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 senzor strujnog kruga u obliku metalne ploče ili žice, a druga je električno vodljiva tvar poput metala, vode ili ljudskog tijela.

Prilikom razvoja sustava za automatsko uključivanje dovoda vode u WC za bide, postalo je potrebno koristiti kapacitivni senzor prisutnosti i prekidač koji su vrlo pouzdani, otporni na promjene vanjske temperature, vlage, prašine i napona napajanja. Također sam želio eliminirati potrebu da osoba dodiruje kontrole sustava. Predstavljene zahtjeve mogli su ispuniti samo sklopovi senzorskih senzora koji rade na principu promjene kapacitivnosti. Nisam pronašao gotovu shemu koja zadovoljava potrebne zahtjeve, morala sam je sama razviti.

Rezultat je univerzalni kapacitivni senzor dodira koji ne zahtijeva prilagodbu i reagira na približavanje vodljivih objekata, uključujući osobu, na udaljenosti do 5 cm. Opseg predloženog senzora dodira nije ograničen. Može se koristiti, primjerice, za uključivanje rasvjete, alarmnih sustava, određivanje razine vode i u mnogim drugim slučajevima.

Šeme električnih krugova

Za kontrolu protoka vode u WC bideu bila su potrebna dva kapacitivna senzora dodira. Jedan senzor je morao biti instaliran izravno na WC, morao je odavati logički nulti signal kada je osoba bila prisutna, a u nedostatku signala logički jedan. Drugi kapacitivni senzor trebao je 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 pojedinačnog stanja u stanje logičke nule, kada se ruka ponovno dodirne iz nulte stanja u stanje jedan logičan. I tako do beskonačnosti, dok se signal za omogućavanje logičke nule sa senzora prisutnosti šalje na dodirnu sklopku.

Kapacitivni krug senzora dodira

Osnova kruga kapacitivnog senzora za prisutnost je glavni generator pravokutnih impulsa, izrađen prema klasičnoj shemi na dva logička elementa mikrosklopa D1.1 i D1.2. Frekvencija generatora određena je ocjenama elemenata R1 i C1 i odabrana je da bude oko 50 kHz. Vrijednost frekvencije praktički ne utječe na rad kapacitivnog senzora. Promijenio sam frekvenciju s 20 na 200 kHz i nisam vizualno primijetio učinak na rad uređaja.

Iz 4 pina mikrokruga D1.2, pravokutni signal kroz otpornik R2 ide na ulaze 8, 9 mikrokruga D1.3 i kroz promjenjivi otpornik R3 na ulaze 12.13 D1.4. Signal dolazi na ulaz mikrosklopa D1.3 s blagom promjenom nagiba fronte impulsa zbog ugrađenog senzora, koji je komad žice ili metalne ploče. Na ulazu D1.4, zbog kondenzatora C2, front se mijenja za vrijeme potrebno za njegovo ponovno punjenje. Zbog prisutnosti trimera R3, moguće je postaviti rubove impulsa na ulazu D1.4 jednakim bridovima impulsa na ulazu D1.3.

Ako ruku ili metalni predmet približite anteni (senzoru), tada će se kapacitivnost na ulazu mikrosklopa DD1.3 povećati i prednji dio dolaznog impulsa će biti odgođen u vremenu, u odnosu na prednji dio puls koji ulazi u DD1.4 ulaz. kako bi se "uhvatilo" ovo kašnjenje, invertirani impulsi se dovode do DD2.1 čipa, koji je D flip-flop, koji radi na sljedeći način. Na pozitivnom rubu impulsa koji stiže na ulaz mikrosklopa C, signal koji je u tom trenutku bio na ulazu D prenosi se na izlaz okidača. Dakle, ako se signal na ulazu D ne promijeni, dolazni impulsi na ulaz C brojača ne utječu na razinu izlaznog signala. Upravo nam je ovo svojstvo okidača D omogućilo izradu jednostavnog kapacitivnog senzora dodira.

Kada se kapacitet antene, zbog približavanja ljudskog tijela njoj, na ulazu DD1.3 poveća, puls se odgađa i to fiksira okidač D, mijenjajući njegovo izlazno stanje. HL1 LED se koristi za označavanje prisutnosti napona napajanja, a HL2 za označavanje blizine senzora.

