Kapacitivni senzor je jedna od vrsta beskontaktnih senzora, čiji se princip rada temelji na promjeni dielektrične konstante medija između dvije kondenzatorske ploče. Jedna ploča je krug senzora dodira u obliku metalne ploče ili žice, a druga je električno vodljiva tvar, na primjer, metal, voda ili ljudsko tijelo.
Prilikom razvoja sistema za automatsko uključivanje dovoda vode u toalet za bide, postalo je neophodno koristiti kapacitivni senzor prisutnosti i prekidač koji su vrlo pouzdani, otporni na promjene vanjske temperature, vlage, prašine i napona napajanja. Takođe sam želeo da eliminišem potrebu da osoba dodiruje sistemske kontrole. Predstavljene zahtjeve mogu ispuniti samo kola senzora dodira koji rade na principu promjene kapacitivnosti. Spremna shema Nisam mogao da nađem onaj koji bi zadovoljio potrebne uslove, pa sam morao sam da ga razvijem.
Rezultat je univerzalni kapacitivni senzor dodira koji ne zahtijeva konfiguraciju i reagira na približavanje električno vodljivim objektima, uključujući osobu, na udaljenosti do 5 cm.Oblast primjene predloženog senzora dodira nije ograničena. Može se koristiti, na primjer, za uključivanje rasvjete, sistema alarmni sustav, određivanje vodostaja iu mnogim drugim slučajevima.
Šeme električnih kola
Za kontrolu dovoda vode u WC bideu bila su potrebna dva kapacitivna senzora dodira. Jedan senzor je morao biti instaliran direktno na WC šolji, morao je proizvesti logički nulti signal u prisustvu osobe, a u nedostatku signala logičke jedinice. Drugi kapacitivni senzor je trebao služiti kao prekidač za vodu i biti u jednom od dva logička stanja.
Kada je ruka dovedena do senzora, senzor je morao promijeniti logičko stanje na izlazu - iz početnog stanja jedan u stanje logičke nule, kada se ruka ponovo dodirne, iz nultog stanja u stanje logičke jedinice. I tako u nedogled, sve dok dodirni prekidač prima logički signal za omogućavanje nule od senzora prisutnosti.
Kapacitivni krug senzora dodira
Osnova kola kapacitivnog senzora prisutnosti dodira je glavni generator pravokutnog impulsa, izrađen prema klasičnoj shemi na dva logička elementa mikrokola D1.1 i D1.2. Frekvencija generatora određena je ocjenama elemenata R1 i C1 i bira se oko 50 kHz. Vrijednost frekvencije praktički nema utjecaja na rad kapacitivnog senzora. Promijenio sam frekvenciju sa 20 na 200 kHz i vizualno nisam primijetio nikakav uticaj na rad uređaja.
Sa pina 4 mikrokola D1.2, pravougaoni signal se preko otpornika R2 dovodi na ulaze 8, 9 mikrokola D1.3 i preko varijabilnog otpornika R3 na ulaze 12,13 D1.4. Signal stiže na ulaz mikrokola D1.3 sa blagom promjenom nagiba fronta impulsa zbog ugrađen senzor, koji je komad žice ili metalne ploče. Na ulazu D1.4, zbog kondenzatora C2, front se mijenja za vrijeme potrebno za njegovo ponovno punjenje. Zahvaljujući prisustvu trim-otpornika R3, moguće je podesiti ivicu impulsa na ulazu D1.4 jednaku ivici impulsa na ulazu D1.3.
Ako svoju ruku ili ruku približite anteni (senzor na dodir), metalni predmet, tada će se kapacitivnost na ulazu mikrokola DD1.3 povećati i prednji dio dolaznog impulsa će biti odgođen u vremenu u odnosu na prednji dio impulsa koji stiže na ulaz DD1.4. Da bi se "uhvatilo" ovo kašnjenje, invertirani impulsi se unose u DD2.1 čip, koji je D flip-flop koji radi na sljedeći način. Duž pozitivne ivice impulsa koji stiže na ulaz mikrokola C, signal koji je u tom trenutku bio na ulazu D prenosi se na izlaz okidača. Posljedično, ako se signal na ulazu D ne promijeni, dolazni impulsi na ulaz za brojanje C ne utiče na nivo izlaznog signala. Ovo svojstvo D okidača omogućilo je izradu jednostavnog kapacitivnog senzora dodira.
Kada se kapacitivnost antene, zbog približavanja ljudskog tijela njoj, na ulazu DD1.3 poveća, impuls se odlaže i to fiksira D okidač, mijenjajući njegovo izlazno stanje. LED HL1 se koristi za indikaciju prisutnosti napona napajanja, a LED HL2 se koristi za označavanje blizine senzora dodira.
Krug prekidača na dodir
Kapacitivni krug senzora dodira se također može koristiti za upravljanje dodirnim prekidačem, ali uz malu modifikaciju, jer ne samo da treba da odgovori na približavanje ljudskog tijela, već i da ostane u mirnom stanju nakon što je ruka uklonjena. Da bismo riješili ovaj problem, morali smo dodati još jedan D okidač, DD2.2, na izlaz senzora dodira, povezan pomoću razdjelnika sa dva kola.
Krug kapacitivnog senzora je malo izmijenjen. Kako bi se isključili lažni alarmi, budući da osoba može polako donijeti i ukloniti ruku, zbog prisutnosti smetnji, senzor može ispustiti nekoliko impulsa na ulaz za brojanje D okidača, kršeći potrebni algoritam rada prekidača. Stoga je dodan RC lanac elemenata R4 i C5, koji je za kratko vrijeme blokirao mogućnost prebacivanja D okidača.
