DIY kapacitný snímač. Schémy snímačov pohybu a princíp ich činnosti, schémy zapojenia

Činnosť kapacitných snímačov je zvyčajne založená na zaznamenávaní zmien parametrov generátora, ktorého oscilačný systém zahŕňa kapacitu sledovaného objektu. Najjednoduchší z týchto snímačov obsahuje jeden LC oscilátor založený na tranzistore s efektom poľa a pracuje na princípe zvyšovania spotreby prúdu alebo znižovania napätia so zvyšujúcou sa kapacitou. Takéto zariadenia s maximálnym dosahom detekcie približujúceho sa objektu nie väčším ako 0,1 m majú veľmi nízku stabilitu a nízku odolnosť voči šumu. Vyššie charakteristiky majú kapacitné snímače, ktorých obvod je vyrobený na báze dvoch generátorov a funguje na princípe porovnávania frekvencie alebo fázy kmitov referenčného a laditeľného (meracieho) generátora. Napríklad popísané v . Najlepšie z nich sú schopné vnímať prístup osoby vo vzdialenosti 2 m, ak sa však vykonávajú na diskrétnych prvkoch, sú príliš objemné a pri použití špecializovaných mikroobvodov sú príliš drahé.

Tento článok pojednáva o obvode kapacitného snímača s vysokou citlivosťou na čipe tónového dekodéra NJM567. Tento čip a jeho analógy (napríklad NE567) sa široko používajú na detekciu úzkopásmových signálov v rozsahu od 10 Hz do 500 kHz. Používali sa aj v systémoch na automatické nastavovanie rýchlosti otáčania videohlavnej jednotky domácich videorekordérov. Použitie RC oscilátora zabudovaného v tónovom dekodéri zjednodušuje obvod kapacitného snímača a vnútorná PLL slučka tohto oscilátora zaisťuje stabilitu a odolnosť snímača voči šumu.
Detekčný dosah približujúcej sa osoby je minimálne 0,5 m (pri dĺžke senzorovej antény 1 m), čo je výrazne väčšie ako napríklad zariadenie vyrobené podľa schémy. Zariadenie neobsahuje produkty vinutia (tlmivky), čo zjednodušuje jeho opakovanie.

Obvod kapacitného snímača znázornené na obr. 1. Prvky na nastavenie frekvencie generátora umiestnené v čipe DA2 sú rezistor R6 a kondenzátor C5. Signál generátora s frekvenciou asi 15 kHz z kolíka 5 mikroobvodu DA2 sa privádza do obvodu fázového posunu, ktorý tvorí orezávací odpor R5, anténa WA1, kondenzátor SZ a odpor R3. Z neho sa prostredníctvom zdrojového sledovača na tranzistore VT1 s efektom poľa, zosilňovača na tranzistore VT2 a kondenzátora C4 privádza signál na vstup IN (kolík 3) mikroobvodu DA2. Pin 2 tohto mikroobvodu je pripojený ku kondenzátoru C8 filtra fázového detektora systému PLL, ktorého kapacita určuje šírku jeho záchytného pásma. Čím väčšia kapacita, tým užší pásik.

Referenčné napätie je privádzané do druhého fázového detektora mikroobvodu z generátora s fázovým posunom 90 vzhľadom na fázový posun dodávaný do PLL fázového detektora. Napätie na kolíku 1 mikroobvodu (výstup druhého detektora), privádzané do komparátora napätia, ktorý je v ňom zabudovaný, závisí od fázového posunu medzi vstupným signálom a signálom generátora zavedeným vyššie uvedeným obvodom, ktorý zahŕňa anténu WA1. . C7 je výstupný filtračný kondenzátor fázového detektora. Rezistor R8, zapojený medzi kolíky 1 a 8 mikroobvodu, vytvára hysterézu v spínacej charakteristike komparátora, ktorá je potrebná na zvýšenie odolnosti proti šumu. Obvod R7C6 je zaťaženie výstupu OUT, vyrobené podľa obvodu s otvoreným kolektorom.

Ďalej je podľa obvodu kapacitného snímača signál cez diódu VD2 privádzaný do obvodu odporu R9 a kondenzátora C9 a na vstup logického prvku DD1.1. Obvod R10C10 generuje impulz, ktorý blokuje falošné spustenie snímača v momente zapnutia napájania. Z výstupu prvku DD1.1 je signál privádzaný cez diódu VD4 do obvodu R11C11, ktorý zaisťuje, že trvanie výstupného signálu snímača nie je kratšie ako je špecifikované, a do prvkov DD1.2 a DD1.3 zapojených v série, tvoriace vzájomne inverzné výstupné signály snímača na „Výstupných“ vedeniach. 1“ a „Von. 2". Vysoký stupeň signál na linke „Von. 2” a rozsvietená LED HL1 indikujú, že osoba je v citlivej oblasti.

