Un capteur capacitif est l'un des types de capteurs sans contact dont le principe de fonctionnement est basé sur une variation de la constante diélectrique du milieu entre deux armatures de condensateur. Une plaque est un capteur de circuit sous la forme d'une plaque ou d'un fil métallique, et la seconde est une substance électriquement conductrice, telle que du métal, de l'eau ou le corps humain.

Lors du développement d'un système d'ouverture automatique de l'alimentation en eau de la cuvette des toilettes pour un bidet, il est devenu nécessaire d'utiliser un capteur de présence capacitif et un interrupteur à haute fiabilité, résistant aux changements de température extérieure, d'humidité, de poussière et de tension d'alimentation. Je voulais également éliminer le besoin pour une personne de toucher les commandes du système. Les exigences ne pouvaient être satisfaites que par des circuits de capteurs fonctionnant sur le principe du changement de capacité. Je n'ai pas trouvé de schéma prêt à l'emploi répondant aux exigences nécessaires, j'ai dû le développer moi-même.

Le résultat a été un capteur tactile capacitif universel qui ne nécessite aucun réglage et réagit à l'approche d'objets conducteurs d'électricité, y compris une personne, à une distance maximale de 5 cm.La portée du capteur tactile proposé n'est pas limitée. Il peut être utilisé, par exemple, pour allumer l'éclairage, les systèmes d'alarme, détecter les niveaux d'eau et dans de nombreux autres cas.

Schémas électriques

Deux capteurs tactiles capacitifs étaient nécessaires pour contrôler le débit d'eau dans le bidet des toilettes. Un capteur devait être installé directement sur les toilettes, il devait donner un signal de zéro logique en présence d'une personne, et en l'absence d'un signal d'unité logique. Le deuxième capteur capacitif était censé servir d'interrupteur à eau et être dans l'un des deux états logiques.

Lorsqu'une main était amenée au capteur, le capteur devait changer l'état logique à la sortie - de l'état unique initial pour passer à l'état de zéro logique, lorsque la main était à nouveau touchée de l'état zéro pour passer à l'état d'un logique. Et ainsi de suite à l'infini, jusqu'à ce que le commutateur du capteur reçoive un signal d'activation du zéro logique du capteur de présence.

Circuit de capteur tactile capacitif

La base du circuit de capteur de présence tactile capacitif est un générateur d'impulsions rectangulaire maître, réalisé selon le schéma classique sur deux éléments logiques du microcircuit D1.1 et D1.2. La fréquence de l'oscillateur est déterminée par les valeurs des éléments R1 et C1 et est choisie à environ 50 kHz. La valeur de la fréquence n'a pratiquement aucun effet sur le fonctionnement du capteur capacitif. J'ai changé la fréquence de 20 à 200 kHz et je n'ai visuellement remarqué aucun effet sur le fonctionnement de l'appareil.

A partir des 4 sorties de la puce D1.2, un signal rectangulaire est envoyé à travers la résistance R2 aux entrées 8, 9 de la puce D1.3 et à travers la résistance variable R3 aux entrées 12.13 D1.4. Le signal arrive à l'entrée de la puce D1.3 avec une légère modification de la pente du front d'impulsion due au capteur installé, qui est un morceau de fil ou une plaque métallique. A l'entrée D1.4, du fait du condensateur C2, le front change pendant le temps nécessaire pour le recharger. Grâce à la présence d'une résistance d'accord R3, il est possible de régler les fronts d'impulsion à l'entrée D1.4 égaux au front d'impulsion à l'entrée D1.3.

Si vous rapprochez une main ou un objet métallique de l'antenne (capteur), la capacité à l'entrée du microcircuit DD1.3 augmentera et le front de l'impulsion entrante sera retardé dans le temps par rapport au front de l'impulsion venant à l'entrée de DD1.4. pour "attraper" ce retard, des impulsions à peu près inversées sont envoyées à la puce DD2.1, qui est une bascule D qui fonctionne comme suit. Sur le front montant de l'impulsion arrivant à l'entrée du microcircuit C, le signal qui était à l'entrée D à ce moment est transmis à la sortie du déclencheur. Par conséquent, si le signal à l'entrée D ne change pas, le les impulsions entrantes à l'entrée de comptage C n'affectent pas le niveau du signal de sortie. Cette propriété du déclencheur D a permis de réaliser un simple capteur tactile capacitif.

Lorsque la capacité de l'antenne, en raison de l'approche du corps humain, à l'entrée de DD1.3 augmente, l'impulsion est retardée et celle-ci est fixée par le déclencheur D, modifiant son état de sortie. La LED HL1 sert à indiquer la présence de la tension d'alimentation et HL2 à indiquer la proximité du capteur tactile.

Circuit de commutateur tactile

Le circuit du capteur tactile capacitif peut également être utilisé pour faire fonctionner l'interrupteur tactile, mais avec un peu de raffinement, car il doit non seulement répondre à l'approche du corps humain, mais également rester dans un état stable après le retrait de la main. . Pour résoudre ce problème, il a fallu ajouter un autre déclencheur D, DD2.2, à la sortie du capteur tactile, connecté selon le circuit diviseur par deux.

Le circuit du capteur capacitif a été légèrement modifié. Pour éliminer les faux positifs, puisqu'une personne peut apporter et retirer sa main lentement, en raison de la présence d'interférences, le capteur peut émettre plusieurs impulsions vers l'entrée de comptage D du déclencheur, violant l'algorithme de fonctionnement du commutateur nécessaire. Par conséquent, une chaîne RC d'éléments R4 et C5 a été ajoutée, ce qui a bloqué pendant une courte période la possibilité de basculer le déclencheur D.

Le déclencheur DD2.2 fonctionne de la même manière que DD2.1, mais le signal à l'entrée D n'est pas fourni par d'autres éléments, mais par la sortie inverse de DD2.2. Il en résulte que sur le front montant de l'impulsion arrivant à l'entrée C, le signal à l'entrée D passe en sens inverse. Par exemple, si dans l'état initial il y avait un zéro logique à la broche 13, alors en amenant votre main une fois sur le capteur, la gâchette basculera et une unité logique sera définie à la broche 13. La prochaine fois que le capteur est actionné, un zéro logique sera à nouveau défini sur la broche 13.

Pour bloquer l'interrupteur en l'absence d'une personne sur les toilettes, une unité logique est fournie du capteur à l'entrée R (mise à zéro à la sortie de déclenchement, quels que soient les signaux à toutes ses autres entrées) du microcircuit DD2.2 . Un zéro logique est défini à la sortie de l'interrupteur capacitif, qui est alimenté par le faisceau jusqu'à la base du transistor à clé pour activer l'électrovanne dans l'unité d'alimentation et de commutation.

La résistance R6, en l'absence de signal de blocage du capteur capacitif en cas de panne ou de rupture du fil de commande, bloque la gâchette à l'entrée R, éliminant ainsi la possibilité d'alimentation spontanée en eau du bidet. Le condensateur C6 protège l'entrée R des interférences. La LED HL3 sert à indiquer l'alimentation en eau du bidet.