Okidač DD2.2 radi na isti način kao DD2.1, ali se signal na ulaz D ne dovodi iz drugih elemenata, već sa inverznog izlaza DD2.2. Kao rezultat, duž pozitivne ivice impulsa koji stiže na ulaz C, signal na ulazu D se mijenja u suprotan. Na primjer, ako je u početnom stanju bila logička nula na pinu 13, tada će se podizanjem ruke do senzora jednom, okidač prebaciti i logička će se postaviti na pin 13. Sljedeći put kada stupite u interakciju sa senzorom, pin 13 će ponovo biti postavljen na logičku nulu.
Za blokiranje prekidača u odsustvu osobe u toaletu, logička jedinica se napaja sa senzora na R ulaz (postavljanje nule na izlazu okidača, bez obzira na signale na svim njegovim drugim ulazima). Logička nula postavljena je na izlazu kapacitivnog prekidača, koji se preko kabelskog svežnja napaja na bazu tranzistora s ključem za uključivanje solenoidni ventil u jedinici za napajanje i preklapanje.
Otpornik R6, u nedostatku signala blokade iz kapacitivnog senzora u slučaju njegovog kvara ili prekida kontrolne žice, blokira okidač na R ulazu, čime se eliminira mogućnost spontanog dovoda vode u bide. Kondenzator C6 štiti ulaz R od smetnji. LED HL3 služi za indikaciju dovoda vode u bide.
Dizajn i detalji kapacitivnih senzora dodira
Kada sam počeo da razvijam senzorski sistem za snabdevanje vodom u bideu, činilo mi se da je najteži zadatak bio razvoj kapacitivnog senzora zauzetosti. To je bilo zbog brojnih ograničenja instalacije i rada. Nisam želio da se senzor mehanički poveže sa poklopcem WC šolje, jer ga je potrebno povremeno uklanjati radi pranja i ne bi smetao sanitizacija sam toalet. Zato sam odabrao kontejner kao reagujući element.
Senzor prisustva
Na osnovu gore objavljenog dijagrama napravio sam prototip. Kapacitivni dijelovi senzora su montirani štampana ploča, ploča se stavlja u plastičnu kutiju i zatvara poklopcem. Za povezivanje antene, u kućište je ugrađen jednopolni konektor, a za napajanje napona napajanja i signala postavljen je četveropolni konektor RSh2N. Štampana ploča se spaja na konektore lemljenjem sa bakrenim provodnicima u fluoroplastičnoj izolaciji.
Kapacitivni senzor dodira sastavljen je na dva mikro kola serije KR561, LE5 i TM2. Umjesto mikrokola KR561LE5, možete koristiti KR561LA7. Prikladni su i mikro krugovi serije 176 i uvezeni analozi. Otpornici, kondenzatori i LED diode će odgovarati bilo kojoj vrsti. Kondenzator C2, za stabilan rad kapacitivnog senzora pri radu u uslovima velikih temperaturnih fluktuacija okruženje treba uzeti s malim TKE.
Senzor se postavlja ispod toaletne platforme na kojoj je ugrađen cisterna na mjestu gdje, u slučaju curenja iz rezervoara, voda ne može ući. Tijelo senzora je zalijepljeno za toalet pomoću dvostrane trake.
Antenski senzor kapacitivnog senzora je komad bakra nasukana žica 35 cm duge izolovane fluoroplastikom, zalepljene prozirnom trakom na spoljni zid WC šolje centimetar ispod ravni stakala. Senzor je jasno vidljiv na fotografiji.
Da biste podesili osjetljivost senzora na dodir, nakon što ga instalirate na WC, promijenite otpor otpornika za podrezivanje R3 tako da se HL2 LED ugasi. Zatim stavite ruku na WC poklopac iznad lokacije senzora, HL2 LED bi trebao zasvijetliti, ako uklonite ruku, trebao bi se ugasiti. Od ljudskog buta po masi više ruku, tada će tokom rada senzor za dodir, nakon takvog podešavanja, zajamčeno raditi.
Dizajn i detalji kapacitivnog prekidača na dodir
Kapacitivni sklop prekidača na dodir ima više detalja i bio je potreban stambeni prostor za njihov smještaj veća veličina i iz estetskih razloga, izgled Kućište u kojem se nalazio senzor prisutnosti nije bilo pogodno za ugradnju na vidljivo mjesto. Pažnju je privukla zidna utičnica rj-11 za povezivanje telefona. Bila je prave veličine i dobro je izgledala. Nakon što sam uklonio sve nepotrebno iz utičnice, u nju sam postavio štampanu ploču za kapacitivni prekidač na dodir.
Da bi se osigurala štampana ploča, u podnožju kućišta je postavljeno kratko postolje, a na njega je pomoću vijka pričvršćena štampana ploča sa delovima prekidača na dodir.
Kapacitivni senzor je napravljen lepljenjem lima od mesinga na dno poklopca utičnice ljepilom Moment, nakon što je prethodno izrezan prozor za LED diode u njima. Prilikom zatvaranja poklopca, opruga (preuzeta iz silikonskog upaljača) dolazi u kontakt sa mesinganim limom i na taj način osigurava električni kontakt između strujnog kola i senzora.
Kapacitivni prekidač na dodir se montira na zid pomoću jednog samoreznog vijka. U tu svrhu je predviđena rupa u kućištu. Zatim se postavljaju ploča i konektor, a poklopac se učvršćuje rezama.