Napájacia jednotka kapacitného snímača je namontovaná na integrovanom stabilizátore LM317LZ, ktorého výstupné napätie je nastavené na 5 V pomocou rezistorov R1 a R2. Vstupné napätie môže byť v rozmedzí 10...24 V. Dióda VD1 chráni snímač pred nesprávnou polaritou zdroja tohto napätia.
Všetky časti snímača sú namontované na jednej strane vytlačená obvodová doska z fóliového sklolaminátu, ktorého výkres je na obr. 2. Rezistory R1 a R2 - pre povrchová montáž. Sú namontované na doske zo strany tlačených vodičov. Trimrový rezistor R5 - SPZ-19a alebo jeho dovážaný ekvivalent.

Čip NJM567D je možné nahradiť NE567, KIA567, LM567 s rôznymi písmenovými indexmi označujúcimi typ puzdra. Ak ide o typ DIP8 (ako NJM567D) alebo okrúhly kov, DPS nebude potrebné upravovať. Analógom mikroobvodu K561LE5 je CD4001A. Tranzistor KP303E je nahradený BF245, KT3102E BC547.
Anténa WA1 je kus jednožilového izolovaného drôtu s prierezom 0,5 mm2 a dĺžkou 0,3...1,5 m. Krátka anténa poskytuje menšiu citlivosť. Treba mať na pamäti, že požadovaná kapacita kondenzátora SZ závisí od vlastnej kapacity antény, a teda od jej dĺžky. Kapacita uvedená v diagrame je optimálna pre anténu dlhú približne meter. Pre prácu s anténou dlhou 0,3 m je potrebné znížiť kapacitu na 30 pF.

Kapacitný snímač by sa mal nastaviť jeho inštaláciou a anténou tam, kde sa majú používať. Malo by sa vziať do úvahy, že prah odozvy je ovplyvnený aj umiestnením antény vzhľadom na uzemnené predmety a vodiče.
Na začiatku je posúvač ladiaceho odporu R5 nastavený do polohy maximálneho odporu. Po zapnutí napájania by mala LED HL1 zostať zhasnutá. Funkčnosť snímača môžete overiť zapnutím tejto LED diódy, keď sa dotknete antény rukou. Ak je kapacita kondenzátora SZ zvolená správne, potom keď sa posúvač orezávacieho odporu R5 posunie do polohy minimálneho odporu, LED by sa mala rozsvietiť bez toho, aby sa dotkla antény.

Po uistení sa, že obvod kapacitného snímača je funkčný, jeho nastavenie pokračuje známym spôsobom, pričom sa požadovaný prah odozvy dosiahne plynulým pohybom jazdca trimra. Je vhodné to urobiť pomocou dielektrického skrutkovača, ktorý má minimálny vplyv na obvody fázového posunu.
Optimálne nastavenie zodpovedá rozsvieteniu LED, keď sa človek priblíži k metrovej anténe na vzdialenosť 0,5 m, a jej zhasnutiu, keď sa vzdiali na 0,6 m, skrátením antény na 0,3 m sa tieto hodnoty znížia asi tretina.

Je potrebné poznamenať, že ak je kapacita kondenzátora SZ príliš veľká, LED HL1 sa môže rozsvietiť v krajnej ľavej polohe posúvača a keď sa dotknete antény rukou, môže zhasnúť. Vysvetľuje to skutočnosť, že zariadenie funguje na vyváženom princípe a v prípade potreby sa dá nastaviť tak, aby sa spustilo pri odstránení chráneného objektu z citlivej oblasti.

LITERATÚRA
1. Tabunshchikov V. Magická štafeta. - Modelár-konštruktér, 1991, č.1, s. 23.
2. Nechaev I. Kapacitné relé. - Rozhlas, 1992, č. 9, s. 48-51.
3. Ershov M. Kapacitný snímač. - Rádio, 2004, č. 3, s. 41,42.
4. NJM567 tónový dekodér/fázovo uzamknutá slučka. www.pdf.datasheet.su/njr/njm567d.pdf
5. Solomein V. Kapacitné relé. -Rozhlas, 2010, č.5, s. 38, 39.

V. TUŠNOV, Lugansk, Ukrajina
„Rozhlas“ č. 12 2012

- jeden z najviac jednoduché senzory pohyb je koncový spínač zabudovaný do otvoru dverí. Tiež princíp jeho fungovania nie je zložitý - spúšťa sa pri otváraní alebo zatváraní dverí. V chladničke sa používa celkom jednoduchý obvod, v domáci bar, ktorý pri otvorení dvierok zapne osvetlenie. Tento dizajn je možné použiť v technickej miestnosti, na chodbe bytu alebo na vchodových dverách. Pomocou tejto analógie môžete vytvoriť „pracovný monitor“ vyrobený na LED diódach pomocou takého „koncového spínača“ alebo alarmu, ktorý bude varovať pri spustení.

