Электрический звонок - Electric bell

Старый электрический дверной звонок

An электрический звонок механический или электронный колокол который функционирует посредством электромагнит. Когда электрический ток применяется, он издает повторяющийся жужжащий, лязгающий или звенящий звук. Электромеханические звонки получили широкое распространение на железнодорожные переезды, в телефоны, Огонь и охранная сигнализация, в качестве школьные колокола, дверные звонки, и сигнализация на промышленных предприятиях, с конца 1800-х годов, но теперь они широко заменяются электронными звуковыми оповещателями. Электрический звонок состоит из одного или нескольких электромагнитов, сделанных из витка изолированного провода вокруг Железный слиток, которые притягивают железную полосу арматура с хлопушкой. Когда через катушки течет электрический ток, электромагнит создает магнитное поле, которое притягивает к себе якорь, заставляя молоток ударять по колоколу.

Типы

Звонки прерывателя

Как работает электрический звонок-прерыватель.

Как это устроено

Наиболее широко используемой формой является звонок прерывателя, который представляет собой механический звонок, издающий непрерывный звук при подаче тока. См. Анимацию выше. Колокол или гонг (В), который часто имеет форму чашки или полусферы, ударяется подпружиненной рукой (А) с металлическим шаром на конце, называемым хлопушка, приводимый в действие электромагнит (E). В исходном положении хлопушка удерживается на небольшом расстоянии от колокола своей пружинящей рукой. Когда переключатель (K) закрыто, электрический ток проходит от аккумулятор (U) через обмотку электромагнита. Это создает магнитное поле который притягивает железную руку колотушки, подтягивая ее, чтобы постучать в колокол. Это открывает пару электрические контакты (Т) прикреплен к рычагу тарелки, прерывая ток к электромагниту. Магнитное поле электромагнита схлопывается, и трещотка отскакивает от колокола. Это снова замыкает контакты, позволяя току снова течь к электромагниту, поэтому магнит притягивает тарелку, чтобы снова ударить по звонку. Этот цикл повторяется быстро, много раз в секунду, что приводит к непрерывному звонку.

Тон генерируемого звука зависит от формы и размера резонатора колокола или гонга. Если несколько колоколов установлены вместе, им могут быть приданы отличительные кольца с использованием гонга разного размера или формы, даже если механизмы удара идентичны.

Другой тип, одноразовый звонок, не имеет прерывающих контактов. Молоток ударяет по гонгу один раз при каждом замыкании цепи. Они используются для подачи кратких уведомлений, таких как открытие двери магазина для покупателя, а не постоянных предупреждений.

Зуммеры

Основная статья: Зуммер

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

Зуммер или зуммер - это устройство звуковой сигнализации, которое может быть механическим, электромеханическим или пьезоэлектрическим. Типичное использование зуммеров и звуковых сигналов включает устройства сигнализации, таймеры и подтверждение ввода данных пользователем, например щелчком мыши или нажатием клавиши.

С развитием недорогой электроники с 1970-х годов большинство зуммеров было заменено электронными «звуковыми оповещателями». Они заменяют электромеханический ударник колокола на электронный генератор и громкоговоритель, часто пьезоэлектрический преобразователь.

Одноразовые колокола

Звонок однотактный для железнодорожной сигнализации

Первые коммерческие электрические звонки использовались для железнодорожная сигнализация, между сигнальные коробки. Сложные коды звонков использовались для обозначения типов поездов, проходящих между сигнальными будками, и пунктов назначения, в которые они должны направляться.

Это были одноразовые звонки: подача тока на электромагнит подтягивала колокольчик к колоколу или гонгу и давала один звонок. Колокольчик не звенел постоянно, а только однократно, пока ток не был снова включен. Чтобы поддерживать звук, эти колокольчики обычно были намного больше, чем те, которые используются сегодня с колоколами прерывателя. Можно было использовать колокола, гонги и спиральные перезвоны, придавая каждому инструменту особый тон.

Простым развитием одноходового колокола был колокол с пружиной. Ранее он использовался с механическим приводом для звонков прислуги в больших домах. Вместо того, чтобы работать хлопушкой, электромагнит раскачивал весь колокол, который был установлен на гибкой спиральной пружине. Инерция тяжелого колокола на легкой пружине продолжала звонить еще несколько секунд после удара. Хотя звук быстро утихал, видимое дрожание колокола могло указывать на то, в какой колокол звонили, среди нескольких панелей.

Телефоны

Поляризованный колокол, около 1903 г.