Krug prekidača senzora

Kapacitivni krug senzora dodira također se može koristiti za upravljanje dodirnom sklopkom, ali s malom izmjenom, jer ne samo da treba reagirati na približavanje ljudskog tijela, već i ostati u mirnom stanju nakon uklanjanja ruke. Za rješavanje ovog problema bilo je potrebno na izlaz senzora dodira dodati još jedan D okidač, DD2.2, koji je uključen prema razdjelnom krugu na dva.

Krug kapacitivnog senzora je malo izmijenjen. Kako bi se isključili lažni alarmi, budući da osoba može polako uvlačiti i izvlačiti ruku, zbog prisutnosti smetnji, senzor može izdati nekoliko impulsa na ulaz brojača D okidača, poremećujući potrebni algoritam rada prekidača. Stoga je dodan RC lanac elemenata R4 i C5 koji je na kratko vrijeme blokirao mogućnost prebacivanja D okidača.

Okidač DD2.2 radi na isti način kao DD2.1, ali signal na D ulaz se ne dovodi iz drugih elemenata, već iz inverznog izlaza DD2.2. Kao rezultat toga, na pozitivnom rubu impulsa koji stiže na ulaz C, signal na ulazu D je obrnut. Na primjer, ako je u početnom stanju na pin 13 bila logička nula, tada podižući ruku na senzor jednom, okidač će se prebaciti i logička jedinica će se postaviti na pin 13. Sljedećom radnjom na senzoru, na pin 13, ponovno će se postaviti logička nula.

Za blokiranje prekidača u odsutnosti osobe na WC-u, logička jedinica se dovodi sa senzora na R ulaz (nulta postavka na izlazu okidača, bez obzira na signale na svim njegovim drugim ulazima) mikrokruga DD2.2 . Na izlazu kapacitivnog prekidača postavlja se logička nula, koja se kroz snop dovodi do baze ključnog tranzistora za uključivanje elektromagnetnog ventila u jedinici za napajanje i preklapanje.

Otpornik R6, u nedostatku signala za blokiranje kapacitivnog senzora u slučaju njegovog kvara ili prekida kontrolne žice, blokira okidač na ulazu R, čime se eliminira mogućnost spontane opskrbe vodom u bideu. Kondenzator C6 štiti ulaz R od šuma. HL3 LED se koristi za označavanje protoka vode u bideu.

Dizajn i detalji kapacitivnih senzora dodira

Kada sam počeo razvijati senzorni bide vodoopskrbni sustav, činio mi se najtežim zadatkom razviti kapacitivni senzor prisutnosti. To je bilo zbog brojnih ograničenja u instalaciji i radu. Nisam želio da se senzor mehanički spoji s poklopcem WC školjke, jer se mora s vremena na vrijeme ukloniti radi pranja, a nije ometao saniranje samog WC-a. Stoga sam kao reakcijski element odabrao posudu.

Senzor prisutnosti

Prema gore objavljenoj shemi napravio sam prototip. Dijelovi kapacitivnog senzora sastavljeni su na tiskanoj pločici, ploča je smještena u plastičnu kutiju i zatvorena poklopcem. U kućište je ugrađen jednopolni konektor za spajanje antene, a četveropinski RSH2N konektor za napajanje napona napajanja i signala. Tiskana ploča spojena je konektorima lemljenjem bakrenih vodiča u fluoroplastičnoj izolaciji.

Kapacitivni senzor dodira sastavljen je na dva mikro kruga serije KR561, LE5 ​​i TM2. Umjesto mikro kruga KR561LE5, može se koristiti KR561LA7. Mikrokrugovi serije 176, uvezeni kolege, također su prikladni. Otpornici, kondenzatori i LED diode će raditi za bilo koju vrstu. Kondenzator C2, za stabilan rad kapacitivnog senzora tijekom rada u uvjetima velikih fluktuacija temperature okoline, mora se uzeti s malim TKE.

Ispod WC daske je ugrađen senzor na koji se vodokotlić ugrađuje na mjesto gdje voda ne može doći iz vodokotlića u slučaju curenja. Tijelo senzora je zalijepljeno na WC pomoću dvostrane trake.