Práve tieto zariadenia, pozostávajúce z elektromechanického jazýčkového spínača a magnetu, sú dnes inštalované v chránených priestoroch. Toto zariadenie má však svoj slabý článok – úzko zacielenú aplikáciu. Ak potrebujete ovládať veľké vonkajšie plochy, veľké priestory, potom nebudú k ničomu. Čo sa týka pasáží otvorený typ, potom pre nich existujú zariadenia schopné reagovať na akékoľvek zmeny v okolí. Medzi takéto snímače patria fotorelé, kapacitné snímače, tepelné detektory a tiež akustické relé.

Na ovládanie pohybu v určitom priestore slúžia senzory prítomnosti na zapnutie svetiel Nie len priemyselná produkcia, ale aj vyrábané ručne. Široko používané sú fotografické prístroje, zariadenia na vyhodnocovanie signálov ozveny a zvukové alarmy. Robia vynikajúcu prácu pri varovaní, keď sa objekt pohybuje v dosahu zariadení. Základným základom fungovania takýchto zariadení je vytvorenie impulzného signálu a jeho zaznamenanie v momente odrazu od objektu. V momente, keď impulz vstúpi do takejto riadiacej oblasti, zmenia sa vlastnosti odrazového signálu a detektor vytvorí riadiaci signál vo výstupnom obvode.

Nižšie je schematický diagram fungovania fotosenzitívneho stroja a akustického relé:

Automatické otváranie dverí, akustické alarmy, špeciálne strážne alarmy a mnoho ďalších zariadení, ktoré presne zaznamenávajú polohu objektu.

Najmä by bolo pozoruhodné vybaviť svoje zrkadlo snímačom prítomnosti s efektom LED podsvietenie. Osvetlenie sa zapojí len vtedy, keď sa priblížite k zrkadlu. Mimochodom, takýto diagram je možné zostaviť vlastnými rukami doma.

Schematické schémy zariadení

Mikrovlnné zariadenie

Považuje sa za jedno z najpopulárnejších signalizačných zariadení senzory prítomnosti na zapnutie svetiel, sú skvelé na monitorovanie otvorených priestorov. Na rovnaké účely nie je menej efektívne zariadenie- kapacitný snímač. Zvláštnosťou tohto zariadenia je určenie transformačného koeficientu rádiových vĺn. Pravdepodobne mnohí z vás niekedy zaznamenali takýto účinok v akcii. Keď sa priblížite k zapnutému rádiu, objaví sa hluk v pozadí a začne sa vzďaľovať od naladenej vlny. Ak si chcete zopakovať obvod pohybového snímača fungujúceho na mikrovlnnom princípe, potom je odstavec nižšie určený práve vám. Základom takéhoto lapača vĺn je generátor ultravysokofrekvenčných oscilácií a špecializovaná anténa.

Nižšie je uvedený spôsob výroby snímača pohybu mikrovlnného typu so schémou pracovného obvodu, ktorého vytvorenie nie je ťažké. Tranzistor KP306 VT1 s efektom poľa funguje ako vysokofrekvenčný generátor a plní aj funkcie rádiového prijímača. Usmerňovacia dióda VD1 sa používa na detekciu signálu odoslaním predpätia do základného spojenia tranzistora VT2. Špecifickosť transformátora T1 zabezpečuje prevádzku každého z vinutí pri rôznych frekvenciách.

Vo východiskovej polohe, v ktorej nedochádza k tlaku na anténu vonkajší vplyv kapacity, kolísanie amplitúdy sú symetricky vyvážené a na dióde VD1 nie je žiadne napätie. Keď sa frekvencia zmení, potom sa pridajú amplitúdy a dióda ich prevedie, pričom prechody tranzistora VT2 prejdú do otvoreného stavu. Na rýchle porovnanie hodnôt dvoch signálov medzi sebou obvod poskytuje komparátor namontovaný na tyristore VS1. Jeho hlavným účelom je ovládanie relé určeného pre napájacie napätie 12V.

Nasledujúca časť tiež ukazuje osvedčený obvod relé obsadenosti, ktorý je implementovaný za nízke náklady elektronické prvky. Na jeho základe si môžete vlastnými rukami vyrobiť kvalitný lapač pohybu vĺn. Alebo možno niekto nájde iné využitie alebo ho jednoducho využije na zoznámenie sa so zariadením.

Tepelný snímač prítomnosti

Pyroelektrický infračervený snímač pohybu je jedným z najbežnejších tepelných snímačov používaných v rôznych priemyselných odvetví farmy. Jeho popularita je spôsobená dostupnosťou komponentov, jednoduchosťou výroby a konfigurácie a zaručeným širokým rozsahom teplotných komponentov.

Mnoho takýchto hotových zariadení je komerčne dostupných. V zásade sú takéto snímače inštalované vo svietidlách, poplašných zariadeniach a mnohých ďalších ovládačoch. Nižšie je však znázornený obvod, ktorý je možné vyrobiť doma:

Špecializovaný tepelný lapač B1 a fotobunka VD1 tvoria komplex automatické ovládanie svetelného žiarenia. Zariadenie začne okamžite fungovať, akonáhle sa začne stmievať. Trimmerový odpor R2 je zodpovedný za nastavenie parametra okolitého osvetlenia. Senzor sa spustí hneď, ako sa pohybujúci objekt dostane do oblasti pokrytia senzora. Riadenie doby prevádzky zariadenia sa vykonáva pomocou integrovaného časovača, hodnoty sa nastavujú pomocou variabilného odporu R5.

