SENSORE A MERCURIO

Cominciamo quindi col ricordare che l'integrato 4093B è costruito con una tecnologia che conferisce al componente una media velocità di intervento, un'ottima insensibilità ai disturbi e la possibilità di funzionare con tensioni anche non perfettamente stabilizzate, comprese fra i 3 V e i 18 V. Con queste caratteristiche, dunque, si possono realizzare porte logiche dotate di un'eccezionale percentuale di isteresi, senza pregiudicare i livelli logici d'ingresso. In pratica, si ottengono soglie di scatto al di sopra del 75% della tensione di alimentazione e al di sotto del 25% dello stesso valore di tensione, con un funzionamento garantito, se abbinato ad altro circuito della famiglia 4000 o con prestazioni analoghe. Ciò conferisce al dispositivo una grandissima immunità ai disturbi, con fronti di commutazione assolutamente sicuri e puliti, che non sarebbero raggiungibili neppure con componenti discreti, a meno che non si vogliano realizzare assurdi e complicati circuiti, con consumi elevatissimi di energia, certamente non paragonabili con quelli irrisori del 4093B. Consideriamo, sia pure brevemente, il circuito di figura 1. Se insorgono delle incertezze, come può accadere, quando il mercurio dell'interruttore CM non chiude o apre completamente i contatti, occorre inserire un sistema di ritardo alla commutazione di IC1; e ciò si ottiene regolando in modo continuo il trimmer R 1 ed attribuendo eventualmente al condensatore C1 valori capacitivi diversi da quello prescritto. Facciamo presente che l'eliminazione delle incertezze, col metodo ora descritto, diviene particolarmente importante in presenza di vibrazioni meccaniche, come nel caso di applicazioni su autoveicoli. Ad ogni modo, la sezione "a" di IC1, in virtù dell'isteresi propria dell'integrato, offre uno scatto veloce, dopo un certo ritardo dalla chiusura completa di CM, regolato tramite R1. La sezione IC1b dell'integrato 4093B svolge la funzione di oscillatore a bassissima frequenza, abilitando, a tratti, l'oscillatore a frequenza audio che produce il suono in altoparlante. L'oscillatore citato è composto in modo assai semplice, il più semplice possibile in elettronica, perché comprende, oltre che l'elemento attivo, una sola resistenza ed un solo condensatore. Ciò nonostante, l'innesco è sicuro ed il funzionamento stabile, anche in presenza di variazioni di temperatura e di tensioni di alimentazione. La reazione positiva, che innesca le oscillazioni, è assicurata dal circuito interno di IC1, che genera l'isteresi, la quale va riscontrata in pratica in una reazione positiva controllata. La durata del ciclo ed il suo mantenimento dipendono dalla resistenza R6, che collega l'uscita della sezione "b" di IC1 (piedino 4) con l'entrata della stessa sezione (piedino 6), costringendo il condensatore C2 a caricarsi e scaricarsi, attraverso R6, fra le due soglie di scatto di IC1. Questo, ovviamente, quando l'ingresso di IC1 b (piedino 5) è alto. La sezione IC1c inverte e pilota un secondo oscillatore, identico al primo ma calibrato in frequenza su valori più alti, cioè udibili; si noti, infatti, come il valore capacitivo di C4 sia più basso di quello di C2. La frequenza audio può essere regolata variando il valore capacitivo del condensatore C4. Il transistor TR2 svolge le funzioni di amplificatore di potenza audio, mentre la resistenza R7 provvede a limitare la corrente durante i lunghi periodi di funzionamento, onde evitare consumi eccessivi di energia ed il conseguente riscaldamento del semiconduttore. Il condensatore elettrolitico C5 consente una notevole amplificazione delle armoniche elevate, con lo scopo di rendere assai più musicale ed udibile il suono emesso dall'altoparlante. Il quale deve avere una potenza di almeno 1-2 W ed un'impedenza di valore compreso fra gli 8 e i 16 ohm.