Antenski senzor kapacitivnog senzora je komad bakrene žice duljine 35 cm, izoliran fluoroplastom, zalijepljen prozirnom trakom na vanjsku stijenku WC školjke centimetar ispod ravnine naočala. Na fotografiji se senzor jasno vidi.

Za podešavanje osjetljivosti senzora potrebno je, nakon postavljanja na WC, promjenom otpora trimera R3 osigurati da se HL2 LED ugasi. Zatim stavite ruku na WC poklopac iznad mjesta senzora, HL2 LED bi trebao zasvijetliti, ako uklonite ruku, izađite. Budući da je bedro osobe po masi veće od ruke, tijekom rada senzor dodira, nakon takve postavke, zajamčeno će raditi.

Dizajn i detalji kapacitivnog prekidača na dodir

Sklop kapacitivnog dodirnog prekidača ima više dijelova te je za njihov smještaj bilo potrebno veće kućište, a iz estetskih razloga izgled kućišta u kojem se nalazio senzor prisutnosti nije bio baš pogodan za ugradnju na istaknuto mjesto. Pažnju je privukla zidna utičnica rj-11 za spajanje telefona. Pristajao je po veličini i dobro je izgledao. Nakon što sam izvadio sve nepotrebno iz utičnice, u nju sam stavio tiskanu ploču s kapacitivnim dodirnim prekidačem.

Za pričvršćivanje tiskane ploče u podnožje kućišta ugrađen je kratki stup i na nju je vijkom pričvršćena tiskana ploča s dijelovima dodirne sklopke.

Senzor kapacitivnog senzora izrađen je lijepljenjem mjedenog lima na dno poklopca utičnice ljepilom "Moment", nakon što je u njima prethodno izrezan prozor za LED diode. Kada je poklopac zatvoren, opruga (preuzeta iz silikonskog upaljača) dolazi u kontakt s mjedenim limom i tako osigurava električni kontakt između kruga i senzora.

Kapacitivni prekidač na dodir pričvršćen je na zid pomoću jednog samoreznog vijka. Za to je predviđena rupa u kućištu. Zatim se postavlja ploča, konektor i poklopac su pričvršćeni zasunima.

Postavka kapacitivnog prekidača praktički je ista kao i gore opisana postavka senzora prisutnosti. Za konfiguraciju morate 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 dovesti i ukloniti ruku do senzora prekidača. HL2 LED bi trebao treptati, a crvena HL3 LED trebala bi svijetliti. Kada je ruka uklonjena, crvena LED lampica treba ostati upaljena. Kada se ruka ponovno podigne ili se tijelo odmakne od senzora, HL3 LED bi se trebao ugasiti, odnosno isključiti dovod vode u bide.

Univerzalni PCB

Gore predstavljeni kapacitivni senzori sastavljeni su na tiskanim pločama koje se malo razlikuju od tiskane ploče prikazane dolje na fotografiji. To je zbog kombinacije obje tiskane ploče u jednu univerzalnu. Ako sastavite dodirnu sklopku, tada trebate samo izrezati stazu broj 2. Ako sastavite senzor prisutnosti, tada se broj staze 1 briše i nisu instalirani svi elementi.

Elementi potrebni za rad senzorskog prekidača, ali koji ometaju rad senzora prisutnosti, R4, C5, R6, C6, HL2 i R4, nisu ugrađeni. Žičani skakači su zalemljeni umjesto R4 i C6. Lanac R4, C5 se može ostaviti. To neće utjecati na rad.

Ispod je crtež tiskane ploče za valjanje toplinskom metodom nanošenja tragova na foliju.

Dovoljno je ispisati crtež na sjajni papir ili paus papir i šablon je spreman za izradu tiskane ploče.

Nesmetani rad kapacitivnih senzora za senzorski regulacijski sustav za opskrbu vodom u bideu potvrđen je u praksi tijekom tri godine neprekidnog rada. Nisu zabilježeni kvarovi.

Međutim, želim napomenuti da je krug osjetljiv na snažan impulsni šum. Dobio sam pismo za pomoć u postavljanju. Ispostavilo se da je tijekom otklanjanja pogrešaka u krugu u blizini bilo lemilo s tiristorskim regulatorom temperature. Nakon isključivanja lemilice, krug je počeo raditi.