Postavljanje kapacitivnog prekidača praktički se ne razlikuje od postavljanja gore opisanog senzora prisutnosti. Za konfiguraciju, potrebno je primijeniti napon napajanja i podesiti otpornik tako da HL2 LED svijetli kada se ruka prinese senzoru, a gasi se kada se ukloni. Zatim morate aktivirati senzor dodira i pomaknuti i ukloniti ruku do senzora prekidača. HL2 LED bi trebao treptati, a crvena HL3 LED bi trebala svijetliti. Kada je ruka uklonjena, crvena LED dioda treba ostati upaljena. Kada ponovo podignete ruku ili odmaknete tijelo od senzora, HL3 LED bi se trebao ugasiti, odnosno isključiti dovod vode u bide.
Universal PCB
Gore predstavljeni kapacitivni senzori sastavljeni su na štampanim pločama, malo drugačijim od štampanih ploča prikazanih na donjoj fotografiji. To je zbog kombinacije obje tiskane ploče u jednu univerzalnu. Ako sastavite dodirni prekidač, potrebno je samo da izrežete stazu broj 2. Ako sastavite senzor prisutnosti dodira, tada je staza broj 1 uklonjena i svi elementi nisu instalirani.
Elementi neophodni za rad dodirnog prekidača, ali koji ometaju rad senzora prisutnosti, R4, C5, R6, C6, HL2 i R4, nisu ugrađeni. Umjesto R4 i C6, lemljeni su žičani kratkospojnici. Lanac R4, C5 se može ostaviti. To neće uticati na rad.
Ispod je crtež štampane ploče za narezivanje termičkom metodom nanošenja tragova na foliju.
Dovoljno je odštampati crtež na sjajnom papiru ili paus papiru i šablon je spreman za izradu štampane ploče.
Besprekoran rad kapacitivnih senzora za sistem kontrole dodirom za dovod vode u bideu potvrđen je u praksi tokom tri godine neprekidnog rada. Nisu zabilježeni kvarovi.
Međutim, želim napomenuti da je krug osjetljiv na snažan impulsni šum. Primio sam e-mail u kojem se tražila pomoć pri postavljanju. Ispostavilo se da je tokom otklanjanja grešaka u krugu u blizini bilo lemilo s tiristorskim regulatorom temperature. Nakon isključivanja lemilice, krug je počeo raditi.
Postojao je još jedan takav slučaj. Kapacitivni senzor je ugrađen u lampu koja je bila priključena na istu utičnicu kao i frižider. Kad se upalilo, palilo se i kad se opet gasilo. Problem je riješen spajanjem lampe na drugu utičnicu.
Dobio sam pismo o uspješnoj primjeni opisanog kapacitivnog senzorskog kruga za podešavanje nivoa vode rezervoar za skladištenje od plastike. U donjem i gornjem dijelu nalazio se senzor zalijepljen silikonom, koji je kontrolirao uključivanje i isključivanje električne pumpe.
— jedan od najjednostavnijih senzora pokreta je granični prekidač ugrađen u otvor vrata. Također, princip njegovog rada nije kompliciran - pokreće se kada se vrata otvore ili zatvore. U hladnjaku se koristi prilično jednostavan krug, u home bar, koji uključuje rasvjetu kada se otvore vrata. Ovaj dizajn se može koristiti u pomoćnoj prostoriji, u hodniku stana ili na ulaznim vratima. Koristeći ovu analogiju, možete napraviti "nadzor rada" napravljen na LED diodama, koristeći takav "granični prekidač" ili alarm koji će upozoriti kada se aktivira.
Upravo su ovi uređaji, koji se sastoje od elektromehaničkog reed prekidača i magneta, sada instalirani u zaštićenim prostorima. Međutim, ovaj uređaj ima svoju slabu kariku – usko ciljanu aplikaciju. Ako trebate kontrolirati velike vanjske površine, velike prostorije, onda vam neće biti od koristi. Što se tiče pasusa otvorenog tipa, onda za njih postoje uređaji koji mogu odgovoriti na bilo kakve promjene u okolini. Takvi senzori uključuju foto releje, kapacitivne senzore, detektore toplote, kao i akustične releje.
Koriste se za kontrolu kretanja u određenom prostoru senzori prisutnosti za uključivanje svjetla Ne samo industrijska proizvodnja, ali i ručno izrađena. Široko se koriste foto instrumenti, uređaji za procjenu eho signala i zvučni alarmi. Obavljaju odličan posao upozoravanja kada se objekt kreće unutar dometa uređaja. Osnovna osnova za funkcioniranje ovakvih uređaja je stvaranje impulsnog signala i njegovo snimanje u trenutku refleksije od objekta. U trenutku kada impuls uđe u takvo kontrolno područje, svojstva reflektirajućeg signala se mijenjaju, a detektor stvara kontrolni signal u izlaznom kolu.
Ispod je shematski dijagram rada fotoosjetljive mašine i akustičnog releja:
Vrata koja se otvaraju automatski, zvučni alarmi, specijalni zaštitni alarmi i mnoga druga oprema koja precizno bilježi položaj objekta.
Posebno bi bilo vrijedno napomenuti da svoje ogledalo opremite senzorom prisutnosti sa efektom LED pozadinsko osvetljenje. Osvetljenje će se uključiti samo kada se približite ogledalu. Usput, takav dijagram se može sastaviti vlastitim rukama kod kuce.
Šematski dijagrami uređaja
Mikrovalna pećnica
Smatra se jednim od najpopularnijih signalnih uređaja senzori prisutnosti za uključivanje svjetla, savršen za praćenje otvoreni prostor. Za iste svrhe postoji jednako efikasan uređaj - kapacitivni senzor. Posebnost ovog uređaja je određivanje koeficijenta transformacije radio valova. Vjerovatno su mnogi od vas ikada primijetili takav efekat na djelu. Kako se približavate uključenom radiju, pojavljuje se pozadinski šum i on počinje da se udaljava od podešenog talasa. Ako želite da ponovite krug senzora pokreta koji radi na mikrovalnom principu, onda je donji pasus za vas. Osnova takvog hvatača valova je generator ultravisokofrekventnih oscilacija i specijalizirana antena.