Táto referenčná príručka poskytuje informácie o používaní vyrovnávacej pamäte. rôzne druhy. Kniha pojednáva možné možnosti popísané sú skrýše, spôsoby ich tvorby a potrebné nástroje, prístroje a materiály na ich stavbu. Uvádzajú sa odporúčania na usporiadanie skrýš doma, v autách, na osobná zápletka a tak ďalej.

Osobitná pozornosť je venovaná metódam a metódam kontroly a ochrany informácií. Uvádza sa popis špeciálneho priemyselného zariadenia použitého v tomto prípade, ako aj zariadení dostupných na opakovanie vyškolenými rádioamatérmi.

Kniha dáva Detailný popis práce a odporúčania pre inštaláciu a konfiguráciu viac ako 50 zariadení a zariadení potrebných na výrobu vyrovnávacích pamätí, ako aj určených na ich detekciu a bezpečnosť.

Kniha je určená širokému okruhu čitateľov, každému, kto sa chce zoznámiť s touto špecifickou oblasťou tvorby ľudských rúk.

Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že Ľudské telo pozostáva hlavne z vody, ktorá je elektrickým vodičom, potom možno predpokladať, že kapacitný senzor na detekciu človeka je najviac optimálne riešenie. Kapacitný senzor môže byť použitý ako strážny senzor, ktorý reaguje na votrelcov, ktorí vstupujú do miestnosti, dverí alebo sa dotýkajú zámkov alebo kľučiek vchodové dvere, kovové boxy, trezory a pod.

Jednoduché kapacitné relé

Rozsah relé závisí od presnosti nastavenia kondenzátora C1, ako aj od konštrukcie snímača. Maximálna vzdialenosť, na ktorú relé reaguje je 50 cm.

Schematický diagram kapacitné relé je znázornené na obr. 2.85 a prevedenie indukčnej cievky s jej umiestnením a snímačom na doske je na obr. 2,86.

Ryža. 2,85. Jednoduché kapacitné relé

Ryža. 2,86. Návrh indukčnej cievky kapacitného relé

Cievka L1 je navinutá na viacdielnom polystyrénovom ráme z obvodov tranzistorových rádií a obsahuje 500 závitov (250 + 250) s odbočkou zo stredu voľne navinutého drôtu PEL 0,12 mm.

Snímač je inštalovaný kolmo na rovinu dosky plošných spojov. Je to kus izolovaného montážneho drôtu s dĺžkou od 15 do 100 cm alebo štvorec vyrobený z rovnakého drôtu so stranami od 15 cm do 1 a.

Kondenzátor C1 je typu KPK-M, zvyšok je typu K50-6. RES-10, pas RS4.524.312 bol vybraný ako relé, môžete použiť aj RES-10, pas RS4.524.303, alebo RES-55A, pas 0602. Diódu VD1 je možné vylúčiť, pretože je potrebná len na ochranu; okruh z náhodnej polarity zmení výživu.

Kapacitné relé sa nastavuje pomocou kondenzátora C1. Najprv musí byť rotor C1 nastavený do polohy minimálnej kapacity a relé K1 bude fungovať. Potom sa rotor pomaly otáča v smere zvyšovania kapacity, kým sa relé K1 nevypne. Čím menšia je kapacita ladiaceho kondenzátora, tým citlivejšie je kapacitné relé a tým väčšia je vzdialenosť, na ktorú je snímač schopný reagovať na objekt. Pri nastavovaní kondenzátora je potrebné držať telo a ruku s dielektrickým skrutkovačom čo najďalej od dosky.

Kapacitný snímač

Väčšina obvodov kapacitných snímačov pozostáva z dvoch oscilátorov a obvodu, ktorý riadi nulový rytmus alebo strednú frekvenciu. V tomto prípade je frekvencia jedného generátora stabilizovaná kremenným rezonátorom a nastavenie obvodu druhého je ovplyvnené vonkajšou kapacitou.

Schéma znázornená na obr. 2.87, obsahuje jeden generátor pracujúci na frekvencii 460–470 kHz, náraz na snímač vedie k zmene prúdu spotrebovaného generátorom (vonkajšia kapacita ani tak nemení frekvenciu, ako dodatočne zaťažuje obvod).

Ryža. 2,87. Kapacitný snímač

Keď sa vonkajšia kapacita zvyšuje, spotreba prúdu sa zvyšuje, čo vedie k otvoreniu druhého tranzistora.