Bio je još jedan takav slučaj. Kapacitivni senzor je ugrađen u svjetiljku, koja je bila spojena na istu utičnicu kao i hladnjak. Kad se upalilo, svjetlo se palilo i gasilo kad se ponovno palilo. Problem je riješen spajanjem svjetiljke na drugu utičnicu.

Stiglo je pismo o uspješnoj primjeni opisanog kapacitivnog senzorskog kruga za podešavanje razine vode u plastičnom spremniku. U donjem i gornjem dijelu bio je zalijepljen silikonom preko senzora koji je kontrolirao uključivanje i isključivanje električne pumpe.

Među širokim izborom kapacitivnih dizajna, ponekad je teško odabrati najprikladniju verziju kapacitivnog senzora za određeni slučaj. U mnogim publikacijama na temu kapacitivnih uređaja, opseg i karakteristične značajke predloženih dizajna opisani su vrlo kratko, a radioamater često ne može navigirati - kakvu shemu kapacitivnog uređaja treba preferirati za ponavljanje.

Ovaj članak opisuje različite vrste kapacitivnih senzora, daje njihove usporedne karakteristike i preporuke za najracionalniju praktičnu uporabu svake pojedine vrste kapacitivnih struktura.

Kao što znate, kapacitivni senzori mogu reagirati na bilo koji objekt, a pritom njihova udaljenost senzora ne ovisi o takvim svojstvima površine objekta koji se približava, kao što je, na primjer, je li topla ili hladna (npr. za razliku od infracrvenih senzora), kao i čvrste ili meke (za razliku od ultrazvučnih senzora pokreta). Osim toga, kapacitivni senzori mogu detektirati objekte kroz razne neprozirne "prepreke", na primjer - zidove zgrada, masivne ograde, vrata itd. Takvi se senzori mogu koristiti i za sigurnosne svrhe i za kućanstvo, na primjer, za uključivanje rasvjete pri ulasku u prostoriju; za automatsko otvaranje vrata; u alarmima razine tekućine itd.
Postoji nekoliko vrsta kapacitivnih senzora.

1. Senzori na kondenzatorima.
U senzorima ove vrste, signal okidača se generira pomoću kondenzatorskih krugova, a slične izvedbe mogu se podijeliti u nekoliko skupina.
Najjednostavniji od njih su - sklopovi na kapacitivnim razdjelnicima.

U takvim je uređajima, na primjer, senzor antene spojen na izlaz radnog generatora preko razdjelnog kondenzatora malog kapaciteta, dok se na spojnoj točki antene i gornjeg kondenzatora formira radni potencijal, razina od čega ovisi o kapacitetu antene, dok antena-senzor i razdjelni kondenzator tvore kapacitivni razdjelnik i kada se neki objekt približi anteni, potencijal na mjestu njegovog spoja s razdjelnim kondenzatorom opada, što je signal da bi uređaj radio.

Postoje takođersheme zaRC generatori.U tim strukturama, na primjer, RC generator se koristi za generiranje signala okidača, čiji je element za postavljanje frekvencije senzorska antena, čiji se kapacitet mijenja (povećava) kada mu se objekt približi. Signal postavljen kapacitivnošću senzora antene zatim se uspoređuje s primjernim signalom koji dolazi s izlaza drugog (referentnog) generatora.

Senzori na ekspandiranim kondenzatorima.U takvim se uređajima, na primjer, dvije ravne metalne ploče postavljene u istoj ravnini koriste kao senzorska antena. Ove ploče su ploče ekspandiranog kondenzatora, a kada se bilo koji predmet približi, mijenja se dielektrična konstanta medija između ploča i, sukladno tome, povećava se kapacitet navedenog kondenzatora, što je signal za rad senzora.
Poznati su i uređaji, na primjer, u kojima se koristi način uspoređivanja kapacitivnosti antene s kapacitetom uzornog (referentnog) kondenzatora(link na Rospatent).

pri čemu, karakteristično obilježje kapacitivni senzori na kondenzatorima je njihova niska otpornost na buku - ulazi takvih uređaja ne sadrže elemente koji mogu učinkovito potisnuti vanjske utjecaje. Različiti prijemnici i radio smetnje koje prima antena stvaraju veliku količinu šuma i smetnji na ulazu uređaja, čineći takve dizajne neosjetljivim na slabe signale. Iz tog razloga, raspon detekcije objekata sa senzorima na kondenzatorima je mali, na primjer, oni detektiraju pristup osobe s udaljenosti koja ne prelazi 10-15 cm.
Istodobno, takvi uređaji mogu biti vrlo jednostavni u dizajnu (na primjer) i nema potrebe za korištenjem dijelova namota - zavojnica, krugova itd., Zbog čega su ovi dizajni prilično prikladni i jednostavni za proizvodnju.

