Timbre eléctrico - Electric bell
Un timbre eléctrico es un mecánico o electrónico campana que funciona por medio de un electroimán . Cuando se aplica una corriente eléctrica , se produce un zumbido repetitivo, un sonido metálico o un repiqueteo. Las campanas electromecánicas se han utilizado ampliamente en cruces de ferrocarril , en teléfonos , alarmas contra incendios y robos , como campanas escolares , timbres y alarmas en plantas industriales, desde finales del siglo XIX, pero ahora están siendo reemplazadas ampliamente por sirenas electrónicas. Una campana eléctrica consta de uno o más electroimanes, hechos de una bobina de alambre aislado alrededor de una barra de hierro , que atraen una armadura de tira de hierro con un badajo.
Tipos
Campanas de interrupción
Cómo trabajan ellos
La forma más utilizada es la campana de interrupción, que es una campana mecánica que produce un sonido continuo cuando se aplica corriente. Vea la animación, arriba. La campana o gong (B) , que a menudo tiene la forma de una copa o media esfera, es golpeada por un brazo con resorte (A) con una bola de metal en el extremo llamada badajo , accionada por un electroimán (E ) . En su posición de reposo, el badajo se mantiene alejado de la campana una distancia corta por su brazo elástico. Cuando el interruptor (K) está cerrado, una corriente eléctrica pasa desde la batería (U) a través del devanado del electroimán. Crea un campo magnético que atrae el brazo de hierro del badajo, tirando de él para darle un toque a la campana. Esto abre un par de contactos eléctricos (T) unidos al brazo de la clapeta, interrumpiendo la corriente al electroimán. El campo magnético del electroimán colapsa y el badajo se aleja de la campana. Esto cierra los contactos nuevamente, permitiendo que la corriente fluya al electroimán nuevamente, por lo que el imán tira del badajo para golpear la campana nuevamente. Este ciclo se repite rápidamente, muchas veces por segundo, lo que resulta en un timbre continuo.
El tono del sonido generado depende de la forma y el tamaño de la campana o resonador de gong. Cuando se instalan varias campanas juntas, se les puede dar anillos distintivos utilizando diferentes tamaños o formas de gong, aunque los mecanismos de golpe sean idénticos.
Otro tipo, la campana de un solo golpe, no tiene contactos de interrupción. El martillo golpea el gong una vez cada vez que se cierra el circuito. Estos se utilizan para señalar notificaciones breves, como la apertura de la puerta de una tienda para un cliente, en lugar de advertencias continuas.
Zumbadores
Un zumbador eléctrico utiliza un mecanismo similar a una campana de interrupción, pero sin la campana resonante. Son más silenciosos que las campanas, pero son adecuados para un tono de advertencia en una distancia pequeña, como a través de un escritorio.
Un zumbador o zumbador es un dispositivo de señalización de audio, que puede ser mecánico, electromecánico o piezoeléctrico. Los usos típicos de zumbadores y pitidos incluyen dispositivos de alarma, temporizadores y confirmación de la entrada del usuario, como un clic del mouse o una pulsación de tecla.
Con el desarrollo de la electrónica de bajo costo a partir de la década de 1970, la mayoría de los timbres ahora han sido reemplazados por "sirenas" electrónicas. Estos reemplazan el percutor electromecánico de una campana con un oscilador electrónico y un altavoz, a menudo un transductor piezoeléctrico .
Campanas de un solo golpe
Las primeras campanas eléctricas comerciales se utilizaron para señalización ferroviaria , entre cajas de señales . Se utilizaron códigos de campana complejos para indicar los tipos de trenes que pasaban entre las cajas de señales y los destinos a los que debían dirigirse.
Se trataba de campanas de un solo golpe: la aplicación de corriente a un electroimán empujaba el badajo de la campana contra la campana o gong y sonaba una campana. La campana no sonó continuamente, sino solo con un solo timbre, hasta que se volvió a aplicar corriente. Para sostener el tono, estas campanas solían ser mucho más grandes que las que se usan hoy en día con las campanas interruptoras. Se pueden usar campanas, gongs y campanillas en espiral, dando un tono distinto para cada instrumento.