Structure et détails des capteurs tactiles capacitifs

Lorsque j'ai commencé à concevoir un système de capteur de bidet, la tâche la plus difficile pour moi semblait être le développement d'un capteur de présence capacitif. Cela était dû à un certain nombre de restrictions d'installation et de fonctionnement. Je ne voulais pas que le capteur soit connecté mécaniquement au couvercle des toilettes, car il doit être retiré périodiquement pour le lavage et n'interfère pas avec la désinfection des toilettes elles-mêmes. Par conséquent, j'ai choisi la capacité comme élément réactif.

Capteur de présence

Selon le schéma publié ci-dessus, j'ai réalisé un prototype. Les détails du capteur capacitif sont assemblés sur une carte de circuit imprimé, la carte est placée dans une boîte en plastique et fermée par un couvercle. Pour connecter l'antenne, un connecteur à une broche est installé dans le boîtier et un connecteur RSh2N à quatre broches est installé pour fournir la tension d'alimentation et le signal. La carte de circuit imprimé est connectée aux connecteurs par soudure avec des conducteurs en cuivre dans une isolation fluoroplastique.

Le capteur tactile capacitif est monté sur deux microcircuits de la série KR561, LE5 ​​et TM2. Au lieu de la puce KR561LE5, vous pouvez utiliser le KR561LA7. Les puces de la série 176, des analogues importés, conviennent également. Les résistances, les condensateurs et les LED s'adaptent à tous les types. Le condensateur C2, pour un fonctionnement stable du capteur capacitif lorsqu'il fonctionne dans des conditions de fortes fluctuations de la température ambiante, doit être pris avec un petit TKE.

Un capteur est installé sous la plate-forme de la cuvette des toilettes, sur laquelle le réservoir de vidange est installé à un endroit où l'eau ne peut pas entrer en cas de fuite du réservoir. Le corps du capteur est collé à la cuvette des toilettes à l'aide de ruban adhésif double face.

Le capteur d'antenne du capteur capacitif est un morceau de fil de cuivre toronné de 35 cm de long dans une isolation PTFE, collé avec du ruban adhésif transparent sur la paroi extérieure de la cuvette des toilettes un centimètre sous le plan des verres. Le capteur est bien visible sur la photo.

Pour régler la sensibilité du capteur tactile, il faut, après l'avoir installé sur les toilettes, en changeant la résistance de la résistance d'accord R3 pour faire s'éteindre la LED HL2. Ensuite, placez votre main sur le couvercle des toilettes au-dessus de l'emplacement du capteur, la LED HL2 doit s'allumer, si vous retirez votre main, s'éteindre. Étant donné que la cuisse humaine a une masse plus importante que le bras, pendant le fonctionnement, le capteur tactile, après un tel réglage, fonctionnera de manière garantie.

La conception et les détails de l'interrupteur tactile capacitif

Le circuit de l'interrupteur tactile capacitif a plus de détails et un boîtier plus grand était nécessaire pour les accueillir, et pour des raisons esthétiques, l'apparence du boîtier dans lequel le capteur de présence était placé n'était pas très adaptée à une installation dans un endroit bien en vue. La prise murale rj-11 pour connecter le téléphone a attiré l'attention sur elle-même. Il correspond à la taille et a l'air bien. Après avoir retiré tout le superflu de la prise, j'y ai placé la carte de circuit imprimé de l'interrupteur tactile capacitif.

Pour fixer la carte de circuit imprimé, un petit poteau a été installé à la base du boîtier et une carte de circuit imprimé avec des pièces d'interrupteur tactile y a été vissée avec une vis.

Le capteur de capteur capacitif a été fabriqué en collant une feuille de laiton au bas du couvercle de la prise avec de la colle Moment, après avoir découpé une fenêtre pour les LED qu'ils contiennent. Lorsque le couvercle est fermé, le ressort (provenant d'un briquet à pierre) entre en contact avec la feuille de laiton et assure ainsi le contact électrique entre le circuit et le capteur.

L'interrupteur tactile capacitif est fixé au mur à l'aide d'une vis autotaraudeuse. Pour cela, un trou est prévu dans le corps. Ensuite, la carte, le connecteur est installé et le couvercle est fixé avec des loquets.

Le réglage de l'interrupteur capacitif est pratiquement le même que le réglage du capteur de présence décrit ci-dessus. Pour configurer, il faut appliquer la tension d'alimentation et régler la résistance pour que la LED HL2 s'allume lorsqu'une main est amenée au capteur, et s'éteigne lorsqu'elle est retirée. Ensuite, vous devez activer le capteur tactile et amener et retirer votre main vers le capteur de l'interrupteur. La LED HL2 doit clignoter et la LED HL3 rouge doit s'allumer. Lorsque la main est retirée, la LED rouge doit rester allumée. Lorsque la main est à nouveau relevée ou que le corps est retiré du capteur, la LED HL3 doit s'éteindre, c'est-à-dire couper l'alimentation en eau du bidet.

Circuit imprimé universel

Les capteurs capacitifs présentés ci-dessus sont assemblés sur des circuits imprimés, légèrement différents du circuit imprimé présenté sur la photo ci-dessous. Cela est dû à la combinaison des deux circuits imprimés en un seul universel. Si vous assemblez l'interrupteur tactile, il vous suffit de couper la piste numéro 2. Si vous assemblez le capteur de présence, la piste numéro 1 est supprimée et tous les éléments ne sont pas installés.

Les éléments nécessaires au fonctionnement de l'interrupteur tactile, mais interférant avec le fonctionnement du capteur de présence, R4, C5, R6, C6, HL2 et R4, ne sont pas installés. Au lieu de R4 et C6, des cavaliers sont soudés. La chaîne R4, C5 peut être laissée. Cela n'affectera pas le travail.

Vous trouverez ci-dessous un dessin d'une carte de circuit imprimé pour le moletage à l'aide de la méthode thermique consistant à appliquer des pistes sur la feuille.

Il suffit d'imprimer le dessin sur du papier glacé ou du papier calque et le gabarit est prêt pour la fabrication d'un circuit imprimé.

Le fonctionnement sans problème des capteurs capacitifs pour le système de contrôle tactile de l'alimentation en eau dans le bidet a été prouvé dans la pratique pendant trois ans de fonctionnement continu. Aucune panne n'a été enregistrée.

Cependant, je tiens à noter que le circuit est sensible aux bruits impulsionnels puissants. J'ai reçu un e-mail demandant de l'aide pour la configuration. Il s'est avéré que lors du débogage du circuit, il y avait un fer à souder avec un régulateur de température à thyristor à proximité. Après avoir éteint le fer à souder, le circuit a fonctionné.

Il y a eu un autre cas. Le capteur capacitif était installé dans la lampe, qui était connectée à la même prise que le réfrigérateur. Lorsque vous l'allumez, la lumière s'allume et lorsque vous l'éteignez à nouveau. Le problème a été résolu en connectant la lampe à une autre prise.