Područje primjene kapacitivni senzori na kondenzatorima.
Ovi se uređaji mogu koristiti tamo gdje nije potrebna visoka osjetljivost i otpornost na buku, na primjer, u metalnim detektorima dodira. predmeti, senzori razine tekućine i sl., kao i - za početnike radioamatere koji se upoznaju s kapacitivnom tehnologijom.

2. Kapacitivni senzori na LC-krugu za podešavanje frekvencije.
Uređaji ovog tipa manje su osjetljivi na radio smetnje i smetnje od senzora na bazi kondenzatora.
Antenski senzor (obično metalna ploča) spojen je (izravno ili preko kondenzatora kapaciteta nekoliko desetaka pF) na LC krug za podešavanje frekvencije RF generatora. Kada se objekt približi, kapacitet antene se mijenja (povećava) i, sukladno tome, kapacitet LC-kruga. Kao rezultat toga, frekvencija generatora se mijenja (smanjuje) i dolazi do operacije.

Osobitosti kapacitivni senzori ovog tipa.
1) LC-krug na koji je spojen antenski senzor dio je generatora, zbog čega hvatanje i radio smetnje koje utječu na antenu također utječu na njezin rad: preko elemenata pozitivne povratne sprege, signali smetnji (posebno impulsni) propuštaju na ulaz aktivnog elementa generatora i pojačavaju se u njemu, stvarajući strane buke na izlazu uređaja, koji smanjuju osjetljivost strukture na slabe signale i stvaraju opasnost od lažnih alarma.
2) LC-krug, koji djeluje kao element za podešavanje frekvencije generatora, jako je opterećen i ima nizak Q-faktor, zbog čega se smanjuju selektivna svojstva kruga i njegova sposobnost da promijeni svoje podešavanje kada kapacitivnost antene se mijenja, što dodatno smanjuje osjetljivost strukture.
Gore navedene značajke senzora na LC-krugu za podešavanje frekvencije ograničavaju njihovu otpornost na buku i domet detekcije objekata, na primjer, udaljenost detekcije osobe sa senzorima ovog tipa obično je 20 - 30 cm.

Postoji nekoliko varijanti i modifikacija kapacitivnih senzora s LC-krugom za podešavanje frekvencije.

1) Senzori kvarcnog rezonatora.
U takvim uređajima, na primjer, kako bi se povećala osjetljivost i stabilnost frekvencije generatora, uvode se: kvarcni rezonator i diferencijalni VF transformator, čiji je primarni namot element kruga za podešavanje frekvencije generatora , a njegova dva sekundarna (identična) namota su elementi mjernog mosta na koji je spojena senzorska antena povezana serijski s kvarcnim rezonatorom, a kada se neki objekt približi anteni, generira se signal okidača.
Osjetljivost takvih struktura veća je u usporedbi s konvencionalnim senzorima na LC-krugu za podešavanje frekvencije, ali zahtijevaju izradu diferencijalnog VF transformatora (u gornjem dizajnu njegovi namoti su postavljeni na prsten standardne veličine K10 × 6 × 2 izrađen od ferita M3000NM, dok je za povećanje faktora kvalitete u prstenu izrezan razmak širine 0,9 ... 1,1 mm.

