Ю Прокопцев: Пирог и электроника

Ю.Прокопцев

Пирог и электроника

Есть шуточный стишок про короля, который собрался съесть свой любимый пирог с голубями, но едва пирог был разломлен, как из него выпорхнули голуби, напугав лакомку-короля. Поставив рядом в заголовке понятия "пирог" и "электроника", автор был далек от идеи запечь в пироге транзисторы, что было бы оригинально, но вряд ли вкусно и целесообразно. Речь пойдет о другом: как с помощью электроники определить готовность домашней выпечки. Из множества видов хозяйственной деятельности в быту, так или иначе механизированных и автоматизированных, только приготовление "крупноблочных" изделий из теста типа пирогов, столового хлеба не охвачено инструментальным контролем. Хозяйкам приходится руководствоваться "шестым чувством" либо, обжигая руки, прокалывать свое творение заостренной палочкой. В то же время существует поддающийся контролю физический показатель, определенно связанный со степенью пропекания теста,- его электрическое сопротивление. Так, сырое тесто имеет сопротивление порядка 0,5.. .0,9 кОм, нормально пропеченное - 5...10 кОм, у внешней "сухой корочки" оно достигает 50 кОм и более. Из сказанного видно, что разница сопротивления у теста различных стадий готовности достаточно велика, чтобы использовать ее для объективной оценки этой готовности.

Рис. 1. Схема индикатора

На таком принципе и работает простой индикатор, схема которого приведена на рис. 1. Чувствительным элементом служит триггер Шмитта, собранный на транзисторах VT1, VT2. Его особенность состоит в том, что при увеличении сопротивления на входе, а следовательно, напряжения на базе VT1 до определенной заранее установленной величины, исходное состояние схемы скачком "опрокидывается": отпирается транзистор VT1, и запирается VT2. Напряжение на коллекторе последнего резко увеличивается, заставляя отпереться ключ VT3. При этом начнет светиться индикаторная лампочка HL1, сообщающая о том, что контролируемое место выпечки достигло требуемой кондиции.

Рис. 2. Схема звуковой сигнализации

Соответствующее пороговое состояние индикатора настраивается потенциометром R1. Определить это пороговое состояние можно, исходя из следующих соображений. Известно, что у каждой хозяйки в ходу небольшой набор излюбленных рецептов выпечки. Так вот, вынув из духовки душистое хлебобулочное изделие, достаточно углубить концы щупа в его характерные места и нажать кнопку S1, вращая при этом ручку потенциометра, чтобы его ползунок двигался из верхнего на схеме положения вниз; в момент загорания лампы пороговый уровень будет достигнут. Соответствующее ему положение ручки, снабженной стрелкой-указателем, следует как-то пометить на укрепленной рядом шкале. Подобные измерения сделайте в нескольких "определяющих" местах изделия, в результате чего на шкале получится некоторый сектор, в пределах которого находится область удачных результатов выпечки.

Рис. 3. Индикатор в сборе

При следующих кулинарных сеансах установленный в этом секторе указатель позволит определить состояние готовности изделия. А чтобы избежать ложных показаний, сначала погрузите в тесто щуп и только после этого нажимайте кнопку. Конечно, неплохо иметь возможность проверить, не пора ли вынимать из печи кулебяку или сладкий пирог. Но ведь момент проверки можно и пропустить... А вот если же индикатор, установленный постоянно, дополнить звуковым сигналом, можно рассчитывать, что пирог не подгорит. На рис. 2 показан фрагмент схемы описанного индикатора совместно с устройством звуковой сигнализации. Транзисторы VT4, VT5 вместе с R-C цепочками образуют самовозбуждающийся генератор электрических колебаний с частотой порядка 600 Гц. Колебания усиливаются каскадом на транзисторе VT6, нагруженным электромагнитным капсюлем ДЭМ-4М (BF1 на схеме) или трансляционным громкоговорителем ВА1 вместе с согласующим трансформатором Т1.

Рис. 4. Плата индикатора

Если вы решили ограничиться одним индикатором, его удобнее оформить в виде единой конструкции, как показано на рис. 3. В рукоятке-коробочке разместите 6 элементов "332" для питания схемы, лампочку от карманного фонарика, потенциометр типа СП-04, плату и кнопку. Кронштейн щупа можно сделать из алюминиевой трубки, внутри которой в керамических "бусах" или двухканальной "соломке" для термопар протяните две стальных проволоки; их выступающие наружу концы будут служить контактами щупа.