Доступні електронні пристосування

У процесі науково-практичних досліджень часто буває необхідно визначити льотну активність бджіл, що зазвичай роблять за допомогою візуального обліку числа прильотів. Для невеликих нуклеусів можливе застосування простих автоматичних лічильників рухомих предметів на ІЧ-променях. Принцип дії лічильника заснований на перекритті світлового потоку, що йде від ІЧ-випромінювача на ІЧ-приймач. Використовується властивість мікрокалькулятора: якщо виконати дію «0 - 1 = (-1)», а потім «(-1) + 1» і потім натиснути «=», то спочатку з`явиться «0», а потім при кожному наступному натисканні на « = »свідчення будуть збільшуватися на одиницю. Таким чином, кнопка «=» є входом лічильника, який буде вважати число натиснень на неї.

На рис. 1 показана схема нескладного пристрою, побудованого на такому принципі. Мультивибратор на елементах мікросхеми D1 виробляє імпульси частотою близько 4 кГц. Вони надходять на транзисторний ключовий імпульсний підсилювач на VT1 і VТ2. У колекторних ланцюг VT2 включений інфрачервоний світлодіод VD3. В результаті він випромінює імпульсні спалахи інфрачервоного випромінювання з частотою близько 4 кГц. При відсутності предмета між цим світлодіодом і інтегральним фотоприймачем D3 світлові ІК-спалаху від VD3 безперешкодно надходять на фотоприймач. На виході фотоприймача формуються імпульси, що випливають із частотою близько 4 кГц. Вони детектируются в постійну напругу детектором на діодах VD1, VD2 і конденсаторі С5. Рівень цієї напруги відповідає логічному рівню одиниці, і ключ на елементі D2.1 виявляється відкритим. Замкнуті контакти цього ключа шунтируют ланцюг керуючого електрода другого ключа на елементі D2.2. В результаті на його керуючому електроді виявляється логічний нуль і ключ D2.2 залишається закритим.

При появі між світлодіодом VD3 і фотоприймачем D3 якогось предмета він перекриває їм світловий потік, і на виході фотоприймача D3 в цей момент імпульси припиняються. Конденсатор С5 розряджається через резистор R9. Напруга на керуючому електроді ключа D2.1 стає рівним логічному нулю. Ключ закривається, і перестає шунтировать ланцюг керуючого електрода другого ключа. В результаті через резистор R10 на керуючий вхід ключа D2.2 надходить напруга одиничного логічного рівня, і ключ відкривається. Оскільки виходи ключа D2.2 підключені паралельно кнопці «=» мікрокалькулятора, то в даний момент відбувається імітація натискання цієї кнопки, і показання мікрокалькулятора збільшуються на одиницю. Приймальний і передавальний вузли схеми фактично незалежні, їх навіть можна живити від різних джерел. Це зводить до мінімуму всі обмеження, пов`язані з розмірами рахованих предметів, тому що відстань між фотоприймачем і фотопередатчіком може бути від 5 мм (для проходу однієї бджоли) до 4-5 м (в разі збільшення дальності потрібно зменшити R6 до 1-3 Ом) . Недолік цього лічильника в тому, що він не може визначати напрямок руху бджіл, тобто якщо бджола то входить всередину вулика, то виходить, він не зможе визначити, скільки ж бджіл реально вилетіло з вулика. Але це і не потрібно для оцінки льотної активності бджіл.

Налагодження пристрою зводиться до підбору всього двох резисторів: R6 по необхідної дальності реакції і R9 по необхідному швидкодії.

Доступним пристосуванням є також саморобний радіомікрофон, яким можна контролювати стан бджолиної сім`ї протягом року. Існують прості схеми радіомікрофонів на одному тунельному діоді, за схемою мультивібратора, на одному транзисторі, але вони недостатньо чутливі (С.Андрєєв, 2001). Є більш досконалі прилади більш складного виконання (С.Андрєєв, 2000). Наприклад, у продаж надходять радіомікрофони вартістю 500-600 руб. з приставкою-приймачем ще більшої ціни 4400 руб., які коштують дорого при невиправдано великих розмірах.

Пропонована схема призначена для прослуховування акустичних сигналів бджолиних сімей на невеликій відстані. Чутливості мікрофона вистачає для впевненого сприйняття слабкого звуку (дзижчання бджіл, звук шелесту крил) на відстані 0,5 м від мікрофона. Дальність дії пристрою близько 50 м (при довжині антени передавача 30 ... 50 см). Пристрій зменшено до мінімальних розмірів, зібрано в батарейному відсіку на трьох стандартних пальчикових елементах. При використанні пристрою на невеликих відстанях (до 15 м) харчування можна знизити до 3 В і навіть до 1,5 В. Радиомикрофон харчується від одного або двох елементів по 1,5 В, а у відсіку для третього елемента розташована електронна схема. Струм споживання пристрою 3 ... 4 мА (рис. 2).

Робоча частота передавача 66 ... 74 МГц, її можна регулювати підлаштування конденсатором. Котушка L1 містить п`ять витків дроту ПЕВ-2 0,5 мм і намотаний на каркас Ж5 мм з кроком намотування 1 ... 1,5 мм. Частота генератора на VT2 змінюється зрушенням (раздвиганием) витків котушки L1.

Номінали конденсаторів С1 і С2 слід підбирати в межах 4,7 ... 33 мкФ до отримання найкращої якості сигналу і максимальних чутливості і девіації частоти. Резистори R1 і R2 слід підбирати в межах 4,7 ... 9,1 і 330 ... 420 кОм відповідно для отримання найкращої якості. Транзистор VT1 слід вибирати з найбільшим коефіцієнтом посилення по току. Замість С4 після настройки можна включити постійний конденсатор. Якщо збільшувати опір резистора R3, буде збільшуватися девіація частоти, що веде до збільшення чутливості, але при цьому зменшується вихідна потужність. Конденсатор С5 підбирають в межах 3,3 ... 8 пФ для нормального запуску ВЧ-генератора при зміні напруги живлення від 3 до 10 В.

Якщо антену підключити безпосередньо до колектора VT2, минаючи С6, то збільшаться потужність і дальність дії пристрою.

У пропонованому пристрої на виході стоїть транзистор з позитивною базою КТ368Б, тому колектор підключається до позитивного полюса джерела живлення (у П416 база негативна). Експериментально підібрані параметри котушки L1. В кінцевому варіанті приладу встановлена ​​частота 88 МГц.

Акустичний шум бджолиної сім`ї дає важливу інформацію про її стан. Даний спосіб контролю за зимівлею бджіл може бути запропонований в якості альтернативного традиційним прослуховування сім`ї за допомогою фоноскопія, так як вхід в зимівник без необхідності може викликати її занепокоєння. Розроблене нами простий пристрій невеликого розміру для контролю за акустикою зимуючих сімей має собівартість 80 руб., Працює на відстані 50 м, причому робочу частоту можна змінювати за допомогою підлаштування конденсатора, тому можна використовувати індивідуальні радіомікрофони для прослуховування кожної бджолиної сім`ї (розмір дозволяє його поміщати їх в вулик). Застосування приладу полегшує роботу бджоляра і забезпечує контроль за збереженням бджіл.