Une lettre est venue concernant l'application réussie du circuit de capteur capacitif décrit pour ajuster le niveau d'eau dans un réservoir de stockage en plastique. Dans les parties inférieure et supérieure, il était collé avec du silicone le long du capteur, qui contrôlait l'allumage et l'extinction de la pompe électrique.

Parmi la grande variété de conceptions capacitives, il est parfois difficile de choisir la variante de capteur capacitif la plus adaptée à ce cas particulier. Dans de nombreuses publications sur le thème des dispositifs capacitifs, la portée et les caractéristiques distinctives des conceptions proposées sont décrites très brièvement et le radioamateur ne peut souvent pas s'orienter - quel schéma de dispositif capacitif devrait être préféré pour la répétition.

Cet article fournit une description des différents types de capteurs capacitifs, leurs caractéristiques comparatives et des recommandations pour l'utilisation pratique la plus rationnelle de chaque type spécifique de structures capacitives.

Comme vous le savez, les capteurs capacitifs sont capables de répondre à tous les objets et, en même temps, leur distance de détection ne dépend pas de telles propriétés de la surface d'un objet qui s'approche, comme, par exemple, s'il fait chaud ou froid ( contrairement aux capteurs infrarouges), ainsi que solides ou souples (contrairement aux capteurs de mouvement à ultrasons). De plus, les capteurs capacitifs peuvent détecter des objets à travers divers "obstacles" opaques, tels que des murs de construction, des clôtures massives, des portes, etc. De tels capteurs peuvent être utilisés à la fois à des fins de sécurité et à des fins domestiques, par exemple pour allumer l'éclairage en entrant dans une pièce ; pour l'ouverture automatique des portes; dans les détecteurs de niveau de liquide, etc.
Il existe plusieurs types de capteurs capacitifs.

1. Capteurs sur condensateurs.
Dans les capteurs de ce type, le signal de réponse est formé à l'aide de circuits à condensateur, et des conceptions similaires peuvent être divisées en plusieurs groupes.
Les plus simples sont circuits diviseurs capacitifs.

Dans de tels dispositifs, par exemple, l'antenne du capteur est connectée à la sortie du générateur de travail via un condensateur de séparation de faible capacité, tandis qu'au point de connexion de l'antenne et du condensateur ci-dessus, un potentiel de fonctionnement est formé, dont le niveau dépend de la capacité de l'antenne, tandis que l'antenne du capteur et la séparation du condensateur forment un diviseur capacitif et lorsqu'un objet s'approche de l'antenne, le potentiel au point de sa connexion avec le condensateur d'isolation diminue, ce qui est un signal pour l'appareil à fonctionner.

Il y a aussirégimes surGénérateurs RC.Dans ces conceptions, par exemple, un générateur RC est utilisé pour générer un signal de déclenchement, dont l'élément de réglage de fréquence est une antenne de capteur, dont la capacité change (augmente) lorsqu'un objet s'en approche. Le signal établi par la capacité de l'antenne-capteur est alors comparé à l'exemple de signal issu de la sortie du second générateur (de référence).

Capteurs à condensateur étendu.Dans de tels dispositifs, par exemple, deux plaques métalliques planes placées dans un même plan servent d'antenne-capteur. Ces plaques sont les plaques d'un condensateur déplié, et lorsque des objets s'approchent, la constante diélectrique du milieu entre les plaques change et, en conséquence, la capacité du condensateur ci-dessus augmente, ce qui est un signal pour déclencher le capteur.
Des dispositifs sont également connus, par exemple, qui utilisent un procédé pour comparer la capacité de l'antenne avec la capacité d'un exemple de condensateur (de référence)(lien Rospatent).

Où, caractéristique capteurs capacitifs sur condensateurs est leur faible immunité au bruit - les entrées de ces appareils ne contiennent pas d'éléments capables de supprimer efficacement les influences étrangères. Les diverses interférences et interférences radio reçues par l'antenne forment une grande quantité de bruit et d'interférences à l'entrée de l'appareil, rendant de telles structures insensibles aux signaux faibles. Pour cette raison, la plage de détection des objets des capteurs sur les condensateurs est petite, par exemple, ils détectent l'approche d'une personne à une distance ne dépassant pas 10 à 15 cm.
Dans le même temps, de tels dispositifs peuvent être de conception très simple (par exemple) et il n'est pas nécessaire d'utiliser des pièces d'enroulement - bobines, circuits, etc., grâce à quoi ces conceptions sont assez pratiques et technologiquement avancées à fabriquer.

Champ d'application capteurs capacitifs sur condensateurs.
Ces dispositifs peuvent être utilisés là où une sensibilité élevée et une immunité au bruit ne sont pas requises, par exemple, dans les détecteurs tactiles de métaux. objets, capteurs de niveau de liquide, etc., ainsi que pour les radioamateurs débutants qui se familiarisent avec la technologie capacitive.

2. Capteurs capacitifs sur un circuit LC à réglage de fréquence.
Les appareils de ce type sont moins sensibles aux interférences radio et aux interférences que les capteurs à condensateur.
L'antenne du capteur (généralement une plaque métallique) est connectée (soit directement, soit via un condensateur d'une capacité de plusieurs dizaines de pF) au circuit LC de réglage de fréquence du générateur RF. Lorsqu'un objet s'approche, la capacité de l'antenne change (augmente) et, par conséquent, la capacité du circuit LC. En conséquence, la fréquence du générateur change (diminue) et le déclenchement se produit.

Particularités capteurs capacitifs de ce type.
1) Un circuit LC avec un capteur d'antenne qui lui est attaché fait partie du générateur, à la suite de quoi les interférences et les interférences radio affectant l'antenne affectent également son fonctionnement: via des éléments de rétroaction positive, des signaux d'interférence (en particulier des signaux d'impulsion) fuient vers l'entrée de l'élément actif du générateur et y sont amplifiés, formant un bruit parasite à la sortie de l'appareil, ce qui réduit la sensibilité de la structure aux signaux faibles et crée le danger de faux positifs.
2) Le circuit LC, qui fonctionne comme un élément de réglage de fréquence du générateur, est fortement chargé et a un faible facteur de qualité, ce qui réduit les propriétés sélectives du circuit et sa capacité à modifier son réglage lorsque le la capacité de l'antenne change, ce qui réduit encore la sensibilité de la structure.
Les caractéristiques ci-dessus des capteurs sur le circuit LC de réglage de fréquence limitent leur immunité au bruit et la plage de détection des objets, par exemple, la distance de détection d'une personne par des capteurs de ce type est généralement de 20 à 30 cm.

Il existe plusieurs variétés et modifications de capteurs capacitifs avec un circuit LC à réglage de fréquence.