Ispod je metoda za izradu mikrovalnog senzora pokreta s radnim dijagramom strujnog kruga, čije stvaranje nije teško. Tranzistor sa efektom polja KP306 VT1 djeluje kao visokofrekventni generator i također obavlja funkcije radio prijemnika. Ispravljačka dioda VD1 se koristi za detekciju signala slanjem prednapona na bazni spoj tranzistora VT2. Specifičnost transformatora T1 omogućava rad svakog od namotaja na različitim frekvencijama.
U početnom položaju, u kojem nema pritiska na antenu spoljni uticaj kapacitivnosti, amplituda zamaha su simetrično izbalansirani i nema napona na diodi VD1. Kada se frekvencija promijeni, tada se amplitude dodaju i dioda ih pretvara, u ovom trenutku prijelazi tranzistora VT2 idu u otvoreno stanje. Za brzu usporedbu vrijednosti dva signala jedan s drugim, krug osigurava komparator sastavljen na tiristor VS1. Njegova glavna namjena je upravljanje relejem dizajniranim za napon napajanja od 12 V.
Sljedeće također prikazuje dokazano kolo releja prisutnosti implementirano korištenjem jeftinih elektronskih komponenti. Na temelju toga možete vlastitim rukama napraviti visokokvalitetni hvatač pokreta valova. Ili će mu neko možda naći drugu upotrebu ili ga jednostavno iskoristiti da se upozna sa uređajem.
Senzor toplotne prisutnosti
Piroelektrični infracrveni senzor pokreta je jedan od najčešćih termičkih senzora koji se koriste u različitim sektorima privrede. Njegova popularnost je zbog dostupnosti komponenti, jednostavnosti proizvodnje i konfiguracije, te zajamčenog širokog raspona temperaturnih komponenti.
Mnogi takvi gotovi uređaji su komercijalno dostupni. U osnovi, takvi senzori se ugrađuju u lampe, alarmne uređaje i niz drugih kontrolera. Međutim, krug koji se može napraviti kod kuće prikazan je u nastavku:
Specijalizovana toplotna zamka B1 i fotoćelija VD1 čine kompleks automatska kontrola svetlosnog zračenja. Uređaj počinje da radi odmah čim padne mrak. Trimer otpornik R2 je odgovoran za podešavanje parametra ambijentalnog svjetla. Senzor se aktivira čim pokretni objekt uđe u područje pokrivenosti senzora. Kontrola vremena rada uređaja vrši se pomoću integriranog tajmera; vrijednosti se postavljaju promjenjivim otpornikom R5.
Danas su senzori prisutnosti postali vrlo moderni za otkrivanje pokreta kada se osoba kreće po prostoriji.
Prilikom povezivanja takvog uređaja na rasvjetna tijela, dobićete automatski sistem paljenjem svjetla. Gotovo svako može sastaviti senzor prisutnosti kako bi sam otkrio osobu. I ovdje će dijagram montaže biti glavni. Sve o procesu montaže naučit ćete iz ovog članka.
Princip rada
Prva stvar koju trebate znati kada samostalno sastavljanje takav uređaj je princip njegovog rada.
Bilješka! Mnogi ljudi brkaju takve uređaje sa senzorima pokreta. Ali ovo su različiti modeli.
Princip rada uređaja temelji se na reakciji senzora na lokaciju osobe ili velike životinje. Rad uređaja zasniva se na Doplerovom efektu - promjeni talasne dužine i frekvencije. Te promjene bilježi senzor i prenosi na uređaj kako bi dodatno uključio svjetlosni ili zvučni signal. Štaviše, signal dolazi do senzora bez obzira da li se objekt pomiče ili ostaje nepomičan. Uređaj je opremljen antenom i generatorom. Bez prisustva reflektivnog signala antene, uređaj je u stanju mirovanja. Radni dijagram je prikazan ispod.
Prilikom spajanja uređaja na izvor svjetlosti, u situaciji kada se pojavi bilo koji predmet radni prostor svjetlo je aktivirano. Istovremeno, za uključivanje rasvjete kao takvog nema potrebe za kretanjem (čak i malim).
Gdje se koristi?
Senzori prisutnosti se danas aktivno koriste u sljedećim područjima:
- sistem " smart House» da upalite svjetlo u automatskom načinu rada (dijagram povezivanja je prikazan ispod). U ovoj situaciji, to vam omogućava da značajno uštedite potrošnju električne energije;
Dijagram povezivanja
- sigurnosni sistemi;
- robotika;
- razne proizvodne linije;
- Sistemi video nadzora;
- za kontrolu potrošnje električne energije itd.
Osim toga, sve više se pojavljuju interaktivne igračke opremljene sličnim uređajima. Ali u većini slučajeva, kada uređaj reaguje, nema potrebe za paljenjem svjetla. Slični proizvodi može reagirati na temperaturu, ultrazvuk, težinu predmeta i mnoge druge parametre. Ovdje se rasvjeta ne pali. Uređaj reagira, na primjer, uključivanjem zvuka ili prijenosom signala na prijenosni uređaj mobilni uređaj(za moderne modele).
Takvi razvoji su posebno neophodni u sigurnosni sistem. Ali ne može svaka osoba priuštiti kupovinu takvog uređaja. Prilično su skupi i možda nisu pristupačni. Stoga neki ljudi prave takve uređaje vlastitim rukama.