Generátor je zostavený na tranzistore VT1 s efektom poľa. Frekvencia ladenia je určená parametrami obvodu na cievke L1. Snímač môže mať akýkoľvek tvar, napríklad kus montážneho drôtu, pletivo, štvorec so stranou 150 až 1000 mm alebo krúžok. Ak je snímač nainštalovaný v aute, potom na ochranu skla stačí 150 mm dlhý drôt, môžete nainštalovať sieťku do sedadiel alebo umiestniť drôt do štrbín palubnej dosky.

Kľúč je vyrobený na tranzistore VT2. Keď je vystavený snímaču, prúd spotrebovaný generátorom sa zvyšuje a tranzistor VT2 sa otvára, zatiaľ čo napätie na jeho kolektore sa blíži k napájaciemu napätiu (obvod je napájaný parametrickým stabilizátorom na zenerovej dióde VD1 a rezistore R6).

Pohon je vyrobený na mikroobvode DD1 podľa jednorazového obvodu. Obvod R5C5 je potrebný na oneskorenie prevádzky zariadenia po zapnutí. Ak oneskorenie nie je potrebné, kondenzátor C5 možno vynechať. Môžete si vyrobiť verziu s oneskorením a kontrolnou LED. V tomto prípade musíte znížiť odpor R6 na 150 Ohmov a R4 na 620 Ohmov a zapojiť LED typu AL307 do série s R4 v smere dopredu. Teraz prvých päť až desať sekúnd po zapnutí povedie reakcia senzora iba k rozsvieteniu LED. Potom, po uplynutí tejto doby, každá operácia povedie k objaveniu sa kladného impulzu na výstupe obvodu s trvaním asi 10 s. Trvanie impulzu je možné upraviť zmenou odporu R7 alebo kapacity C6.

Kapacitný snímač je namontovaný na jednej doske plošných spojov vyrobenej z jednostrannej fólie zo sklenených vlákien. Ladiaci kondenzátor je ako PDA, tranzistor s efektom poľa VT1 môže byť s akýmkoľvek písmenovým indexom, ako pre VT2 - tu je vhodný akékoľvek p-n-p tranzistor slaby prud vrátane MP39-MP42. Mikroobvod K176LA7 je možné nahradiť K561LA7 alebo dokonca K561LE5, ale v tomto prípade musíte vymeniť R5 a C5, zmeniť polaritu C6 na opačnú; pripojte kolík R7, pripojený k spoločnému vodiču, na katódu zenerovej diódy a odstráňte výstupný signál z kolíka 3 DD1 pripojením prvku s kolíkmi 12, 13 a 11 medzi kolektor VT2 a kolík 9 DD1.

Cievka je navinutá na štandardnom štvordielnom ráme z cievky lokálneho oscilátora stredovlnného rádiového prijímača. Feritové jadro (a pancierové jadro, ak existuje) je odstránené. Cievka má 1000 závitov s 0,06 mm PEV odbočkou od stredu drôtu. Zenerovu diódu je možné zvoliť pri akomkoľvek vhodnom výkone so stabilizačným napätím 7...10 V.

Pre nastavenie pripojte snímač a umiestnite dosku tam, kde bude umiestnená (alebo blízko tohto miesta). Po pripojení napájania nastavte pomocou dielektrického skrutkovača rotor kondenzátora C1 do stavu minimálnej kapacity. V tomto prípade by schéma mala fungovať. Potom ho postupne otáčajte v malom uhle a potom sa vzdiaľte na vzdialenosť mimo dosahu (asi pol metra), nastavte rotor C1 do polohy, v ktorej obvod prestane fungovať, kým sa nepriblížite na vzdialenosť, ktorú chcete nainštalovať.

Kapacitné relé na LC obvode

Princíp činnosti opísanej verzie kapacitného relé (obr. 2.88) je založený na zmene frekvencie generátora LC pod vplyvom vonkajších objektov pôsobiacich na jeho prvky - efekt, ktorý je vám známy z reakcie rádiový prijímač, keď priložíte ruku k jeho anténe.

Ryža. 2,88. Kapacitné relé na LC obvode

Takýto kapacitný reléový generátor je tvorený cievkou L1, kapacitou snímača E1, kondenzátormi C1, C2, poľom riadeným tranzistorom VT1 a samozrejme malou montážnou kapacitou zariadenia.

Ak je napájacie napätie tranzistora stabilizované a kapacita snímača je nezmenená, potom sa nemení aj frekvencia generátora (v našom prípade približne 100 kHz). Ale akonáhle sa priblížite alebo sa dotknete snímača rukou, jeho kapacita sa zvýši a frekvencia elektrických oscilácií generátora sa zníži.

Prudká zmena frekvencie generátora LC je signálom porušenia počiatočných parametrov citlivého prvku kapacitného relé.

Tento signál je však stále potrebné zistiť. Problém pomáha riešiť druhý LC obvod tvorený cievkou L2, kondenzátorom C4 a slabo spojený (aby neklesol činiteľ kvality) s generátorom cez odpor R1. Využíva sa známa vlastnosť rezonančného obvodu - závislosť napätia na ňom od frekvencie kmitania prichádzajúceho signálu. Signálne napätie izolované obvodom je usmernené diódou VD1, filtrované kondenzátorom C5 a následne privedené na invertujúci vstup (pin 2) operačného zosilňovača DA1, ktorý funguje ako komparátor.

