Электрический звонок

Электрический звонок — это механический или электронный звонок , работающий с помощью электромагнита . При электрического тока подаче происходит повторяющееся жужжание, лязг или звон. Электромеханические звонки широко использовались на железнодорожных переездах , в телефонах , пожарной и охранной сигнализации , в качестве школьных звонков , дверных звонков и сигнализации в промышленных зонах с конца 1800-х годов, но в настоящее время они широко заменяются электронными оповещателями. Электрический звонок состоит из одного или нескольких электромагнитов, состоящих из катушки изолированного провода вокруг железного стержня , который притягивает якорь из железной полосы с помощью хлопушки.

Типы

Колокола-прерыватели

Как они работают

Наиболее широко используемой формой является прерыватель, который представляет собой механический звонок, издающий непрерывный звук при подаче тока. См. анимацию выше. В колокол или гонг (В) , который часто имеет форму чашки или полусферы, ударяют подпружиненным рычагом (А) с металлическим шариком на конце, называемым хлопушкой , приводимым в действие электромагнитом ( Е). ) . В исходном положении колокольчик удерживается на небольшом расстоянии от колокола пружинистым рычагом. Когда переключатель (К) замкнут, электрический ток проходит от аккумулятора (U) через обмотку электромагнита. Он создает магнитное поле , которое притягивает железный рычаг колокольчика и тянет его, чтобы колокольчик постучал. При этом открывается пара электрических контактов (Т), прикрепленных к рычагу заслонки, прерывая ток, подаваемый на электромагнит. Магнитное поле электромагнита разрушается, и язычок отскакивает от колокола. Это снова замыкает контакты, позволяя току снова течь к электромагниту, поэтому магнит тянет колокольчик и снова ударяет в колокол. Этот цикл повторяется быстро, много раз в секунду, что приводит к непрерывному звону.

Тон генерируемого звука зависит от формы и размера резонатора колокола или гонга. Если несколько колоколов установлены вместе, им можно придать отличительные звонки за счет использования гонгов разного размера или формы, даже если механизмы боя идентичны.

Другой тип, одноходовой, не имеет прерывающих контактов. Молоточек ударяет в гонг один раз каждый раз, когда цепь замыкается. Они используются для сигнализации кратких уведомлений, таких как открытие двери магазина для покупателя, а не для постоянных предупреждений.

Зуммеры

Электрический зуммер использует механизм, аналогичный прерывательному звонку, но без резонансного звонка. Они тише звонков, но достаточны для подачи предупреждающего сигнала на небольшом расстоянии, например, через рабочий стол.

Зуммер или звуковой сигнал — это устройство звуковой сигнализации, которое может быть механическим, электромеханическим или пьезоэлектрическим. Типичное использование зуммеров и звуковых сигналов включает устройства сигнализации, таймеры и подтверждение ввода пользователя, например, щелчок мыши или нажатие клавиши.

С развитием недорогой электроники, начиная с 1970-х годов, большинство зуммеров были заменены электронными «оповещателями». Они заменяют электромеханический бойок колокола электронным генератором и громкоговорителем, часто пьезоэлектрическим преобразователем .

Однотактные колокола

Первые коммерческие электрические звонки использовались для железнодорожной сигнализации между сигнальными постами . Сложные коды звонков использовались для обозначения типов поездов, проходящих между сигнальными будками, и пунктов назначения, в которые они должны быть направлены.

Это были однотактные колокола: подача тока на электромагнит прижимала язык колокола к колоколу или гонгу и издавала один удар. Колокол звонил не непрерывно, а только один раз, пока снова не подали ток. Чтобы поддерживать тон, эти колокольчики обычно были намного больше, чем те, которые используются сегодня в колоколах-прерывателях. Можно было использовать колокольчики, гонги и спиральные колокольчики, придавая каждому инструменту особый тон.

Простым развитием одноходового колокола был подпружиненный колокол. Ранее он использовался с механическим приводом для звонков прислуги в больших домах. Вместо того, чтобы срабатывать хлопушка, электромагнит раскачивал весь колокол, закрепленный на гибкой спиральной пружине. Инерция тяжелого колокола на легкой пружине продолжала звонить в течение нескольких секунд после удара. Хотя звук быстро затихал, видимое дрожание колокола могло указать, в какой колокол звонили из нескольких.

Телефоны

Звонки стационарных телефонов питались от среднеквадратического напряжения от 60 до 500 вольт при частоте переменного тока от 16 до 25 герц. и была использована другая конструкция — поляризованный колокол . Они имеют якорь, содержащий постоянный магнит, который попеременно притягивается и отталкивается каждой полуфазой и разной полярностью источника питания. На практике якорь расположен симметрично, причем два полюса противоположной полярности обращены к каждому концу катушки, так что каждый из них может притягиваться по очереди. Никакого прерывателя контактов не требуется, поэтому такие звонки надежны и долговечны. ^[1] В некоторых странах, особенно в Великобритании, колокольчик по очереди ударял в два колокола разного размера, издавая очень характерный звон.