1) Capteurs avec un résonateur à quartz.
Dans de tels dispositifs, par exemple, afin d'augmenter la sensibilité et la stabilité de la fréquence du générateur, les éléments suivants sont introduits: un résonateur à quartz et un transformateur RF différentiel, dont l'enroulement primaire est un élément du circuit de réglage de fréquence du générateur, et ses deux enroulements secondaires (identiques) sont des éléments d'un pont de mesure, auquel est reliée une antenne de capteur connectée en série avec un résonateur à quartz, et lorsqu'un objet s'approche de l'antenne, un signal de déclenchement est généré.
La sensibilité de telles conceptions est plus élevée par rapport aux capteurs conventionnels sur un circuit LC à réglage de fréquence, cependant, elles nécessitent la fabrication d'un transformateur RF différentiel (dans la conception ci-dessus, ses enroulements sont placés sur un anneau K10 × 6 × 2 en ferrite M3000NM, tandis que, pour augmenter le facteur de qualité, un espace de 0,9 ... 1,1 mm de large est coupé dans l'anneau.

2) Capteurs avec aspirationContour LC.
Ces conceptions, par exemple, sont des dispositifs capacitifs, dans lesquels, afin d'augmenter la sensibilité, un circuit LC supplémentaire (appelé aspiration) est introduit, qui est connecté par induction au circuit de réglage de fréquence du générateur et accordé en résonance avec celui-ci. circuit.
L'antenne du capteur, dans ce cas, n'est pas connectée au circuit de réglage de fréquence, mais au circuit LC d'aspiration ci-dessus, qui comprend un condensateur de faible capacité et un solénoïde, dont l'inductance est augmentée en conséquence. Car condensateur de boucle, en même temps, devrait être petit - au niveau de M33 - M75.
En raison de la faible capacité de ce circuit, la capacité de l'antenne-capteur devient comparable à celle-ci, grâce à quoi, les changements de capacité de l'antenne ont un impact significatif sur le réglage du circuit LC d'aspiration ci-dessus, tandis que l'amplitude de les oscillations sur le circuit de réglage de fréquence du générateur dépendent en grande partie du réglage de ce circuit et , respectivement, est le niveau du signal RF à sa sortie.

On peut également noter que dans de telles conceptions, la connexion entre l'antenne et le circuit de réglage de fréquence du générateur n'est pas directe, mais inductive, en raison de laquelle les influences météorologiques et climatiques sur l'antenne ne peuvent pas affecter directement le fonctionnement de l'élément actif du générateur (transistor ou ampli-op), qui est des propriétés positives de telles structures.
Comme dans le cas des capteurs basés sur un résonateur à quartz, une augmentation de la sensibilité des dispositifs capacitifs avec un circuit LC d'aspiration a été obtenue en raison d'une certaine complication de la conception - dans ce cas, il est nécessaire de fabriquer un circuit LC supplémentaire, qui comporte une inductance d'un nombre de spires deux fois plus important (en - 100 spires) par rapport à la bobine du circuit LC de réglage de fréquence.

3) Certains capteurs capacitifs utilisent une méthode telle queaugmentation de la taille de l'antenne-capteur. Dans le même temps, ces structures augmentent également leur sensibilité aux interférences électromagnétiques et aux interférences radio ; pour cette raison, ainsi qu'en raison de l'encombrement de tels dispositifs (par exemple, un treillis métallique de 0,5 × 0,5 M est utilisé comme antenne), il est conseillé d'utiliser ces structures en dehors de la ville, - dans des endroits à faible fond électromagnétique et , de préférence - en dehors des locaux d'habitation - afin d'éviter les interférences des câbles du réseau.
Les appareils dotés de capteurs de grande taille sont mieux utilisés dans les zones rurales pour protéger les parcelles de jardin et les installations sur le terrain.

Champ d'application capteurs avec un circuit LC de réglage de fréquence.
De tels dispositifs peuvent être utilisés à diverses fins domestiques (allumer l'éclairage, etc.), ainsi que pour détecter tout objet dans des endroits à environnement électromagnétique calme, par exemple dans des sous-sols (situés sous le niveau du sol), ainsi qu'à l'extérieur la ville (en zone rurale - en l'absence d'interférences radio - des capteurs de ce type peuvent détecter, par exemple, l'approche d'une personne à une distance pouvant atteindre plusieurs dizaines de cm).
Dans des conditions urbaines, il est conseillé d'utiliser ces structures soit comme capteurs tactiles pour objets métalliques, soit dans le cadre de ces dispositifs d'alarme qui, en cas de fausses alarmes, ne causent pas de gros désagréments aux autres, par exemple, dans les dispositifs qui incluent un flux lumineux effrayant et un signal sonore faible.

3. Capteurs capacitifs différentiels(appareils sur transformateurs différentiels).
Ces capteurs, par exemple, diffèrent des conceptions ci-dessus en ce qu'ils n'ont pas une, mais deux antennes de capteur, ce qui permet la suppression (compensation mutuelle) des influences météorologiques et climatiques (température, humidité, neige, gel, pluie, etc. ).
Dans ce cas, pour détecter l'approche d'objets vers l'une quelconque des antennes du dispositif capacitif, on utilise un pont LC de mesure symétrique qui réagit à un changement de capacité entre le fil commun et l'antenne.

Ces appareils fonctionnent comme suit.
Les éléments sensibles du capteur - les antennes sont connectées aux entrées de mesure du pont LC, et la tension RF nécessaire pour alimenter le pont est formée dans un transformateur différentiel, dont l'enroulement primaire est alimenté par un signal RF d'alimentation provenant de la sortie de le générateur RF (dans - par souci de simplicité, - la bobine du circuit de réglage de fréquence du générateur est également l'enroulement primaire du transformateur différentiel).
Le transformateur de conceptions différentielles contient deux enroulements secondaires identiques, aux extrémités opposées desquelles une tension RF alternative antiphase est formée pour alimenter le pont LC.
En même temps, à la sortie du pont, il n'y a pas de tension RF, car les signaux RF à sa sortie seront de même amplitude et de signe opposé, grâce à quoi ils s'annuleront et se supprimeront (en le pont LC de mesure, les courants de fonctionnement vont l'un vers l'autre ami et s'annulent).
Dans son état initial, il n'y a pas de signal à la sortie du pont LC de mesure, mais dans le cas d'un objet s'approchant de l'une des antennes, la capacité de l'un ou l'autre bras du pont de mesure augmente, provoquant une violation de son équilibre, à la suite de quoi, la compensation mutuelle des signaux RF du générateur devient incomplète et un signal apparaît à la sortie du pont LC pour déclencher l'appareil.

Dans le même temps, si la capacité augmente (ou diminue) en même temps pour les deux antennes, le fonctionnement ne se produit pas. dans ce cas, l'équilibrage du pont LC n'est pas perturbé et les signaux RF circulant dans le circuit du pont LC conservent toujours la même amplitude et des signes opposés.