Pomocou kondenzátora C4 sa rezonančný obvod nastaví na počiatočnú frekvenciu F 0 generátora. V tomto prípade pôsobí na invertujúcom vstupe komparátora konštantné napätie Uin. max. Rezistory R2 a R3 nastavujú prahové napätie U pórov na neinvertujúcom vstupe (kolík 3) operačného zosilňovača. O niečo menej ako Uin. max. V tomto prípade je napätie na výstupe operačného zosilňovača nízke a LED HL1, ktorá je k nemu pripojená cez obmedzovací odpor R5, sa nerozsvieti.

Ak je zmena frekvencie generátora taká, že napätie Uin je menšie ako Upore, komparátor bude fungovať a rozsvieti LED. Pri vzdialení sa od snímača sa frekvencia generátora vráti na pôvodnú hodnotu, zvýši sa napätie Uin, komparátor sa prepne do pôvodného stavu a LED zhasne.

Cievky L1 a L2 sú dizajnovo identické a sú navinuté na 2000NM feritových krúžkoch s vonkajším priemerom 20 mm (možnosť 15 mm) a obsahujú 100 závitov drôtu PEV-2 0,2 ​​mm. Navíjanie otočky na otočku, v jednej vrstve. Odbočka cievky L1 sa vykonáva od 20. otáčky, počítajúc od svorky spojenej spoločným vodičom, L2 - od stredu. Vzdialenosť medzi začiatkom a koncom cievok musí byť aspoň 3...4 mm. Tranzistor VT1 - KPZZB, operačný zosilňovač DA1 - K140UD7, K140UD8, dióda VD1 - KD503B, KD521, KD522B. Kondenzátory C1 a C2 - typ KT, KD, KM, SZ a C5 - KLS, KM, C4 - KPK-1, odpory R2 a R3 - typ SPZ-3, zvyšok - BC, MLT.

Po zložení relé sa vykoná predbežné nastavenie (reťaz R5HL1 ešte nie je pripojený). Úlohu snímača môžu dočasne plniť dva kusy drôtu s priemerom 0,5...1 mm, dĺžkou 1...1,5 m, umiestnené paralelne vo vzdialenosti 15...20 cm od jedného ďalší. Jednosmerný voltmeter s relatívnym vstupným odporom menším ako 10 kOhm/V sa pripojí ku kondenzátoru C5 a maximálne odčítanie napätia voltmetra sa dosiahne trimovacím kondenzátorom C4. Ak sa v tomto prípade ukáže, že kapacita kondenzátora C4 je najväčšia, potom sa k nemu paralelne pripojí ďalší kondenzátor s kapacitou 10 ... 15 pF a nastavenie sa zopakuje. Voltmeter by mal zaznamenať napätie 2,5...5 V. Ak je menšie, vyberte rezistor R1, ale jeho odpor by mal byť väčší ako 500 kOhm. Po každej výmene odporu sa nastavenie zopakuje.

Ďalej je HL1 LED zapojená do série s odporom R5 pripojená k výstupu operačného zosilňovača. Posuvník odporu R3 je nastavený do spodnej polohy podľa schémy, rezistor R2 je nastavený do strednej polohy. V tomto prípade by sa mala rozsvietiť LED. Pomalým pohybom jazdca rezistora R3 LED zhasne. Ak teraz priložíte ruku k senzoru alebo sa dotknete drôtu pripojeného ku kondenzátoru C1, LED by sa mala rozsvietiť. V tomto bode možno predbežné nastavenie kapacitného relé považovať za dokončené.

Schéma pohonu je znázornená na obr. 2,89.

Ryža. 2,89. Akčný člen

Elektronický kľúč na tranzistore VT1 je pripojený k výstupu kapacitného relé cez delič R1R2, ktorý ovláda elektromagnetické relé K1, ktorého kontakty K1.1 zapínajú osvetľovaciu lampu EL1 alebo sirénu. Súčasťou napájacieho zdroja je znižovací transformátor T1, diódový usmerňovač VD3-VD6 a filtračný kondenzátor C2. Napájacie napätie samotného kapacitného relé (9 V) je stabilizované parametrickým stabilizátorom R3VD1.

Pri spustení kapacitného relé sa na jeho výstupe objaví konštantné napätie 7...8 V, ktorého časť je privádzaná do základne tranzistora VT1. Tranzistor sa otvorí, relé K1 sa aktivuje a pomocou uzatváracích kontaktov K1.1 pripojí lampu alebo sirénu EL1 do siete. Po obnovení pôvodného prevádzkového režimu kapacitného relé sa tranzistor uzavrie a lampa zhasne.