Звонки стационарных телефонов питались от 60–105 В RMS 20 Гц переменного тока. и другой дизайн, поляризованный колокол, использовался. Они имеют якорь, содержащий постоянный магнит, так что он поочередно притягивается и отталкивается каждой половиной фазы и разной полярностью источника питания. На практике якорь расположен симметрично с двумя полюсами противоположной полярности, обращенными к каждому концу катушки, так что каждый может притягиваться по очереди. Прерыватель контактов не требуется, поэтому такие звонки надежны и рассчитаны на долгую службу.[1]

Пожарная сигнализация

Звонок пожарной сигнализации

Звонки пожарной сигнализации делятся на две категории: вибрационные и одноходовые. На вибрирующем колоколе звонок будет звонить постоянно, пока не будет отключено электричество. При подаче питания на однотактный звонок он прозвонит один раз, а затем остановится. Он не будет звонить снова, пока питание не будет выключено и снова не включено. Они часто использовались с кодированные тяговые станции.

Источники питания

Электрические звонки обычно предназначены для работы на низком напряжения от 5 до 24 В AC или же ОКРУГ КОЛУМБИЯ. До широкого распространения электроэнергии колокола в обязательном порядке питались от батарей с жидкими или сухими элементами.[2] Колокола использовались в начале телефон системы получают ток от магнето генератор проворачивается абонентом. В жилых помещениях небольшой звонок трансформатор обычно используется для питания цепи дверного звонка. Чтобы цепи звонка можно было создать с помощью недорогих методов подключения, цепи сигнала звонка ограничены по напряжению и номинальной мощности.[3] Колокола для промышленных целей могут работать от других, более высоких напряжений переменного или постоянного тока, чтобы соответствовать напряжениям завода или доступным системам резервных батарей.[4]

История

Звонок прерывателя развился из различных колебательных электромеханических механизмов, которые были разработаны после изобретения электромагнит к Уильям Стерджен в 1823 г.[5] Одним из первых был колебательный электрический провод, изобретенный Джеймсом Маршем в 1824 году.[6][5] Он представлял собой проволочный маятник, погруженный в ртутный желоб, подвешенный между полюсами электромагнита. Когда ток пропускался через проволоку, сила магнита заставляла проволоку раскачиваться в сторону из-за ртути, которая прерывала ток к магниту, и проволока падала обратно. Современный механизм электрического звонка возник из вибрационного «прерывателя контактов» или прерыватель механизмы, предназначенные для прерывания первичного тока в индукционные катушки.[5] Вибрационные прерыватели-молотки были изобретены Иоганном Филиппом Вагнером (1839 г.) и Кристианом Эрнстом Неффом (1847 г.), а Фромент (1847 г.) превратил их в зуммер.[5][6] Джон Миранд около 1850 года добавил хлопушку и гонг, чтобы сделать стандартный электрический звонок.[5][6] для использования в качестве телеграфный эхолот. Другие типы были изобретены примерно в то время Сименсом, Хальске и Липпенсом.[5] Поляризованный (постоянный магнит) звонок, используемый в телефонах, появившийся около 1860 г.,[6] берет свое начало в поляризованном реле и телеграф, разработанный Вернером Сименсом около 1850 года.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кеннеди, Рэнкин (1902). «Глава IV: Телефоны; Поляризованный колокол». Книга Электроустановок. Том III (Неизвестный - крышка "лампы" - ред.). Кэкстон. С. 126–127.
  2. ^ Фредерик Чарльз Оллсоп. Практичный электрический звонок: трактат по установке и обслуживанию электрических звонков и всей необходимой аппаратуры.. E. & F. N. Spon. 1890. С. 30-32.
  3. ^ Террел Крофт, Уилфорд Саммерс (редактор), Справочник американского электрика, одиннадцатое издание, Мак Гроу Хилл, 1987 ISBN  0-07-013932-6, разделы с 9.451 по 9.462
  4. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-03-09. Получено 2011-04-29.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь) извлечено 29 апреля 2011 г. Лист изготовителя колоколов, на котором показаны звонки 24 В переменного / постоянного тока, 120/240 В переменного / постоянного тока
  5. ^ а б c d е ж Томпсон, Сильванус П. (1891). Электромагнит и электромагнитный механизм. Лондон: Э. и Ф. Н. Спон. С. 318–319.
  6. ^ а б c d е Шепардсон, Джордж Дефриз (1917). Телефонный аппарат: введение в разработку и теорию. Нью-Йорк: Д. Эпплтон и Ко, стр. 315–316.