2) Senzori usisavanjaLC-kontura.
Te su konstrukcije, na primjer, kapacitivni uređaji, u koje se radi povećanja osjetljivosti uvodi dodatni (koji se naziva usisni) LC-krug, induktivno spojen na krug za podešavanje frekvencije generatora i podešen u rezonanciju s ovim strujni krug.
Senzor antene, u ovom slučaju, nije spojen na krug za podešavanje frekvencije, već na gore spomenuti usisni LC-krug, koji uključuje kondenzator malog kapaciteta i solenoid, čija se induktivnost, sukladno tome, povećava . Jer e. Kondenzator petlje, u ovom slučaju, trebao bi biti mali - na razini M33 - M75.
Zbog malog kapaciteta ovog kruga, kapacitet antenskog senzora postaje usporediv s njim, zbog čega promjene kapacitivnosti antene značajno utječu na podešavanje gore navedenog usisnog LC-kruga, dok amplituda Oscilacija na krugu za podešavanje frekvencije generatora uvelike ovisi o ugađanju ovog kruga i, odnosno, razina je RF signala na njegovom izlazu.

Također se može primijetiti da u takvim konstrukcijama veza između antene i kruga za podešavanje frekvencije generatora nije izravna, već induktivna, zbog čega vremenski i klimatski učinci na antenu ne mogu izravno utjecati na rad aktivnog uređaja. element generatora (tranzistor ili op-amp), što je pozitivno svojstvo takvih konstrukcija.
Kao iu slučaju senzora baziranih na kvarcnom rezonatoru, povećanje osjetljivosti kapacitivnih uređaja s usisnim LC-krugom postignuto je zbog neke komplikacije dizajna - u ovom slučaju potrebno je izraditi dodatni LC-krug , koji uključuje induktor s dvostruko većim brojem zavoja (u - 100 zavoja) u usporedbi sa zavojnicom LC-kruga za podešavanje frekvencije.

3) Neki kapacitivni senzori koriste metodu za povećanje raspona detekcije, kao nprpovećanje veličine senzorske antene... Istodobno, takve strukture također povećavaju svoju osjetljivost na elektromagnetske smetnje i radio smetnje; iz tog razloga, kao i zbog glomaznosti takvih uređaja (na primjer, metalna mreža 0,5 × 0,5 M koristi se kao antena), preporučljivo je koristiti ove konstrukcije izvan grada, na mjestima sa slabom elektromagnetskom pozadinom i, po mogućnosti - izvan stambenih prostorija - tako da nema smetnji od mrežnih žica.
Uređaje s velikim senzorima najbolje je koristiti u ruralnim područjima za čuvanje vrtova i polja.

Područje primjene senzori s LC-krugom za podešavanje frekvencije.
Takvi se uređaji mogu koristiti u razne kućanske svrhe (uključivanje rasvjete i sl.), kao i za otkrivanje bilo kakvih predmeta na mjestima s mirnim elektromagnetskim okruženjem, na primjer, u podrumima (koji se nalaze ispod razine tla), kao i izvan grad (u ruralnim područjima - u nedostatku radio smetnji - senzori ove vrste mogu otkriti, na primjer, približavanje osobe na udaljenosti do nekoliko desetaka cm).
U urbanim uvjetima preporučljivo je koristiti ove konstrukcije ili kao senzore za dodirivanje metalnih predmeta, ili kao dio onih alarmnih uređaja koji u slučaju lažnih alarma ne uzrokuju velike neugodnosti drugima, npr. u uređajima koji uključuju zastrašujući svjetlosni tok i slab zvučni signal.

3. Diferencijalni kapacitivni senzori(uređaji na diferencijalnim transformatorima).
Takvi se senzori, primjerice, razlikuju od gore opisanih konstrukcija po tome što imaju ne jedan, već dva senzora antene, što omogućuje suzbijanje (međusobnu kompenzaciju) vremenskih i klimatskih utjecaja (temperatura, vlaga, snijeg, mraz, kiša itd.). .).
Istodobno, za otkrivanje približavanja objekata bilo kojoj od antena kapacitivnog uređaja, koristi se simetrični mjerni LC-most, koji reagira na promjenu kapaciteta između zajedničke žice i antene.

