Н. — Ну, здесь-то я могу сказать, что в этом случае ты не воспользуешься трансформатором, потому что он пригоден столько для преобразования переменных напряжений.
Л. — Ты совершенно прав. Я воспользуюсь специальным вибропреобразователем, именуемым «прерывателем». Это очень тщательно сделанное и, к сожалению, весьма дорогое реле, которое заставляют очень быстро вибрировать. Если ты посмотришь на изображенную ниже схему (рис. 4), то увидишь, что напряжение е на входе схемы равно напряжению на входе усилителя Uвх, когда контакт К вибропреобразователя разомкнут (мы предполагаем, что входное сопротивление усилителя по сравнению с R велико). Но когда контакт K замкнут, напряжение UBX почти равно нулю, естественно при условии, что сопротивление контакта К по сравнению с R мало. Следовательно, напряжение UBX переменное, а (точнее оно представляет собой переменную составляющую, которую усилитель усиливает без искажений и которую мы после этого детектируем.
Н. — Эта система очень хитрая. Но как ты заставишь контакт К вибрировать?
Л. — Посмотри внимательно на схему: я посылаю в катушку переменный ток, например, с частотой 50 гц. В этой катушке имеется магнит, который заставляет реле замыкаться только 50 раз не 1 сек, а не 100…
Н. — Я знаю, в чем заключается эта хитрость: именно такой метод применяется в головных телефонах или в старых магнитных громкоговорителях. Но скажи мне, нельзя ли здесь использовать тот же метод, что и в динамических громкоговорителях, и заставить подвижную катушку приводить в действие контакт?
Л. — Это не только возможно, но уже начинает применяться на практике, и я думаю, что этому методу принадлежит будущее.
Н. — Хорошо, это мне больше нравится. Но почему ты сказал, что эти специальные реле так дороги? Ведь скорость его срабатывания не так уж велика.
Л. — Подумай сначала о количестве срабатываний, которое должен выдержать контакт. При 50 замыканий и размыканий в секунду это составит 180 000 в час или 4 300 000 в день.
Н. — Сжалься и не говори мне, сколько это составит в месяц, я и без этого уже чувствую себя уставшим!
Л. — Реле устанет раньше тебя: модели хорошего качества выдерживают не более 100 ч работы. А, кроме того, необходимо также, чтобы катушка не наводила никаких напряжений в образованной контактом цепи, не говоря уже о возможных остаточных напряжениях, которые могут возникнуть, когда контакт реле замыкается.
Н. — Ну, с этим-то я не согласен! Когда два металлических элемента соприкасаются, цепь замыкается накоротко, разве не так?
Рис. 4. Периодически замыкающийся и размыкающийся контакт К преобразует постоянное напряжение е в переменное U, которое легче усилить (маленький прямоугольник обозначает катушку с магнитным сердечником).
Л. — Да, если эти два металла идентичны. Но когда начинают измерять напряжения в милливольтах, все оказывается не так просто. И, наконец, запомни, что такие вибропреобразователи сложны в изготовлении… и весьма дороги.
Н. — И, следовательно, мы завершили главу о датчиках, которые ты называешь датчиками электрических величин.