Пожарная сигнализация

Звонки пожарной сигнализации делятся на две категории: вибрационные и одноходовые. Виброзвонок будет звонить непрерывно, пока не отключится электричество. При подаче питания на одноходовой звонок он прозвенит один раз, а затем остановится. Он не будет звонить снова, пока питание не будет выключено и снова включено. Они часто использовались с кодированными станциями вытягивания. ^{[ нужны разъяснения ]}

Источники питания

Электрические звонки обычно рассчитаны на работу при низком напряжении от 5 до 24 В переменного или постоянного тока . До широкого распространения электроэнергии колокола обязательно питались от батарей мокрого или сухого типа. ^[2] Звонки, использовавшиеся в ранних телефонных системах, получали ток от магнето- генератора, запускаемого абонентом. звонка небольшой трансформатор В жилых домах для питания цепи дверного звонка обычно используется . Чтобы цепи звонка можно было выполнить с помощью недорогих методов проводки, цепи сигнала звонка ограничены по напряжению и номинальной мощности. ^[3] Звонки для промышленных целей могут работать на другом, более высоком, переменном или постоянном напряжении, соответствующем напряжению электростанции или имеющимся резервным аккумуляторным системам. ^[4]

История

Колокол прерывателя произошел от различных колебательных электромеханических механизмов, которые были изобретены после изобретения электромагнита Уильямом Стердженом в 1823 году. ^[5] Одним из первых был колеблющийся электрический провод, изобретенный Джеймсом Маршем в 1824 году. ^[6]^[5] Он представлял собой проволочный маятник, погружаемый в ртутную ванну, подвешенный между полюсами электромагнита. Когда через провод пропускался ток, сила магнита заставляла провод раскачиваться вбок, выходя из ртути, что прерывало ток, идущий к магниту, и провод падал обратно. Современный механизм электрического звонка возник из вибрирующих «контактных выключателей» или механизмов прерывания, разработанных для разрыва первичного тока в индукционных катушках . ^[5] Вибрационные прерыватели-молотки были изобретены Иоганном Филиппом Вагнером (1839 г.) и Кристианом Эрнстом Неффом (1847 г.), а Фромант (1847 г.) превратил их в зуммер. ^[5]^[6] Джон Миранд около 1850 года добавил трещотку и гонг, чтобы сделать стандартный электрический звонок. ^[5]^[6] для использования в качестве телеграфного эхолота . Примерно в то же время Сименс, Гальске и Липпенс изобрели другие типы. ^[5] Поляризованный (постоянный магнит) звонок, используемый в телефонах, появившийся около 1860 года. ^[6] Началось с поляризованного реле и телеграфа, разработанных Вернером Сименсом около 1850 года. ^[6]

См. также

Дверной звонок
Oxford Electric Bell , который работает электростатически, а не с помощью электромагнита.

Ссылки

^ Кеннеди, Рэнкин (1902). «Глава IV: Телефоны; Поляризованный звонок». Книга электромонтажных работ . Том. III ( Неизвестно - обложка «Лампы»). Кэкстон. стр. 126–127.
^ Фредерик Чарльз Олсоп. Практическая установка электрических звонков: трактат по установке и обслуживанию электрических звонков и всего необходимого оборудования . Э. и ФН Спон. 1890. стр. 30-32.
^ Террел Крофт, Уилфорд Саммерс (редактор), Справочник американского электрика, одиннадцатое издание , Mc Graw Hill, 1987 ISBN 0-07-013932-6 , разделы с 9.451 по 9.462.
^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2012 г. Проверено 29 апреля 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в названии ( ссылка ) получена в 2011 г., 29 апреля. Лист, изготовленный производителем колоколов, показывает звонки на 24 В переменного/постоянного тока, 120/240 В переменного/постоянного тока.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Томпсон, Сильванус П. (1891). Электромагнит и электромагнитный механизм . Лондон: Э. и Ф.Н. Спон. стр. 318–319.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Шепардсон, Джордж Дефриз (1917). Телефонный аппарат: введение в разработку и теорию . Нью-Йорк: Д. Эпплтон и компания, стр. 315–316.

[1] Кеннеди, Рэнкин (1902). «Глава IV: Телефоны; Поляризованный звонок». Книга электромонтажных работ . Том. III ( Неизвестно - обложка «Лампы»). Кэкстон. стр. 126–127.

[Allsop90-2] Фредерик Чарльз Олсоп. Практическая установка электрических звонков: трактат по установке и обслуживанию электрических звонков и всего необходимого оборудования . Э. и ФН Спон. 1890. стр. 30-32.

[3] Террел Крофт, Уилфорд Саммерс (редактор), Справочник американского электрика, одиннадцатое издание , Mc Graw Hill, 1987 ISBN 0-07-013932-6 , разделы с 9.451 по 9.462.

[4] «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2012 г. Проверено 29 апреля 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в названии ( ссылка ) получена в 2011 г., 29 апреля. Лист, изготовленный производителем колоколов, показывает звонки на 24 В переменного/постоянного тока, 120/240 В переменного/постоянного тока.

[Thompson-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Томпсон, Сильванус П. (1891). Электромагнит и электромагнитный механизм . Лондон: Э. и Ф.Н. Спон. стр. 318–319.

[Shepardson-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Шепардсон, Джордж Дефриз (1917). Телефонный аппарат: введение в разработку и теорию . Нью-Йорк: Д. Эпплтон и компания, стр. 315–316.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]