En raison de la propriété ci-dessus, les dispositifs basés sur des transformateurs différentiels, ainsi que les capteurs à condensateur différentiel décrits ci-dessus, résistent aux fluctuations météorologiques et climatiques. ils affectent les deux antennes de la même manière, puis s'annulent et s'annulent. Dans le même temps, les micros et les interférences radio ne sont pas supprimés, seules les influences météorologiques et climatiques sont éliminées, par conséquent, les capteurs différentiels, ainsi que les capteurs sur un circuit LC de réglage de fréquence, subissent périodiquement des faux positifs.
Les antennes doivent être placées de manière à ce qu'à l'approche d'un objet, l'impact sur l'une d'elles soit plus important que sur l'autre.

Caractéristiques des capteurs différentiels.
La plage de détection de ces appareils est un peu plus élevée que celle des capteurs sur un circuit LC à réglage de fréquence, mais en même temps, les capteurs différentiels sont de conception plus complexe et ont une consommation de courant accrue en raison des pertes dans le transformateur, qui a une limite Efficacité. De plus, de tels dispositifs présentent une zone de sensibilité réduite entre les antennes.

Champ d'application.
Les capteurs sur un transformateur différentiel sont conçus pour une utilisation en extérieur. Ces dispositifs peuvent être utilisés au même endroit que les capteurs du circuit LC de réglage de fréquence, à la seule différence que l'installation d'un capteur différentiel nécessite de la place pour une seconde antenne.

4. Capteurs capacitifs résonnants(brevet RF n° 2419159 ; lien Rospatent).
Dispositifs capacitifs très sensibles - le signal de déclenchement dans ces conceptions est formé dans le circuit LC d'entrée, qui est dans un état partiellement désaccordé par rapport au signal du générateur RF de travail, auquel le circuit est connecté via un condensateur de faible capacité ( un élément de résistance nécessaire dans le circuit).
Le principe de fonctionnement de telles structures comporte deux composants: le premier est un circuit LC configuré de manière appropriée et le second est un élément de résistance à travers lequel le circuit LC est connecté à la sortie du générateur.

En raison du fait que le circuit LC est dans un état de résonance partielle (sur la pente de la caractéristique), sa résistance dans le circuit de signal RF dépend fortement de la capacité - à la fois la sienne et la capacité de l'antenne du capteur attachée à ce. En conséquence, lorsqu'un objet s'approche de l'antenne, la tension RF sur le circuit LC change considérablement son amplitude, ce qui est un signal pour déclencher l'appareil.

Dans le même temps, le circuit LC ne perd pas ses propriétés sélectives et supprime efficacement (shunt sur le corps) les influences étrangères provenant de l'antenne du capteur - interférences et interférences radio, offrant un haut niveau d'immunité au bruit de la structure.

Dans les capteurs capacitifs résonnants, le signal de fonctionnement de la sortie du générateur RF doit être envoyé au circuit LC via une certaine résistance, dont la valeur doit être comparable à la résistance du circuit LC à la fréquence de fonctionnement, sinon, lorsque des objets approchez l'antenne du capteur, la tension de fonctionnement à Le circuit LC réagira très peu aux changements de résistance du circuit LC dans le circuit (la tension du circuit RF répétera simplement la tension de sortie du générateur).

Il peut sembler qu'un circuit LC dans un état de résonance partielle sera instable et trop dépendant des changements de température. En réalité, pareil, - sous réserve de l'utilisation d'un condensateur de boucle de petite valeur, c'est-à-dire (M33 - M75) - le circuit est assez stable, y compris - lorsque le dispositif capacitif fonctionne dans des conditions extérieures. Par exemple, lorsque la température passe de +25 à -12 degrés. La tension RF sur le circuit LC ne change pas de plus de 6 %.

De plus, dans les structures capacitives résonnantes, l'antenne est connectée au circuit LC via un petit condensateur (il n'est pas nécessaire d'utiliser une connexion solide dans de tels dispositifs), grâce à quoi les effets météorologiques sur l'antenne du capteur ne perturbent pas le fonctionnement de le circuit LC et sa tension RF de fonctionnement restent pratiquement inchangés même lorsqu'il pleut.
En termes de plage d'action, les capteurs capacitifs résonnants sont nettement (parfois plusieurs fois) supérieurs aux appareils sur circuits LC à réglage de fréquence et sur transformateurs différentiels, détectant l'approche d'une personne à une distance dépassant largement 1 mètre.

Avec tout cela, des conceptions très sensibles utilisant le principe de fonctionnement résonant ne sont apparues que récemment - la première publication sur ce sujet est l'article "Relais capacitif" (Journal "Radio" 2010/5, pp. 38, 39); en outre, des informations supplémentaires sur les dispositifs capacitifs résonnants et leurs modifications sont également disponibles sur le site Web de l'auteur de l'article ci-dessus: http://sv6502.narod.ru/index.html.

Caractéristiques des capteurs capacitifs résonnants.
1) Lors de la fabrication d'un capteur résonnant destiné à un fonctionnement en extérieur, une vérification obligatoire de la stabilité thermique de l'unité d'entrée est requise, pour laquelle le potentiel à la sortie du détecteur est mesuré à différentes températures (pour cela, vous pouvez utiliser un réfrigérateur congélateur), tandis que le détecteur doit être thermiquement stable (transistor à effet de champ).
2) Dans les capteurs capacitifs résonnants, la connexion entre l'antenne et le générateur RF est faible et, par conséquent, le rayonnement des interférences radio dans l'air dans de telles structures est très insignifiant, plusieurs fois inférieur à celui d'autres types de dispositifs capacitifs.

Champ d'application.
Les capteurs capacitifs résonnants peuvent être utilisés efficacement non seulement dans des conditions rurales et sur le terrain, mais également dans des conditions urbaines, tout en s'abstenant de placer des capteurs à proximité de sources puissantes de signaux radio (stations de radio, centres de télévision, etc.), sinon de faux déclenchements.
Les capteurs résonnants peuvent également être installés à proximité d'autres appareils électroniques - en raison du faible niveau de rayonnement du signal radio et de l'immunité élevée au bruit, les structures capacitives résonnantes ont une compatibilité électromagnétique accrue avec d'autres appareils.

Nechaev I. "Relais capacitif", revue. "Radio" 1988/1, p.33.
Erchov M. "Capteur capacitif", revue. "Radio" 2004/3, p. 41, 42.
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Les détecteurs de mouvement sont une chose incroyablement pratique qui vous permet de contrôler la lumière dans la pièce ou de contrôler l'ouverture et la fermeture des portes, et peut également vous informer des invités indésirables. Dans cet article, nous vous expliquerons comment fabriquer un capteur de mouvement de vos propres mains à la maison et examinerons la portée de l'application possible de ces appareils.

En bref sur les capteurs

L'un des types de capteurs les plus simples est un interrupteur de fin de course ou un bouton à réinitialisation automatique (sans verrouillage).

Il s'installe sur la porte et réagit à son ouverture et à sa fermeture. À l'aide d'un circuit simple, cet appareil allume la lumière du réfrigérateur. Il peut être équipé d'un garde-manger ou d'un vestibule, d'une porte dans l'entrée, d'un rétroéclairage LED en service, utilisez cet interrupteur comme une alarme qui vous avertira lorsque la porte est ouverte ou fermée. Les inconvénients de la conception peuvent être des difficultés d'installation et parfois une apparence non représentable.