Počnimo sa sklapanjem
Da biste sastavili senzor, trebat će vam dijagram ispod.
Pored ovoga trebat će vam:
- mikrovalni generator;
- tranzistor KT371 (KT368), koji mora biti prethodno pojačan sa KT3102;
- komparator;
- mikrokolo K554CA3.
Sve potrebne komponente za montažu mogu se naći na radio tržištu ili u specijaliziranim trgovinama elektronike.
Prema ovom dijagramu, potrebno je sastaviti i lemiti gore navedene elemente.
Prema datom dijagramu, senzor će raditi ovako:
- generator proizvodi mikrovalni signal;
- zatim se prenosi na bič antenu;
- tada se signal reflektuje od objekta koji se kreće u kontrolisanom području;
- rezultat je pomak frekvencije;
- zatim se vraća u antenu i mikrotalasni generator.
U ovoj fazi će raditi kao prijemnik za direktnu konverziju. To je zbog činjenice da se primljeni signal pretvara u infrazvuk (niska frekvencija).
Nakon konverzije signala, događa se sljedeće:
- sada se pojačavaju niskofrekventne vibracije koje su već primljene do predpojačala;
- zatim se prenose u komparator i pretvaraju u impulse (pravougaone).
Ako se signal ne reflektira, tada se na izlazu komparatora dobiva visoki napon.
Za podešavanje frekvencije potreban je trimer kondenzator. Mora biti jednaka rezonantnoj frekvenciji antene.
Bilješka! Ovaj parametar treba odabrati prema maksimalnoj osjetljivosti senzora.
Sa stanovišta dizajna, uređaj mora biti dizajniran štampano kolo, od fiberglasa. Ploča mora biti postavljena na plastično kućište.
Štampano kolo (primjer)
Možete koristiti komad čvrste žice kao antenu. Za njegovu proizvodnju bolje je odabrati bakrene žice. Zalemimo ga na kontaktnu ploču rezultirajuće ploče. Izlaz antene se vrši preko izlaza na kućištu. Stručnjaci preporučuju postavljanje antene okomito.
Zapamtite da se nikakvi zaštitni objekti ne smiju postavljati u neposrednu blizinu senzora koji se samostalno montira. Osim toga, trebali biste znati da za normalno funkcioniranje lemljenog proizvoda, njegova zajednička žica mora imati kapacitivnu vezu s uzemljenjem.
Završna faza
Nakon što ste instalirali kompaktni uređaj, treba ga suspendirati unutra vrata, što bliže kvaka i bravu na vratima. Proizvod se može postaviti i na druga mjesta. Glavna stvar je da je kontrolirano područje dovoljno.
Prilikom ugradnje potrebno je osigurati da dužina provodnika i vodova elemenata bude minimalna. Ovo će izbjeći smetnje koje bi mogle dovesti do neispravnog rada uređaja.
Slijedeći upute i dijagram, relativno je lako sastaviti senzor prisutnosti vlastitim rukama. Glavna stvar je montirati sve komponente u pravom redoslijedu.
Odabir pravih autonomnih senzora za vožnju sa sirenom
Pregled i ugradnja daljinskog upravljača za radio kontrolu svjetla
Ovaj referentni vodič pruža informacije o korištenju predmemorije. razne vrste. Knjiga raspravlja moguće opcije opisana su skrovišta, načini njihovog stvaranja i potrebni alati, uređaji i materijali za njihovu izgradnju. Date su preporuke za uređenje skrovišta kod kuće, u automobilima, na lična parcela i tako dalje.
Posebna pažnja posvećena je metodama i metodama kontrole i zaštite informacija. Dat je opis specijalne industrijske opreme koja se koristi u ovom slučaju, kao i uređaja dostupnih za ponavljanje od strane obučenih radio-amatera.
Knjiga daje Detaljan opis radove i preporuke za ugradnju i konfiguraciju više od 50 uređaja i uređaja neophodnih za izradu keš memorija, kao i za njihovu detekciju i sigurnost.
Knjiga je namenjena širokom krugu čitalaca, svima koji žele da se upoznaju sa ovom specifičnom oblasti stvaranja ljudskih ruku.
Uzimajući u obzir činjenicu da se ljudsko tijelo uglavnom sastoji od vode, koja je električni provodnik, onda se može pretpostaviti da je kapacitivni senzor za detekciju ljudi najviše optimalno rešenje. Kapacitivni senzor se može koristiti kao senzor za stražu, reagujući na uljeze koji ulaze u prostoriju, vrata ili dodiruju brave ili ručke ulazna vrata, metalne kutije, sefove itd.
Jednostavan kapacitivni relej
Opseg releja zavisi od tačnosti podešavanja kondenzatora C1, kao i od dizajna senzora. Maksimalna udaljenost na koju relej reaguje je 50 cm.
Shematski dijagram kapacitivni relej je prikazan na sl. 2.85, a dizajn induktivnog namotaja sa njegovim postavljanjem i senzorom na ploči prikazan je na Sl. 2.86.
Rice. 2.85. Jednostavan kapacitivni relej
Rice. 2.86. Dizajn induktivnog namotaja kapacitivnog releja
Zavojnica L1 je namotana na polistirenski okvir sa više sekcija iz krugova tranzistorskih radija i sadrži 500 zavoja (250 + 250) sa odvodom iz sredine PEL žice od 0,12 mm namotane na veliko.
Senzor se postavlja okomito na ravninu štampane ploče. To je komad izolirane montažne žice dužine od 15 do 100 cm, ili kvadrat napravljen od iste žice, sa stranicama od 15 cm do 1 i.