Ovi uređaji rade na sljedeći način.
Osjetljivi elementi senzora - antene spojeni su na mjerne ulaze LC-mosta, a VF napon potreban za napajanje mosta formira se u diferencijalnom transformatoru, na čiji primarni namot dolazi dovodni VF signal s izlaza Napaja se VF generator (c - radi jednostavnosti, - svitak kruga za podešavanje frekvencije generatora je istovremeno primarni namot diferencijalnog transformatora).
Diferencijalni transformator sadrži dva identična sekundarna namota, na čijim se suprotnim krajevima formira protufazni izmjenični VF napon za napajanje LC mosta.
Istovremeno, na izlazu mosta nema VF napona, jer će VF signali na njegovom izlazu biti isti po amplitudi i suprotnog predznaka, zbog čega će doći do njihove međusobne kompenzacije i potiskivanja (u mjerenju LC-most, radne struje idu jedna prema drugoj prijatelju i međusobno se poništavaju).
U svom početnom stanju nema signala na izlazu mjernog LC-mosta, ali ako se objekt približi nekoj od antena, povećava se kapacitet jednog ili drugog kraka mjernog mosta, što uzrokuje neravnotežu u njegovoj ravnoteži, tj. uslijed čega međusobna kompenzacija RF signala generatora postaje nepotpuna i na izlazu LC-mosta se pojavljuje signal koji pokreće uređaj.

U tom slučaju, ako se kapacitet poveća (ili smanji) odjednom za obje antene, tada se ne događa okidanje jer u ovom slučaju, balansiranje LC-mosta nije poremećeno i RF signali koji teku u krugu LC-mosta i dalje zadržavaju istu amplitudu i suprotne predznake.

Zbog navedenog svojstva uređaji na bazi diferencijalnih transformatora, kao i gore opisani, diferencijalni kondenzatorski senzori, otporni su na vremenske i klimatske fluktuacije jer oni jednako utječu na obje antene, a zatim se poništavaju i poništavaju. Istodobno, buka i radio smetnje se ne potiskuju, eliminiraju se samo vremenski i klimatski utjecaji, stoga diferencijalni senzori, kao i senzori na LC-krugu za podešavanje frekvencije, povremeno imaju lažne alarme.
Antene bi trebale biti postavljene tako da kada se neki objekt približi, učinak na jednu od njih bude veći nego na drugu.

Značajke diferencijalnih senzora.
Domet detekcije ovih uređaja je nešto veći u usporedbi sa senzorima na frekventnom LC-krugu, ali su u isto vrijeme diferencijalni senzori složenijeg dizajna i imaju povećanu potrošnju struje zbog gubitaka u transformatoru s ograničenom učinkovitošću. Osim toga, takvi uređaji imaju zonu smanjene osjetljivosti između antena.

Područje primjene.
Diferencijalni transformatorski senzori dizajnirani su za vanjsku upotrebu. Ovi uređaji se mogu koristiti na istom mjestu kao i senzori na LC-petlji za podešavanje frekvencije, s jedinom razlikom što je za ugradnju diferencijalnog senzora potrebno mjesto za drugu antenu.

4. Rezonantni kapacitivni senzori(RF patent br. 2419159; veza na Rospatent).
Visokoosjetljivi kapacitivni uređaji - signal okidača u ovim izvedbama formira se u ulaznom LC krugu, koji je u djelomično detoniranom stanju u odnosu na signal iz radnog RF generatora, na koji je sklop spojen preko malog kondenzatora (neophodan otporni element u strujnom krugu).
Princip rada ovakvih struktura ima dvije komponente: prva je prikladno podešen LC krug, a druga je otporni element preko kojeg je LC krug spojen na izlaz generatora.

Zbog činjenice da je LC-krug u stanju djelomične rezonancije (na nagibu karakteristike), njegov otpor u krugu RF signala jako ovisi o kapacitivnosti - kako vlastitoj tako i kapacitetu senzora antene. povezan s njim. Kao rezultat toga, kada se neki objekt približi anteni, VF napon na LC-krugu značajno mijenja svoju amplitudu, što je signal za pokretanje uređaja.

Istodobno, LC-krug ne gubi svoja selektivna svojstva i učinkovito potiskuje (shunts na tijelo) vanjske utjecaje koji dolaze od senzora antene - podizanje i radio smetnje, osiguravajući visoku razinu otpornosti strukture na buku.

U rezonantnim kapacitivnim senzorima, radni signal s izlaza RF generatora mora se dovesti u LC krug kroz određeni otpor, čija vrijednost treba biti usporediva s otporom LC kruga na radnoj frekvenciji, u suprotnom, kada objekti Približite se senzoru antene, radni napon na LC krug će vrlo malo reagirati na promjene otpora LC kruga u krugu (napon RF kruga jednostavno će ponoviti izlazni napon generatora).