Des dispositifs basés sur un aimant peuvent être vus sur les portes et les fenêtres des objets protégés. Leur principe de fonctionnement est très similaire au fonctionnement d'un bouton. L'interrupteur à lames peut ouvrir ou connecter des contacts lorsqu'un aimant conventionnel y est amené. Ainsi, l'interrupteur à lames lui-même est installé sur la porte et l'aimant est suspendu à la porte. Cette conception a l'air soignée et est utilisée plus souvent qu'un bouton ordinaire. Manque d'appareils dans une application hautement spécialisée. Ils ne conviennent pas à la surveillance de zones ouvertes, de zones, de passages.

Pour les passages ouverts, il existe des dispositifs qui répondent aux changements de l'environnement. Il s'agit notamment des relais photo, capacitifs (capteurs de champ), thermiques (PIR), relais sonores. Pour fixer l'intersection d'une certaine section, le contrôle d'un obstacle, la présence de mouvement d'un objet dans la zone de chevauchement, des dispositifs d'écho photo ou sonore sont utilisés.

Le principe de fonctionnement de tels capteurs est basé sur la formation d'une impulsion et sa fixation après réflexion sur un objet. Lorsqu'un objet entre dans une telle zone, la caractéristique du signal réfléchi change et le détecteur génère un signal de commande à la sortie.

Pour plus de clarté, un schéma de principe du fonctionnement d'un photorelais et d'un relais sonore est présenté :

Les LED infrarouges sont utilisées comme émetteur dans les capteurs optiques et les phototransistors sont utilisés comme récepteur. Les capteurs sonores fonctionnent dans la gamme des ultrasons, leur fonctionnement semble donc silencieux à notre oreille, mais chacun d'eux contient un petit émetteur et un capteur.

Par exemple, il est bon d'équiper un miroir d'un rétro-éclairage avec un détecteur de mouvement. L'éclairage ne s'allume que lorsqu'une personne se trouve juste à côté. Vous n'aimeriez pas en fabriquer un vous-même ?

Schémas d'assemblage

Four micro onde

Pour contrôler les espaces ouverts et contrôler la présence d'objets dans la zone souhaitée, il existe un relais capacitif. Le principe de fonctionnement de cet appareil est de mesurer la quantité d'absorption des ondes radio. Tout le monde a observé ou participé à cet effet, lorsque, s'approchant d'un récepteur radio en état de marche, la fréquence sur laquelle il fonctionne s'est égarée et des interférences sont apparues.

Parlons de la fabrication d'un capteur de mouvement de type micro-ondes. Le cœur de ce détecteur est un générateur de micro-ondes radio et une antenne spéciale.

Ce schéma de circuit montre un moyen simple de fabriquer un capteur de mouvement à micro-ondes. Le transistor VT1 est un générateur haute fréquence et un récepteur radio à temps partiel. La diode détectrice redresse la tension en appliquant une polarisation à la base du transistor VT2. Les enroulements du transformateur T1 sont accordés sur des fréquences différentes. Dans l'état initial, lorsque l'antenne n'est pas affectée par une capacité externe, les amplitudes du signal sont mutuellement compensées et il n'y a pas de tension sur le détecteur VD1.Lorsque la fréquence change, leurs amplitudes sont ajoutées et détectées par la diode. Le transistor VT2 commence à s'ouvrir. En tant que comparateur pour déterminer clairement les états «marche» et «arrêt», un thyristor VS1 est utilisé, qui contrôle un relais de puissance de 12 volts.

Vous trouverez ci-dessous un schéma efficace du relais de présence sur les composants disponibles, qui vous aidera à assembler un détecteur de mouvement de vos propres mains ou tout simplement utile pour vous familiariser avec l'appareil.

Thermique

Le DD thermique (PIR) est le dispositif de capteur le plus courant dans le secteur des entreprises. Cela est dû à des composants bon marché, à un schéma d'assemblage simple, à l'absence de réglages complexes supplémentaires et à une large plage de températures de fonctionnement.

L'appareil fini peut être acheté dans n'importe quel magasin d'électricité. Souvent, ce capteur est fourni avec des lampes, des dispositifs d'alarme et d'autres contrôleurs. Cependant, nous allons maintenant vous expliquer comment fabriquer un capteur de mouvement thermique à la maison. Un circuit d'itération simple ressemble à ceci :

Un capteur thermique spécial B1 et un élément photo VD1 constituent un complexe de contrôle d'éclairage automatisé. L'appareil ne commence à fonctionner qu'après le crépuscule, le seuil peut être défini par la résistance R2. Le capteur connecte la charge lorsqu'une personne en mouvement entre dans la zone de contrôle. L'heure de la minuterie intégrée pour l'arrêt peut être réglée avec le régulateur R5.

Fait maison à partir d'un module pour Arduino

Un capteur peu coûteux peut être fabriqué à partir de cartes spéciales prêtes à l'emploi pour un concepteur de radio. Vous pouvez donc obtenir un appareil assez miniature. Pour l'assemblage, nous avons besoin d'un module de capteur de mouvement pour les microcontrôleurs Arduino et d'un module de relais monocanal.

Chaque carte a un connecteur à trois broches, VCC +5 volts, GND -5 volts, sortie OUT sur le détecteur et entrée IN sur la carte relais. Pour fabriquer un appareil de vos propres mains, vous devez fournir 5 volts (plus et moins) de la source d'alimentation aux cartes (plus et moins), par exemple, à partir de la charge des téléphones, et vous connecter ensemble. Les connexions peuvent être réalisées à l'aide de connecteurs, mais il sera plus fiable de tout souder. Vous pouvez vous référer au schéma ci-dessous. Le transistor miniature est généralement déjà intégré dans le module de relais, il n'est donc pas nécessaire de l'installer en plus.

Lorsqu'une personne bouge, le module envoie un signal au relais et celui-ci s'ouvre. Veuillez noter qu'il existe un relais de niveau haut et bas. Il doit être sélectionné en fonction du signal produit par le capteur à la sortie. Le détecteur fini peut être placé dans le boîtier et masqué au bon endroit. De plus, nous vous recommandons de regarder une vidéo qui montre clairement les instructions pour assembler des détecteurs de mouvement faits maison à la maison. Si vous avez des questions, vous pouvez toujours les poser dans les commentaires.

À quelles ruses les propriétaires ne recourent-ils pas pour protéger leur propriété! En partant des cadenas les plus simples de la taille d'une bonne brique (dans le Nord, même... des pièges à loups étaient utilisés !) jusqu'aux systèmes d'alarme modernes dotés d'une électronique sophistiquée. La sécurité électronique est souvent basée sur le fait que le délinquant se trahira d'une manière ou d'une autre, enverra des informations sur son apparence. Cela peut être le bruit des pas - les "oreilles" électroniques réagiront instantanément et donneront un signal de danger. Il existe des systèmes de sécurité qui réagissent au rayonnement humain, dont la composition spectrale diffère fortement du fond principal. Mais le criminel ne dort pas, essayant de passer inaperçu tout en faisant ses sales actions - il existe des tenues de camouflage spéciales, toutes sortes d'appareils ingénieux.