Kondenzator C1 je tipa KPK-M, ostali su tipa K50-6. Kao relej je odabran RES-10, pasoš RS4.524.312, možete koristiti i RES-10, pasoš RS4.524.303 ili RES-55A, pasoš 0602. VD1 dioda se može isključiti, jer je potrebno samo zaštititi strujno kolo od slučajnih promjena polariteta ishrane.
Kapacitivni relej se podešava pomoću kondenzatora C1. Prvo, rotor C1 mora biti postavljen na poziciju minimalnog kapaciteta, a relej K1 će raditi. Zatim se rotor polako okreće u smjeru povećanja kapaciteta dok se relej K1 ne isključi. Što je manji kapacitet kondenzatora za podešavanje, to je kapacitivni relej osjetljiviji i veća je udaljenost na kojoj senzor može reagirati na objekt. Prilikom podešavanja kondenzatora, tijelo i ruka s dielektričnim odvijačem moraju biti što dalje od ploče.
Kapacitivni senzor
Većina kapacitivnih senzorskih kola sastoji se od dva oscilatora i kruga koji kontrolira nulti ritam ili međufrekvenciju. U ovom slučaju, frekvenciju jednog generatora stabilizira kvarcni rezonator, a na podešavanje kruga drugog utječe vanjski kapacitet.
Dijagram prikazan na sl. 2.87, sadrži jedan generator koji radi na frekvenciji od 460–470 kHz, utjecaj na senzor dovodi do promjene struje koju troši generator (vanjska kapacitivnost ne mijenja toliko frekvenciju koliko dodatno opterećuje krug).
Rice. 2.87. Kapacitivni senzor
Kako se vanjski kapacitet povećava, potrošnja struje se povećava, što dovodi do otvaranja drugog tranzistora.
Generator je sastavljen na tranzistoru sa efektom polja VT1. Frekvencija podešavanja određena je parametrima kola na zavojnici L1. Senzor može biti bilo kojeg oblika, na primjer, komad žice za montažu, mreža, kvadrat sa stranicom od 150 do 1000 mm ili prsten. Ako je senzor ugrađen u automobil, tada je za zaštitu stakla dovoljna žica dužine 150 mm; možete ugraditi mrežicu u sjedišta ili postaviti žicu u pukotine na instrument tabli.
Ključ je napravljen na tranzistoru VT2. Kada je izložen senzoru, struja koju troši generator raste i tranzistor VT2 se otvara, dok napon na njegovom kolektoru postaje blizu napona napajanja (krug se napaja parametarskim stabilizatorom na zener diodi VD1 i otporniku R6).
Aktuator napravljeno na DD1 čipu prema jednokratnom krugu. Krug R5C5 je potreban za odlaganje rada uređaja nakon uključivanja. Ako kašnjenje nije potrebno, kondenzator C5 se može izostaviti. Možete napraviti verziju sa odgodom i kontrolnom LED diodom. U tom slučaju morate smanjiti otpor R6 na 150 Ohma i R4 na 620 Ohma i spojiti LED tipa AL307 u seriju sa R4 u smjeru naprijed. Sada će prvih pet do deset sekundi nakon uključivanja, reakcija senzora dovesti samo do LED osvjetljenja. Zatim, nakon isteka ovog vremena, svaka operacija će dovesti do pojave pozitivnog impulsa na izlazu kruga u trajanju od oko 10 s. Trajanje impulsa može se podesiti promjenom otpora R7 ili kapacitivnosti C6.
Kapacitivni senzor je montiran na jednoj štampanoj ploči od jednostrane folije od stakloplastike. Trimer kondenzator - PDA blato, tranzistor sa efektom polja VT1 može biti sa bilo kojim slovnim indeksom, kao i za VT2 - ovdje će raditi bilo koji pnp tranzistor niske snage, uključujući MP39 -MP42. Mikrokrug K176LA7 može se zamijeniti K561LA7 ili čak K561LE5, ali u ovom slučaju morate zamijeniti R5 i C5, promijeniti polaritet C6 na suprotan; spojite pin R7, spojen na zajedničku žicu, na katodu zener diode i uklonite izlazni signal sa pina 3 DD1 tako što ćete povezati element sa pinovima 12, 13 i 11 između VT2 kolektora i pina 9 DD1.
Zavojnica je namotana na standardni okvir od četiri sekcije od zavojnice lokalnog oscilatora srednjetalasnog radio prijemnika. Feritno jezgro (i oklopno jezgro, ako postoji) se uklanja. Zavojnica ima 1000 zavoja sa odvodom od 0,06 mm PEV od sredine žice. Zener dioda se može odabrati na bilo kojoj odgovarajućoj snazi sa stabilizacijskim naponom od 7...10 V.
Za postavljanje, povežite senzor i postavite ploču na mjesto gdje će se nalaziti (ili blizu ovog mjesta). Nakon spajanja napajanja, pomoću dielektričnog odvijača postavite rotor kondenzatora C1 na stanje minimalne kapacitivnosti. U ovom slučaju, shema bi trebala funkcionirati. Zatim, postupno ga okrećući pod malim uglom, a zatim se udaljite na udaljenost izvan dosega (oko pola metra), postavite rotor C1 u položaj u kojem krug prestaje raditi dok se ne približite udaljenosti koju želite ugraditi.
Kapacitivni relej na LC kolu
Princip rada opisane verzije kapacitivnog releja (slika 2.88) zasniva se na promjeni frekvencije LC generatora pod utjecajem vanjskih objekata koji djeluju na njegove elemente - efekat koji vam je poznat iz reakcije radio prijemnik kada prinesete ruku njegovoj anteni.