Un desarrollo simple de la campana de un solo golpe fue la campana suspendida. Esto se había utilizado anteriormente, accionado mecánicamente, para campanas de llamada de sirvientes en casas grandes. En lugar de hacer funcionar un badajo, el electroimán sacudió toda la campana, que estaba montada en un resorte espiral flexible. La inercia de la campana pesada sobre el resorte ligero continuaría sonando durante algunos segundos después del golpe. Aunque el sonido se extinguiría rápidamente, el temblor visible de la campana podría indicar qué campana había sonado, entre un panel de varios.
Telefonos
.jpg)
Las campanas de los teléfonos fijos funcionaban con corriente alterna de 60 a 105 voltios RMS de 20 Hertz. y se utilizó un diseño diferente, la campana polarizada . Estos tienen una armadura que contiene un imán permanente, de modo que este es atraído y repelido alternativamente por cada media fase y diferente polaridad del suministro. En la práctica, el inducido está dispuesto simétricamente con dos polos de polaridad opuesta enfrentados a cada extremo de la bobina, de modo que cada uno pueda ser atraído a su vez. No se requiere un interruptor de contacto, por lo que estas campanas son confiables para un servicio prolongado.
Alarmas contra-incendios
Las campanas de alarma contra incendios se dividen en dos categorías: vibratorias y de un solo golpe. En una campana vibratoria, la campana sonará continuamente hasta que se corte la energía. Cuando se suministra energía a una campana de un solo golpe, la campana sonará una vez y luego se detendrá. No volverá a sonar hasta que se apague y se vuelva a encender. Estos se utilizaron con frecuencia con estaciones de activación codificadas .
Fuentes de energía
Las campanas eléctricas suelen estar diseñadas para funcionar con voltajes bajos de 5 a 24 V CA o CC . Antes de la distribución generalizada de energía eléctrica, las campanas eran necesariamente alimentadas por baterías, ya fueran del tipo de celda húmeda o de celda seca. Las campanas utilizadas en los primeros sistemas telefónicos derivaban de la corriente mediante un generador de magneto accionado por el abonado. En aplicaciones residenciales, generalmente se usa un pequeño transformador de timbre para alimentar el circuito del timbre. Para que los circuitos de timbre se puedan hacer con métodos de cableado de bajo costo, los circuitos de señal de timbre están limitados en voltaje y potencia nominal. Las campanas para fines industriales pueden funcionar con otros voltajes de CA o CC más altos para igualar los voltajes de la planta o los sistemas de batería de reserva disponibles.
Historia
La campana del interruptor evolucionó a partir de varios mecanismos electromecánicos oscilantes que fueron ideados tras la invención del electroimán por William Sturgeon en 1823. Uno de los primeros fue el cable eléctrico oscilante inventado por James Marsh en 1824. Consistía en un péndulo de alambre sumergido en un mercurio. abrevadero, suspendido entre los polos de un electroimán. Cuando la corriente pasó a través del cable, la fuerza del imán hizo que el cable se balanceara hacia los lados, fuera del mercurio, lo que interrumpió la corriente del imán, por lo que el cable cayó hacia atrás. El moderno mecanismo de campana eléctrica tiene su origen en un "interruptor de contacto" vibratorio o mecanismos interruptores ideados para interrumpir la corriente primaria en bobinas de inducción . Los interruptores vibratorios de "martillo" fueron inventados por Johann Philipp Wagner (1839) y Christian Ernst Neeff (1847), y Froment (1847) los desarrolló en un timbre. John Mirand alrededor de 1850 agregó un badajo y un gong para hacer la campana eléctrica estándar para usar como sirena de telégrafo . En esa época, Siemens, Halske y Lippens inventaron otros tipos. La campana polarizada (imán permanente) utilizada en los teléfonos, que apareció alrededor de 1860, tuvo su comienzo en el relé polarizado y el telégrafo desarrollado por Werner Siemens alrededor de 1850.
Ver también
- Timbre de la puerta
- Oxford Electric Bell , que funciona de forma electrostática en lugar de mediante un electroimán