Pendant ce temps, il existe un système de protection absolument fiable. Il est accordé à un tel champ physique d'une personne, pour lequel la nature elle-même exclut la possibilité de toute barrière. C'est le champ gravitationnel que possède tout objet ayant une masse. La gravité est la gravitation (attraction), une interaction universelle entre tout type de matière physique (matière ordinaire, tout champ physique), comme le dit la troisième loi d'Isaac Newton.

Ce principe a constitué la base de l'appareil du célèbre inventeur S. Lifshitz. Les forces gravitationnelles sont négligeables. Disons que l'attraction mutuelle entre deux corps situés à une distance d'un mètre l'un de l'autre et d'une masse d'une tonne chacun n'est que d'environ 0,006 G. Ils ne peuvent être observés qu'à l'aide d'appareils volumineux qui ne sont utilisés que dans les planétariums. L'appareil de Sh. Lifshitz est petit, compact, extrêmement simple à fabriquer et plein d'esprit, comme tout ce qui est ingénieux. Sa base est un récipient transparent collé en plexiglas. À l'intérieur - une cloison qui la divise symétriquement jusqu'à la moitié de la hauteur et sort. De part et d'autre de la cloison, deux tubes d'une section de 1 m². mm. Sur les côtés du récipient, il y a deux tubes courts avec des robinets. Toutes les connexions de l'appareil sont scellées.

La cuve est installée sur une table ou sur une plate-forme fixe. Une goutte de liquide teinté est introduite dans les petits tubes. Les deux gouttes doivent être au même niveau. Après cela, le récipient est rempli d'eau à travers de courts tubes jusqu'à un niveau auquel la partie inférieure de la cloison est complètement immergée dans le liquide, et une couche d'air de 2 à 3 mm reste jusqu'au couvercle du récipient. Les robinets sont fermés et l'appareil est prêt à fonctionner. Si maintenant une personne s'approche de l'une de ses extrémités, une partie du liquide sous l'action de la force gravitationnelle d'une moitié du récipient passera dans l'autre - dans celle à laquelle elle s'est approchée. Et puisque le mouvement du liquide dans les parties séparées du récipient est associé au mouvement de la couche d'air, les gouttes teintées dans les petits tubes se déplaceront également. Retirer une personne de l'appareil provoquera l'effet inverse - un déplacement inverse des gouttes. Il y a une démonstration de l'effet de la gravité.

Si un poids est apporté à l'appareil, la chute dans le capillaire gauche augmentera et dans le droit, elle tombera.

Maintenant, devinez où nous voulons en venir ? Il suffit d'améliorer légèrement notre appareil de manière à ce qu'il émette automatiquement un signal lorsqu'une personne s'en approche. Il existe de nombreuses options ici. Des gouttelettes colorées en mouvement peuvent bloquer le faisceau de lumière et faire fonctionner la cellule photoélectrique, allumer la sirène.

Regardez la photo et vous comprendrez mieux le mécanisme d'action d'un tel veilleur. L'appareil fonctionne s'il est renforcé derrière la porte blindée du coffre-fort ou derrière un mur de béton épais - il n'y a pas d'obstacles à la gravité. En d'autres termes, un tel dispositif de sécurité est le plus fiable.

Un tel appareil émettra automatiquement un signal lorsqu'une personne s'en approche.

Aujourd'hui, vous ne surprendrez personne avec des dispositifs électroniques d'avertissement préventif aux fins et à l'efficacité diverses, qui avertissent les gens ou déclenchent une alarme antivol bien avant le contact direct d'un invité indésirable avec une frontière protégée (territoire). Beaucoup de ces nœuds décrits dans la littérature, par exemple dans, selon l'auteur, sont intéressants, mais compliqués.

En revanche, ils ont développé un circuit électronique simple pour un capteur capacitif sans contact (Fig. 2.2), que même un radioamateur novice peut assembler. L'appareil a une sensibilité d'entrée élevée, ce qui lui permet d'être utilisé pour avertir d'une personne s'approchant du capteur E1.

Le principe de fonctionnement de l'appareil repose sur un changement de capacité entre le capteur-antenne E1 et la "terre" (fil commun : tout ce qui correspond à la boucle de masse - dans ce cas, il s'agit du sol et des murs de la pièce ). Lorsqu'une personne s'approche, cette capacité change de manière significative, ce qui est suffisant pour déclencher la puce K561TL1.

Riz. 2.2. Schéma électrique d'un capteur capacitif sans contact

La conception est basée sur deux éléments du microcircuit K561TL1 (DD1), inclus comme onduleurs. Ce microcircuit intègre quatre éléments du même type avec la fonction 2I-NOT avec triggers de Schmitt avec hystérésis (retard) en entrée et inversion en sortie.

L'utilisation du microcircuit K561TL1 est due à une faible consommation de courant, une immunité élevée au bruit (jusqu'à 45% du niveau de tension d'alimentation), un fonctionnement dans une large plage de tension d'alimentation (dans la plage de 3 à 15 V), une protection d'entrée contre électricité statique et excès à court terme des niveaux d'entrée, et bien d'autres avantages qui permettent à la puce d'être largement utilisée dans les conceptions de radio amateur sans nécessiter de précautions et de protection particulières.

De plus, le microcircuit K561TL1 vous permet de connecter ses éléments logiques indépendants en parallèle, en tant qu'éléments tampons, à la suite de quoi la puissance du signal de sortie augmente proportionnellement. Les déclencheurs de Schmitt sont des circuits bistables qui peuvent gérer des signaux d'entrée augmentant lentement, y compris le bruit. Dans le même temps, les fronts raides des impulsions qui fournissent une sortie peuvent être transmis aux nœuds suivants du circuit pour s'arrimer à d'autres éléments clés et microcircuits. La puce K561TL (ainsi que la K561TL2, soit dit en passant) peut allouer un signal de commande (y compris numérique) à d'autres appareils à partir d'une impulsion d'entrée analogique ou floue.

Analogue étranger de K561TL1 - CD4093B.

Le circuit de commutation de l'onduleur est classique, il est décrit dans des ouvrages de référence. La particularité du développement présenté réside dans les nuances de conception. Après mise sous tension à l'entrée de l'élément DD1.1, il y a un état indéfini proche d'un niveau logique bas. A la sortie de DD1.1 - un niveau haut, à la sortie de DD1.2 - à nouveau bas. Le transistor VT1 est fermé. La capsule piézoélectrique HAI (avec générateur interne 34) n'est pas active.

