскать и насухо вытереть сеточки. Иначе они могут очень быстро окислиться и будут загрязнять марлю. Все устройство «электронной няни» можно разместить в корпусе карманного фонарика — такой сигнализатор удобно применять и на улице, повесив его на ручку коляски, или смонтировать в корпусе трансляционного громкоговорителя.

Если вы отдыхаете в соседней комнате или работаете на кухне, датчик можно соединить с генератором через удлинитель. Этот удлинитель можно наматывать на вращающуюся катушку (например, от спиннинга), укрепив ее на корпусе громкоговорителя. На концах удлинителя монтируются гнезда для подключения металлических сеточек и вилка для подключения к генератору (рис. 47, б).

Установка для получения "серебряной" воды

О целебных свойствах серебряной воды человек знал еще много веков назад. Такая вода, насыщенная ионами и коллоидными частицами серебра, позже нашла применение в медицине как дезинфицирующее средство, убивающее микроорганизмы. Поэтому мы, не останавливаясь более на применении серебряной воды и на стерилизации обычной воды при помощи серебра, расскажем об устройстве прибора для получения воды с такими свойствами (см. рис. 48).

Рис. 48. Прибор для получения серебряной воды

Принципиальная схема его показана на рис. 49. Она состоит из двух частей: электрической и электромеханической. Начнем разбор с электрической части.

Схема электрической части прибора. Входная цепь содержит выключатель сетевого питания Вк₁, предохранитель Пр и понижающий трансформатор Тр (рис. 49).

Рис. 49. Принципиальная схема прибора для получения серебряной воды

Со вторичной (понижающей) обмотки снимается ток напряжением 20–25 в, который подводится к выпрямителю. Выпрямитель Вп собирается по мостиковой схеме или двухполупериодной схеме по средней точкой.

Переменный резистор R₁ установлен на выходе фильтра и позволяет регулировать величину тока (согласно таблице, о которой будет рассказано позже). Контроль за изменением тока и напряжением ведется по показания измерительных приборов. Далее ток подводится к переключателю полярности Яг и к серебряным пластинкам, опущенным в сосуд с водой. Лампа Л₁ служит индикатором включения прибора, а выключатель Вк₂ — для включения электродвигателя.

Силовой трансформатор Тр можно взять готовый от малогабаритных радиоприемников, например типа «Рекорд». Причем повышающая обмотка не используется, а накальная доматывается до получения нужного напряжения. Однако можно применить и любой самодельный трансформатор со вторичной обмоткой, дающей напряжение 20–25 в. Замена силового трансформатора автотрансформатором по ряду технических причин нежелательна.

Выпрямитель собирается по мостиковой схеме на четырех диодах, например типа Д7А. Можно выпрямитель собрать и по двухполупериодной схеме, тогда понадобятся только два диода. Конденсаторы C₁ и С₂ — электролитические, емкостью 50 мкф на рабочее напряжение 50 в. Дроссель фильтра Др можно поставить любой от радиоприемника или заменить дроссель сопротивлением 1500 ом.

Регулируемый резистор R₁ — проволочный, сопротивлением 150–200 ом. Выключатели Вк₁ и Вк₂ — однополюсные типа тумблер. Измерительные приборы подберите так, чтобы вольтметр имел предел измерений 20–25 в, а миллиамперметр 20–25 ма. Оба прибора должны быть предназначены для измерений постоянного тока и рассчитаны на вертикальную установку при монтаже.

Серебряные пластины — электроды, изготовляются из серебра марок Ср 999,9 или Ср 875,0. Электроды, опускаемые в раствор, не должны иметь паек.

Электромеханическая схема. Электромеханическая часть состоит из трех элементов: переключателя П₂ (рис. 49), крыльчатки и электродвигателя.

Переключатель П₂ предназначен для измерения полярности тока, подводимого к серебряным пластинам. Он собран на электронном реле по схеме симметричного мультивибратора, на двух низкочастотных транзисторах Т₁, Т₂ с усилителем на Т₃ в коллектор, по цепи которого установлено электромагнитное реле Р₁ (рис. 49). Частота колебаний мультивибратора определяется сопротивлением резисторов R₆ и R₇ и емкостью электролитических конденсаторов С₃ и С₄.

Частота колебаний подбирается около 1 гц, за счет изменения емкости конденсаторов. Данные резисторов изменять не следует, так как это может привести к нарушению режима работы транзисторов по постоянному току. Реле с сопротивлением 200 ом можно использовать готовое с двумя группами контактных пластин, работающих на переключение. При настройке прибора обратите внимание на регулировку пластин контактных групп — неодновременное переключение пластин может привести к короткому замыканию и повреждению выпрямителя. Питается генератор от общего выпрямителя через делитель на резисторах R₃*, R₄*, с которого снимается напряжение 10–15 в (величина сопротивлений резистора подбирается при настройке прибора).

