DIAĽKOVÝ OVLÁDAČ                                                                                         ÚVOD

 

 

Fyzikálne deje:  Infračervené žiarenie

Didaktické použitie (ročník, tématický celok, téma):

4. ročník SŠ; VLNENIE; Elektromagnetické vlnenie;( Infračervené žiarenie)

História a princíp činnosti:

Prvým odborom, kde bolo použité diaľkové ovládanie, bolo vojenstvo. Boli to rádiom riadené motorové lode, ktoré vyvinuli Nemci k ničeniu nepriateľského námorníctva počas 1. svetovej vojny. Počas 2. svetovej vojny k tomu pribudli diaľkovo riadené bomby a iné zbrane.

Prvým mierovým použitím bolo diaľkové otváranie garážových dverí, ktoré sa objavilo v USA koncom 40. rokov 20. storočia.

V 50. rokoch sa objavilo prvé diaľkové ovládanie televíznych prijímačov, ale nie v dnešnej forme. Vtedajšie diaľkové ovládanie bolo podobné ovládaniu detských autíčok a všetky príkazy sa prenášali káblom spojeným s televízorom. Tieto ovládače boli celkom nepohodlné a o kábel sa často zakopávalo.

Skutočné bezdrôtové diaľkové ovládanie sa objavilo až v roku 1955. jeho autorom bol Eugene Polley a bolo založené na 4 fotobunkách v 4 radoch televízneho prijímača. Ale tento spôsob sa neukázal ako spoľahlivý – televízny prijímač ovládalo aj slnko, keď sa dostalo so izby.

                                                                                   

                                                 Prvý bezdrôtový diaľkový ovládač „Fleshmatic“ od Zenith Electronics  Corporation                                                  http://www.zenith.com/about_remote.html

A tak sa hľadal dokonalejší spôsob ovládania televízneho prijímača. Najjednoduchšie sa zdalo použitie rádiových vĺn, ale rádiové vlny prechádzajú stenou a tak diaľkové ovládanie ovládalo aj susedov prijímač. Ďalším nápadom bolo použiť zvuk. Konštruktéri sa však domnievali, že by zvukové signály pôsobili rušivo a naviac nebolo jednoduché nájsť takú frekvenciu, ktorá sa v domácnosti nevyskytuje a ani nevychádza z televízneho prijímača.

Od zvuku už nebolo ďaleko k ultrazvuku, t.j. zvuku s vyššou frekvenciou ako môžeme počuť. A tak bol Dr. Robert Adler poverený vedením tímu technikov pre nájdenie spôsobu použitia ultrazvuku v domácnosti, ako nového kroku k diaľkovému ovládaniu.

Toto ovládanie bolo čisto mechanické, nepoužívalo žiadne batérie. Bolo tvorené 4 hliníkovými tyčami s rôznou dĺžkou (ladenie hore a dolu, vypínanie zvuku a prístroja) a pružinovým mechanizmom s „kladivkom“. Prvé prístroje tohto typu sa objavili koncom roku 1956.

V 60. rokoch sa objavili tranzistory a neodolalo im ani diaľkové ovládanie. To bolo modifikované, zvuk bol vytváraný elektronicky, diaľkové ovládanie bolo napájané batériami. Tento spôsob sa udržal až do začiatku 80. rokov.                                                       Vtedy sa už objavil nový hit, infračervená dióda, tieto diódy sú schopné emitovať a prijímať svetelný lúč s nízkou frekvenciou, ktorý je pre ľudské oko neviditeľný.

Diaľkové ovládanie založené na tomto princípe sa používa dodnes. Ovládania môžu mať aj 50 tlačidiel.

Postupne sa ovládanie začalo používať aj pri iných prístrojoch: pri videu, vežiach, satelitov, kamier, fotoaparátov, na ovládanie dverí, atď. Existujú aj univerzálne diaľkové ovládania a dokonca aj také, ktoré sú súčasťou náramkových hodiniek [25]. 

Ako dokáže ovládač zapnúť na diaľku televízor? Pri stlačení niektorého jeho tlačidla začne ovládač vysielať infračervené žiarenie, začne pracovať jeho vysielacia dióda, na ktorej ste stlačením tlačidla zapojili jeden z elektrických oscilačných obvodov. Infračervené žiarenie musí dopadnúť na prijímaciu diódu umiestnenú v TV prijímači, ktorá v ňom zapne okruh s určitou televíznou stanicou, prípadne televízor vypne. Čiže ovládač obsahuje kóder signálu s vysielačom a televízia je vybavená dekóderom. Po stlačení tlačidla kóder vygeneruje informáciu, ktorú vysielač odošle. Tento zakódovaný signál príjme prijímač, dekóder ho dekóduje a predá k vyhodnoteniu spínacím obvodom, ktoré napríklad zvýšia hlasitosť.   Pretože s diaľkovým ovládačom máme v ruke zdroj infračerveného žiarenia, môžeme skúmať jeho vlastnosti, napr. reflexiu, absorpciu alebo vlnovú dĺžku a intenzitu. Infračervené žiarenie je elektromagnetické vlnenie.

 

Motivačné otázky:

Prostredníctvom čoho  sa diaľkovo ovládajú televízory, videorekordéry a iná spotrebná elektronika?

Prostredníctvom signálu, ktorý je zakódovaný do infračerveného žiarenia diaľkového ovládača [2].

(Elektromagnetické žiarenie)

Pokusy:

Diaľkový ovládač televízneho prijímača

Pri skúmaní infračerveného žiarenia môžeme používať televízny ovládač ako jeho zdroj.

Pomôcky: diaľkový ovládač TV pracujúci v infračervenom obore, odpovedajúci televízny prijímač, dosky z rôznych materiálov (sklo, papier, vlnená látka, drevo, kovy, plasty...)

Dochádza k odrazu (reflexii) infračerveného žiarenia?

Najprv namierime ovládačom priamo na televízor a uvedieme ho do chodu. Potom sa pokúsime televízor zapnúť tak, že ovládačom zamierime pod rôznymi uhlami na okolité steny. Dôjde k zapnutiu televízora? K odrazu dôjde len pri niektorých priestorových uhloch.

Dochádza k absorpcii infračerveného žiarenia niektorými látkami?

Medzi prijímač a vysielač dáme dosky z rôznych materiálov. Zistíme, že infračervené žiarenie je prepustené sklom, papierom a vlnenou látkou a neprejde kovom, drevom a plastom.

Pokusy môžu prevádzať aj žiaci sami. Môžu napríklad zistiť, či infračervené žiarenie prepustí lepšie suchý alebo mokrý kus látky, či prechádza rukou atď.

Použitie pokusu:  Elektrina, optika : infračervené žiarenie (ZŠ, SŠ)  [4].