Une antenne est connectée au capteur E1 - une antenne télescopique automobile convient. Lorsqu'une personne se trouve à proximité de l'antenne, la capacité entre la broche de l'antenne et le sol change. De ce commutateur éléments DD1.1, DD1.2 dans l'état opposé. Pour commuter le nœud, une personne de taille moyenne doit être (passer) à côté d'une antenne de 35 cm de long à une distance maximale de 1,5 m.Un niveau de haute tension apparaît à la broche 4 du microcircuit, à la suite de quoi le transistor VT1 s'ouvre et la capsule HA1 sonne.

En sélectionnant la capacité du condensateur C1, vous pouvez changer le mode de fonctionnement des éléments du microcircuit. Ainsi, lorsque la capacité C1 diminue à 82-120 pF, le nœud fonctionne différemment. Désormais, le signal sonore ne retentit que lorsque l'entrée DD1.1 est affectée par des interférences de tension alternative - une touche humaine.

Le circuit électrique (fig. 2.2) peut également être utilisé comme base pour un capteur de déclenchement. Pour ce faire, la résistance constante R1, le fil blindé sont exclus et les capteurs sont les contacts des microcircuits 1 et 2.

Un fil blindé est connecté en série avec R1 (câble RK-50, RK-75, fil blindé pour les signaux AF - tous les types conviennent) de 1 à 1,5 m de long, le blindage est connecté à un fil commun, le noyau central à la l'extrémité est connectée à la broche de l'antenne.

Sous réserve de ces recommandations et de l'utilisation des types et calibres des éléments indiqués dans le schéma, le nœud génère un signal sonore d'une fréquence d'environ 1 kHz (selon le type de capsule HA1) lorsqu'une personne s'approche de la broche d'antenne à une distance de 1,5 à 1 m. Il n'y a pas d'effet de déclenchement. Dès que l'objet s'éloigne de l'antenne, le capteur passe en mode armé (veille).

L'expérience a également été réalisée avec des animaux - un chat et un chien : le nœud ne réagit pas à leur approche du capteur-antenne.

Les capacités de l'appareil peuvent difficilement être surestimées. Dans la version de l'auteur, il est monté à côté du cadre de la porte ; la porte d'entrée est en métal.

Le volume du signal AF émis par la capsule HA1 est suffisant pour l'entendre sur une loggia fermée (il est comparable au volume d'une cloche de maison).

L'alimentation est stabilisée, avec une tension de 9-15 V, avec un bon filtrage de la tension d'ondulation en sortie. La consommation de courant est négligeable en mode veille (plusieurs microampères) et augmente à 22–28 mA lorsque l'émetteur HA1 est en fonctionnement actif. Une source sans transformateur ne peut pas être utilisée en raison du risque de choc électrique. Le condensateur à oxyde C2 agit comme un filtre de puissance supplémentaire, son type est K50-35 ou similaire, pour une tension de fonctionnement non inférieure à la tension d'alimentation.

Au cours de l'exploitation du nœud, des fonctionnalités intéressantes ont été révélées. La tension d'alimentation du nœud affecte son fonctionnement: lorsque la tension d'alimentation augmente à 15 V, seul un fil de cuivre électrique non blindé toronné ordinaire d'une section de 1 à 2 mm et d'une longueur de 1 m est utilisé comme capteur-antenne; dans ce cas, aucun écran ni résistance R1 ne sont nécessaires, le fil de cuivre électrique est relié directement aux bornes 1 et 2 de l'élément DD1.1. L'effet est similaire. Lorsque la mise en phase de la fiche secteur de l'alimentation est modifiée, le nœud perd de manière catastrophique sa sensibilité et ne peut fonctionner que comme capteur (réagit au toucher d'E1). Cela est vrai pour toute valeur de la tension d'alimentation dans la plage de 9 à 15 V. Évidemment, le deuxième objectif de ce circuit est un capteur ordinaire (ou capteur-déclencheur).

Ces nuances doivent être prises en compte lors de la répétition de l'appareil. Cependant, dans le cas de la connexion correcte décrite ici, un composant important d'une alarme antivol est obtenu, assurant la sécurité de la maison, avertissant les propriétaires avant même qu'une urgence ne se produise.

Les éléments sont montés de manière compacte sur un panneau en fibre de verre. Le boîtier de l'appareil est en tout matériau diélectrique (non conducteur). Pour contrôler la mise sous tension, l'appareil peut être équipé d'un voyant LED connecté en parallèle avec la source d'alimentation.

Un ajustement dans le strict respect des recommandations n'est pas nécessaire. Si vous expérimentez avec la longueur du câble de blindage, la longueur et la surface de l'antenne du capteur E1 et la modification de la tension d'alimentation, vous devrez peut-être régler la résistance de la résistance R1 sur une large plage - de 0,1 à 100 MΩ. Pour réduire la sensibilité, augmentez la capacité du condensateur C1. Si cela n'apporte pas de résultats, une résistance constante avec une résistance de 5-10 MΩ est connectée en parallèle avec C1.

Riz. 2.3. capteur capacitif

Condensateur non polaire C1 - type KM6. Résistance fixe R2 - MLT-0.25. Résistance R1 - type VS-0.5, VS-1. Le transistor VT1 est nécessaire pour amplifier le signal de la sortie de l'élément DD1.2. Sans ce transistor, la capsule HA1 sonne doux. Le transistor VT1 peut être remplacé par KT503, KT940, KT603, KT801 avec n'importe quel index de lettre.

L'émetteur à capsule HA1 peut être remplacé par un émetteur similaire avec un générateur intégré 34 et un courant de fonctionnement ne dépassant pas 50 mA, par exemple, FMQ-2015B, KRX-1212V et similaires.

Grâce à l'utilisation d'une capsule avec générateur intégré, l'appareil présente un effet intéressant : lorsqu'une personne s'approche de l'antenne-capteur E1, le son de la capsule est monotone, et lorsqu'une personne s'éloigne (ou s'approche d'une personne , à partir d'une distance de 1,5 m à E1), la capsule émet un son intermittent de nature stable en fonction de l'évolution du niveau de potentiel en sortie de l'élément DD1.2. (Un effet similaire a formé la base du premier instrument de musique électronique, le Theremin.)

Pour une image plus complète des propriétés d'un capteur capacitif, l'auteur recommande de lire le matériel.

Si une capsule avec un générateur AF intégré, par exemple, KRI-4332-12, est utilisée comme HA1, alors à une distance relativement grande de l'antenne du capteur, le son ressemblera à une sirène, et à l'approximation maximale - un signal intermittent.

Certains inconvénients de l'appareil peuvent être considérés comme le manque de sélectivité (le système de reconnaissance "ami / ennemi"), de sorte que le nœud signalera l'approche de toute personne à E1, y compris le propriétaire de l'appartement qui est sorti "pour du pain". Le fonctionnement de l'appareil repose sur des capteurs électriques et des changements de capacité qui sont les plus utiles lors du fonctionnement dans de grandes zones résidentielles avec un réseau développé de communications électriques; évidemment, l'appareil sera inutile en forêt, sur le terrain et partout où il n'y a pas de communications électriques.

Programmes Kashkarov A.P. 500 pour les radioamateurs. Capteurs électroniques.