Для ускорения и равномерности процесса ионизации воду перемешивают крыльчаткой, укрепляемой на оси в крышке сосуда. Ось шкива крыльчатки, сама крыльчатка и крышка выполняются из стекла, органического стекла или из пластмассы. Она приводится в движение электродвигателем СД-2 (моторчик Уоррена) через шкивы.

Соотношение между шкивами подберите такое, чтобы крыльчатка вращалась со скоростью 10–15 об/мин.

Конструктивное оформление и монтаж. Все части прибора, кроме сосуда с серебряными пластинками, собираются в небольшом металлическом или деревянном кожухе (рис. 48).

На лицевой панели монтируются измерительные приборы (вольтметр и миллиампер метр). В левой части панели располагаются гнезда для предохранителя и переключателя напряжения. В центре устанавливается регулируемый резистор, в правой части монтируются тумблеры включения прибора и двигателя; немножко выше их — индикаторная лампа. На боковой стенке кожуха устанавливаются две клеммы для подключения проводов, идущих к серебряным пластинам.

Трансформатор, выпрямитель с фильтром, электродвигатель и мультивибратор с переключателем полярности монтируются внутри кожуха на металлическом или пластмассовом шасси. Причем электродвигатель располагается вертикально. Ось крыльчатки и серебряные пластинки устанавливаются в сосуде вертикально и закрепляются в крышке. Расстояние между серебряными пластинами выбирается примерно 10 мм.

Шкив, предназначенный для вращения крыльчатки внутри сосуда, выводится через отверстие, прорезанное в боковой стенке кожуха.

Возьмите сосуд для получения серебряной воды емкостью 1–1,5 л. Лучше всего для этой цели подойдет стеклянный химический сосуд с отводной трубкой, расположенной на высоте 10–15 мм от дна сосуда. Можно также взять фарфоровый сосуд или сделать сосуд из пластмассы (например, органического стекла). Воду можно наливать и выливать, снимая крышку с укрепленными на ней деталями.

Работа прибора. Если прибор собран правильно, то он не требует никакой дополнительной настройки. Наиболее эффективные условия получения серебряной воды таковы: расстояние между серебряными пластинами 5—15 мм, плотность тока 5—10 ма, напряжение, снимаемое с фильтра выпрямителя, 5—15 в. При выборе режима получения серебряной воды пользуйтесь табл. 3.

Как пользоваться таблицей? Например, необходимо ввести в литр воды 20 мГ серебра. Для этого устанавливаем силу тока 15 ма. По таблице при 15 ма в воду переходит 1 мГ/мин серебра — время электролиза 20 мин. То же количество серебра можно ввести и в другом режиме: сила тока 5 ма, время электролиза 1 ч. Полученную серебряную воду можно хранить в темном прохладном помещении в стеклянном закрытом сосуде с притёртой стеклянной пробкой. Пользоваться серебряной водой можно соответственно с табл. 4.

Рекомендуем изготовленную вами установку перед применением обязательно показать участковому врачу.

Карманный ионатор

Мы рассказали вам об установке для получения серебряной воды в лагере или в домашних условиях, а как быть в походе? Оказывается, для ионизации воды серебром в походных условиях или в экспедиции, когда нужно продезинфицировать наибольшее количество воды, можно воспользоваться ионатором.

Устройство его очень простое. В небольшом корпусе размещаются батарейка, миллиамперметр и переключатель. Внешний вид и электрическая схема ионатора показаны на рис. 50.

Рис. 50. Карманный ионатор

Верхняя панель корпуса разрезная. На одной ее части монтируется двойной переключатель типа тумблер, миллиамперметр и гнездо для подключения штырьков проводов, идущих к электродам. Вторая часть — съемная, через нее осуществляется доступ к батарее, которая подключается к схеме при помощи двух зажимов, смонтированных внутри корпуса. Величина тока ионизации определяется при помощи миллиамперметра, а время переключения — по часам. Причем переключение и перемешивание воды производится не автоматически, а вручную через каждые 3–5 мин.

Электроды такого ионатора представляют собой две пластинки, которые во время работы вкладываются в круглый диск, являющийся крышкой стакана или кружки, служащей для ионизирующейся воды. В этом же диске можно сделать отверстие, через которое пропускается ось для вращения крыльчатки.

В карманном ионаторе крыльчатку можно и не делать, а перемешивать воду легким покачиванием стакана. Во внерабочем состоянии диск-крышка, электроды с проводами и крыльчатка могут укладываться в корпусе прибора (через съемную часть верхней панели).

Желающим более подробно познакомиться со свойствами серебряной воды и ее применением рекомендуем прочитать книгу профессора Л. А. Кульского «Серебряная вода», издательство АН УССР, серия научно-популярной литературы (4 издание—1963 г.).