Rice. 2.88. Kapacitivni relej na LC kolu
Takav kapacitivni relejni generator formiraju zavojnica L1, kapacitet senzora E1, kondenzatori C1, C2, tranzistor s efektom polja VT1 i, naravno, mali montažni kapacitet uređaja.
Ako je napon napajanja tranzistora stabiliziran, a kapacitivnost senzora je nepromijenjena, tada je i frekvencija generatora nepromijenjena (u našem slučaju otprilike 100 kHz). Ali čim priđete ili dodirnete senzor rukom, njegov kapacitet se povećava, a frekvencija električnih oscilacija generatora se smanjuje.
Oštra promjena frekvencije LC generatora signal je kršenja početnih parametara osjetljivog elementa kapacitivnog releja.
Ali ovaj signal još uvijek treba otkriti. Drugi LC krug, formiran od zavojnice L2, kondenzatora C4 i slabo povezan (tako da faktor kvalitete ne opadne) s generatorom preko otpornika R1, pomaže u rješavanju problema. Koristi se poznato svojstvo rezonantnog kruga - ovisnost napona na njemu o frekvenciji oscilacije dolaznog signala. Signalni napon izolovan krugom se ispravlja diodom VD1, filtrira kondenzatorom C5 i zatim se dovodi na invertujući ulaz (pin 2) operativnog pojačala DA1, koji djeluje kao komparator.
Koristeći kondenzator C4, rezonantni krug se podešava na početnu frekvenciju F 0 generatora. U ovom slučaju na invertnom ulazu komparatora djeluje konstantni napon Uin. max. Otpornici R2 i R3 postavljaju granični napon U pore na neinvertirajućem ulazu (pin 3) op-amp. Nešto manje od Uina. max. U ovom slučaju, napon na izlazu op-pojačala je nizak i HL1 LED, spojen na njega preko ograničavajućeg otpornika R5, ne svijetli.
Ako je promjena frekvencije generatora takva da napon Uin postane manji od Upore, komparator će raditi i uključiti LED. Kada se udalji od senzora, frekvencija generatora će se vratiti na svoju prvobitnu vrijednost, napon Uin će se povećati, komparator će se prebaciti u prvobitno stanje i LED će se ugasiti.
Zavojnice L1 i L2 su identične konstrukcije i namotane su na feritne prstenove od 2000NM vanjskog promjera 20 mm (moguće je 15 mm) i sadrže 100 zavoja žice PEV-2 0,2 mm. Namotavanje od okreta do okreta, u jednom sloju. Slavina zavojnice L1 je napravljena od 20. zavoja, računajući od terminala spojenog zajedničkom žicom, L2 - od sredine. Udaljenost između početka i kraja namotaja mora biti najmanje 3...4 mm. Tranzistor VT1 - KPZZB, operacijsko pojačalo DA1 - K140UD7, K140UD8, dioda VD1 - KD503B, KD521, KD522B. Kondenzatori C1 i C2 - tip KT, KD, KM, SZ i C5 - KLS, KM, C4 - KPK-1, otpornici R2 i R3 - tip SPZ-3, ostatak - BC, MLT.
Nakon sastavljanja releja, vrši se preliminarno podešavanje (lanac R5HL1 još nije spojen). Ulogu senzora mogu privremeno obavljati dva komada žice prečnika 0,5...1 mm, dužine 1...1,5 m, koja se nalaze paralelno na udaljenosti od 15...20 cm od jednog drugi. Voltmetar je spojen na kondenzator C5 jednosmerna struja sa relativnim ulaznim otporom manjim od 10 kOhm/V i trim kondenzatorom C4, postiže se maksimalno očitavanje napona voltmetra. Ako se u ovom slučaju pokaže da je kapacitet kondenzatora C4 najveći, tada se paralelno s njim povezuje dodatni kondenzator kapaciteta 10 ... 15 pF i podešavanje se ponavlja. Voltmetar treba da zabilježi napon od 2,5...5 V. Ako je manji, odaberite otpornik R1, ali njegov otpor bi trebao biti veći od 500 kOhm. Nakon svake zamjene otpornika, podešavanje se ponavlja.
Zatim, HL1 LED spojen serijski sa otpornikom R5 je spojen na izlaz op-pojačala. Klizač otpornika R3 je postavljen na donju poziciju prema dijagramu, otpornik R2 je postavljen na srednji položaj. U tom slučaju LED dioda treba zasvijetliti. Laganim pomicanjem klizača otpornika R3 LED se gasi. Ako sada prinesete ruku senzoru ili dodirnete žicu spojenu na kondenzator C1, LED bi trebao zasvijetliti. U ovom trenutku, preliminarno podešavanje kapacitivnog releja može se smatrati završenim.
Dijagram aktuatora je prikazan na sl. 2.89.
Rice. 2.89. Aktuator
Povežite se na izlaz kapacitivnog releja kroz razdjelnik R1R2 elektronski ključ na tranzistoru VT1, koji upravlja elektromagnetskim relejem K1, čiji kontakti K1.1 uključuju svjetlosnu lampu EL1 ili sirenu. Napajanje uključuje opadajući transformator T1, diodni ispravljač VD3-VD6 i filterski kondenzator C2. Napon napajanja samog kapacitivnog releja (9 V) stabiliziran je parametarskim stabilizatorom R3VD1.
Kada se aktivira kapacitivni relej, na njegovom izlazu se pojavljuje konstantni napon od 7...8 V, čiji se dio dovodi na bazu tranzistora VT1. Tranzistor se otvara, relej K1 se aktivira i, sa kontaktima za zatvaranje K1.1, povezuje EL1 lampu ili sirenu na mrežu. Nakon vraćanja izvornog načina rada kapacitivnog releja, tranzistor se zatvara i lampa se gasi.