Tranzistor VT1 môže byť KT315B - KT315D, KT312A - KT312V alebo iný podobný. Diódy VD3 - VD6 - akýkoľvek usmerňovač s prípustným dopredným prúdom najmenej 40...50 mA. Oxidové kondenzátory - typ K50-6 alebo iné pre zodpovedajúce menovité napätia, odpory - typ BC, MLT. Relé K1 - RES22, pas RF4.500.129 alebo podobné, spúšťané pri napätí 9...11 V.

Nastavenie stroja spočíva v konečnom nastavení jeho kapacitného relé. Za týmto účelom pripojte paralelne s kondenzátorom C5 vysokoodporový jednosmerný voltmeter (pozri obr. 2.88) a nastavte na ňom maximálne napätie pomocou orezávacieho kondenzátora C4 - malo by byť približne rovnaké ako pri predbežnom ladení. Ak to nie je možné dosiahnuť, paralelne s C4 sa zapojí prídavný kondenzátor s kapacitou 20...30 pF a nastavenie sa zopakuje.

Na zvýšenie citlivosti zariadenia by mal byť obvod L2C4 nastavený nie na maximálne napätie, ale o niečo menej - približne na úrovni 0,7 Uin. max. A keďže sú možné dva ladiace body (nad a pod F o), správny bude ten, ktorý zodpovedá menšej kapacite kondenzátora C4. Potom rezistory R2, R3 dosiahnu jasnú činnosť elektromagnetického relé.

Čo sú to kapacitné senzory? Toto je najbežnejšie elektronické relé, ktoré sa spúšťa pri zmene kapacity. Citlivým prvkom mnohých tu diskutovaných obvodov sú vysokofrekvenčné oscilátory s rýchlosťou stoviek kilohertzov alebo viac. Ak pripojíte paralelne k obvodu tohto generátora dodatočnú kapacitu, potom sa buď zmení frekvencia generátora, alebo sa jeho oscilácie úplne zastavia. V každom prípade bude fungovať prahové zariadenie, ktoré zapne zvukový alebo svetelný alarm. Tieto schémy je možné použiť v rôzne modely ktoré pri strete s rôznymi prekážkami zmenia svoj pohyb, v bežnom živote - zasadli počítačová stolička notebook sa zapol alebo začalo hrať stereo, zariadenia sa dajú použiť aj na rozsvietenie svetiel v miestnostiach na vybudovanie poplašných systémov atď.

Obvod pracuje na zvukových frekvenciách. Pre zvýšenie citlivosti bol do obvodu nízkofrekvenčného generátora pridaný tranzistor s efektom poľa.

Generátor pravouhlých impulzov s opakovacou frekvenciou 1 kHz vyrobené na prvkoch DD1.1 A DD1.2. Navrhnuté ako výstupný stupeň DD1.3, ktorej záťažou je reproduktor telefónu.

Aby ste zvýšili citlivosť obvodu, môžete pridať počet rádiových komponentov zavedených do RC - reťaz.

Okruh by mal začať pracovať ihneď po zapnutí. Niekedy je potrebné upraviť odpor R1 na prahovú citlivosť.

Pri nastavovaní relé sú možné dve možnosti jeho činnosti: porucha alebo generovanie, keď sa objaví kapacita. Inštalácia možnosti návrhu obvodu, ktorú potrebujeme, sa vyberie výberom hodnoty premenlivého odporu R1. Keď sa tvoja ruka priblíži E1 nastavením odporu R1 to urobia tak, že vzdialenosť, z ktorej sa obvod spúšťa, je 10 - 20 centimetre.

Na zapnutie rôznych akčných členov v kapacitnom relé používame signál z výstupu prvku DD1.3.

Na zapnutie svetla prejdú vedľa druhého kapacitného meniča a na vypnutie osvetlenia v miestnosti prejdú vedľa prvého.

Spúšťanie prevodníka vedie k prepínaniu spúšťača RS postaveného na logických prvkoch. Kapacitné snímače sú vyrobené z kusov koaxiálneho kábla, z ktorého konca je odstránená clona v dĺžke asi 50 centimetrov. Okraj obrazovky je potrebné izolovať. Snímače sú inštalované na ráme dverí. Dĺžka netienenej časti snímačov a hodnoty odporu R5 a R6 sa volia pri ladení obvodu tak, aby sa spúšť spoľahlivo spustila pri prechode biologického objektu vo vzdialenosti 10 centimetrov od snímača.

Zatiaľ čo kapacita medzi snímačom a puzdrom je malá, na odpore R2 a na vstupe prvku DD1.3 sa vytvárajú krátke impulzy kladnej polarity a na výstupe prvku sú už tie isté impulzy invertované. Kapacita C5 sa pomaly nabíja cez odpor R3, keď je na výstupe prvku logická jedna úroveň, a rýchlo sa vybíja cez diódu VD1 pri logickej nule. Keďže vybíjací prúd je vyšší ako nabíjací prúd, napätie na kondenzátore C5 má logickú nulovú úroveň a prvok DD1.4 je zablokovaný pre audiofrekvenčný signál.