Tranzistor VT1 može biti KT315B - KT315D, KT312A - KT312V ili neki drugi sličan. Diode VD3 - VD6 - bilo koji ispravljač s dopuštenom naprijed strujom od najmanje 40...50 mA. Oksidni kondenzatori - tip K50-6 ili drugi za odgovarajuće nazivne napone, otpornici - tip BC, MLT. Relej K1 - RES22, pasoš RF4.500.129 ili sličan, aktiviran na naponu od 9…11 V.
Postavljanje mašine se svodi na konačno podešavanje njenog kapacitivnog releja. Da biste to učinili, povežite visokootporni DC voltmetar paralelno sa kondenzatorom C5 (vidi sliku 2.88) i koristite trimer kondenzator C4 da postavite maksimalni napon na njemu - trebao bi biti približno isti kao kod pre-setting. Ako se to ne može postići, dodatni kondenzator kapaciteta 20...30 pF se povezuje paralelno sa C4 i podešavanje se ponavlja.
Da bi se povećala osjetljivost uređaja, krug L2C4 treba prilagoditi ne na maksimalni napon, već malo manje - otprilike na razini od 0,7 Uin. max. A pošto su moguće dvije tačke podešavanja (iznad i ispod F o), ispravna će biti ona koja odgovara manjem kapacitetu kondenzatora C4. Nakon toga, otpornici R2, R3 postižu jasan rad elektromagnetnog releja.
Kojim trikovima vlasnici pribjegavaju kako bi zaštitili svoju imovinu! Počevši od najjednostavnijih katanaca vel dobra cigla(na sjeveru su čak koristili... zamke za vukove!) do modernih alarmnih sistema sa sofisticiranom elektronikom. Elektronska sigurnost se često zasniva na činjenici da će se kriminalac nekako odati i poslati informaciju o svom izgledu. To bi mogao biti zvuk koraka - elektronske "uši" će odmah reagirati i dati signal opasnosti. Postoje sigurnosni sistemi koji reaguju na ljudsko zračenje, čiji se spektralni sastav oštro razlikuje od glavne pozadine. Ali kriminalac ne spava, pokušavajući ostati neprimijećen dok čini svoja prljava djela - pojavljuju se posebna maskirna odijela i razne vrste genijalnih uređaja.
U međuvremenu, postoji apsolutno pouzdan sistem zaštite. Usklađen je na takvo fizičko polje osobe, za koje sama priroda isključuje mogućnost bilo kakvih prepreka. Ovo je gravitaciono polje koje ima svaki objekat koji ima masu. Gravitacija je gravitacija (privlačenje), univerzalna interakcija između bilo koje vrste fizičke materije (obična materija, bilo koja fizička polja), kao što kaže treći zakon Isaaca Newtona.
Ovaj princip je bio osnova uređaja. poznati pronalazač Sh. Lifshitz. Gravitacijske sile su zanemarljive. Recimo, međusobna privlačnost između dva tijela koja se nalaze na udaljenosti od jednog metra jedno od drugog i sa svakom masom od jedne tone iznosi samo oko 0,006 g. Mogu se promatrati samo uz pomoć glomaznih uređaja koji se koriste samo u planetarijumima. Uređaj Š. Lifšica je mali, kompaktan, izuzetno jednostavan za izradu i genijalan, kao i sve genijalno. Njegova osnova je prozirna posuda zalijepljena od pleksiglasa. Unutra se nalazi pregrada koja ga simetrično dijeli na pola visine i izlazi van. Na obje strane pregrade postavljene su dvije cijevi poprečnog presjeka od 1 kvadratni metar. mm. Na bočnim stranama posude nalaze se dvije kratke cijevi sa slavinama. Svi priključci uređaja su zapečaćeni.
Posuda se postavlja na sto ili na fiksnu platformu. Kap obojene tečnosti se unosi u male epruvete. Oba pada trebaju biti na istom nivou. Nakon toga, posuda se puni vodom kroz kratke cijevi do nivoa na kojem Donji dio Pregrada je potpuno uronjena u tečnost, a ispred poklopca posude ostaje sloj vazduha od 2 - 3 mm. Slavine su zatvorene i uređaj je spreman za upotrebu. Ako se čovjek sada približi jednom od njegovih krajeva, dio tečnosti će se, pod uticajem gravitacione sile, kretati sa jedne polovine posude na drugu - na onu kojoj se približio. A budući da je kretanje tečnosti u odvojenim delovima posude povezano sa kretanjem vazdušni jaz, tada će se obojene kapi u malim epruvetama također pomicati. Uklanjanje osobe sa uređaja će izazvati suprotan efekat - obrnuto pomeranje kapljica. Postoji demonstracija efekta gravitacije.
Ako na uređaj donesete uteg, kap u lijevoj kapilari će se podići, au desnoj pasti
Možete li sada pogoditi kuda idemo sa ovim? Moramo samo malo poboljšati naš uređaj tako da automatski daje signal kada mu se osoba približi. Ovdje postoji mnogo opcija. Pokretne, zatamnjene kapljice mogu blokirati snop svjetlosti i uzrokovati paljenje fotoćelije i uključivanje sirene.
Pogledajte sliku i bolje ćete razumjeti mehanizam djelovanja takvog štitnika. Uređaj radi ako je osiguran iza sigurnosnih blindiranih vrata ili iza debljine betonski zid- nema prepreka za gravitaciju. Drugim riječima, slično sigurnosni uređaj najpouzdaniji.
Takav uređaj će automatski oglasiti signal kada mu se osoba približi.