Pri približovaní sa k prvku akéhokoľvek biologického objektu sa jeho kapacita vzhľadom na spoločný vodič zvyšuje, amplitúda impulzov na odpore R2 klesá pod prah spínania DD1.3. Na jeho výstupe bude konštantná logická jednička, kondenzátor C5 bude naplnený kapacitou na túto úroveň. Prvok DD1.4 začne prenášať audiofrekvenčný signál a v reproduktore sa ozve pípnutie. Citlivosť kapacitného relé je možné nastaviť orezaním kapacity C3.

Senzor je vyrobený ručne pomocou kovová sieťka s rozmermi 20 x 20 centimetrov, pre dobrá úroveň citlivosť relé.

V tomto kapacitnom reléovom obvode je tranzistor VT1 pripojený k logickému prvku DD1.4, v kolektorovom obvode ktorého je pripojený tyristor VS1 na riadenie výkonnej záťaže.

Zariadenie zostavené podľa schémy nižšie reaguje na prítomnosť akéhokoľvek vodivého predmetu vrátane osoby. Citlivosť snímača je možné nastaviť pomocou potenciometra. Obvod neumožňuje detekovať pohyb predmetov, ale je dobrý práve ako snímač prítomnosti. Jedným zo zrejmých riešení pre použitie kapacitného snímača prítomnosti v každodennom živote je domáci okruh automatické otváranie dverí. Na tieto účely musí byť schéma zariadenia umiestnená na prednej strane dverí.

Základom tohto kapacitného zariadenia je oscilátor s T1 a jednorazové zariadenie. Oscilátor je typický Clappov oscilátor so stabilnou frekvenciou. Povrch kapacitného snímača funguje ako kondenzátor pre obvod nádrže a v tejto konfigurácii bude frekvencia okolo 1 MHz.

Čas spínania obvodu je možné meniť v širokom rozsahu pomocou variabilného odporu P2. K senzoru nie je potrebné približovať kovové predmety, pretože kapacitné relé zostane zatvorené. Tento obvod je možné použiť aj ako detektor agresívnych kvapalín. Hlavnou výhodou je, že povrch kapacitného snímača neprichádza do priameho kontaktu s kvapalinou.

Tranzistor s efektom poľa sa používa na prevádzku generátora s nízkym výkonom s frekvenciou opakovania impulzov 465 kHz a bipolárny tranzistor sa používa na ovládanie elektronického spínača pre relé K1, ktorého kontakty aktivujú aktor. Dióda sa používa v obvode, keď sa náhodne zmení polarita pripojeného zdroja energie.

Akčný rozsah kapacitného relé a citlivosť závisia od nastavenia C1 a konštrukcie snímača, ak vás tento vývoj zaujal, môžete si stiahnuť časopis pre dizajnérov modelov z vyššie uvedeného odkazu.

Základom obvodu je nízkoenergetický RF generátor. Do oscilačného obvodu L1C4 pripojený kovový plech. Prinesená dlaň alebo iná časť ľudského tela predstavuje druhú dosku kondenzátora C d. čím vyššie, tým väčšia je plocha jeho dosiek a tým menšia je vzdialenosť medzi nimi. L1 vietor na ráme ∅ 8-9 mm, lepené z papiera. Cievka pozostáva z 22-25 závitov drôtu PEV-1 0,3-0,4, navinutých závitov za závitom. Kohútik musí byť vykonaný od 5.-7. otáčky, počítajúc od začiatku.

Pripojte bipolárny tranzistor ku kolektorovému obvodu V1 10 mA miliampérmetra a medzi bodom pripojenia miliampérmetra k cievke L1 a pripojte 0,01-0,5 µF kondenzátor k emitoru druhého tranzistora. kovová platňa dočasne odpojiť od generátora. Pri sledovaní hodnôt miliampérmetra krátko zatvoríme L1C4. Kolektorový prúd V1 prudko klesá: z 2,5-3 na 0,5-0,8 mA. Maximálne hodnoty zodpovedajú generovaniu, minimum - jeho absencia. Ak je generátor vzrušený, pripevnite k nemu dosku a pomaly k nej posúvajte dlaň. Kolektorový prúd by mal klesnúť na úroveň 0,5-0,8 mA.

Zmeny slabého prúdu sú zosilnené pomocou dvojstupňového zapnutia ULF V2, V3. A aby bolo možné ovládať záťaž bezkontaktnou metódou, je konečný stupeň obvodu postavený na trinistore V5.

Motor s premenlivým odporom R4 nastavte do najnižšej polohy. Potom sa pomaly posúva nahor, kým sa nerozsvieti indikátor H1. Teraz priložíme dlaň k tanieru a skontrolujeme fungovanie zariadenia.

Dióda V4 v tyristorovom obvode V5 eliminuje výskyt spätného napäťového impulzu. A V6 a odpor R7 chrániť tyristor pred poruchou. Pre SCR s U o6p. = 400 V prvky V6 A R7 možno odstrániť z diagramu.