Može se činiti da će LC krug, koji je u djelomičnoj rezonanciji, biti nestabilan i pretjerano ovisan o promjenama temperature. U stvarnosti, isto, pod uvjetom da se koristi kondenzator petlje s malom vrijednošću, t.j. (M33 - M75) - krug je prilično stabilan, uključujući i kada kapacitivni uređaj radi u vanjskim uvjetima. Na primjer, kada se temperatura promijeni od +25 do -12 stupnjeva. VF napon na LC krugu mijenja se za najviše 6%.

Osim toga, u rezonantnim kapacitivnim strukturama antena je spojena na LC krug preko malog kondenzatora (nema potrebe za korištenjem jake veze u takvim uređajima), zbog čega vremenski utjecaji na senzor antene ne ometaju rad LC krug i njegov radni RF napon ostaju praktički nepromijenjeni čak i po kiši.
Po svom rasponu djelovanja, rezonantni kapacitivni senzori su znatno (ponekad i nekoliko puta) bolji od uređaja na LC-krugovima za postavljanje frekvencije i na diferencijalnim transformatorima, detektirajući približavanje osobe na udaljenosti znatno većoj od 1 metra.

Uz sve to, vrlo osjetljivi dizajni koji koriste rezonantni princip rada pojavili su se tek nedavno - prva publikacija na ovu temu je članak "Kapacitivni relej" (časopis "Radio" 2010/5, str. 38, 39); osim toga, dodatne informacije o rezonantnim kapacitivnim uređajima i njihovim modifikacijama također su dostupne na web stranici autora gornjeg članka: http://sv6502.narod.ru/index.html.

Značajke rezonantnih kapacitivnih senzora.
(na tranzistoru s efektom polja).
2) Kod rezonantnih kapacitivnih senzora veza između antene i VF generatora je slaba i stoga je zračenje radijskih smetnji u zrak za takve konstrukcije vrlo neznatno, nekoliko puta manje od ostalih tipova kapacitivnih uređaja.

Područje primjene.
Rezonantni kapacitivni senzori mogu se učinkovito koristiti ne samo u ruralnim i terenskim, već iu urbanim uvjetima, uz suzdržavanje od postavljanja senzora u blizini snažnih izvora radio signala (radio stanice, televizijski centri i sl.), inače će rezonantni kapacitivni uređaji također pokazivati lažno okidanje.
Rezonantni senzori mogu se instalirati iu neposrednoj blizini drugih elektroničkih uređaja - zbog niske razine emisije radio signala i visoke otpornosti na buku, rezonantne kapacitivne strukture imaju povećanu elektromagnetsku kompatibilnost s drugim uređajima.

Nečajev I... "Kapacitivni relej", zhurn. Radio 1988/1, str.33.
Eršov, M... "Kapacitivni senzor", log. Radio 2004/3, s. 41, 42.
Moskvin A... "Beskontaktni kapacitivni senzori", zhurn. "Radio" 2002/10,
str. 38, 39.
Galkov A., Khomutov O., Yakunin A... "Kapacitivni adaptivni sigurnosni sustav" RF patent br. 2297671 (C2), s prioritetom od 23.06.2005 - Bilten "Izumi. Korisni modeli ”, 2007, br. 11.
Savčenko V, Gribova L.„Beskontaktni kapacitivni senzor s kvarcom
rezonator", zhurn. Radio 2010/11, 27, 28 s.
"Kapacitivni relej" - zhurn. „Radio“ 1967/9, str.61 (odjeljak stranih
dizajni).
Rubcov V."Sigurnosni alarmni uređaj", zhurn. „Radioamater“ 1992/8, str.26.
Gluzman I... "Relej prisutnosti", zhurn. "Model dizajner" 1981/1,
str. 41, 42).

Senzori pokreta su nevjerojatno zgodne stvari koje vam omogućuju kontrolu svjetla u prostoriji ili kontrolu otvaranja i zatvaranja vrata, a mogu vas upozoriti i na neželjene goste. U ovom članku ćemo vam reći kako napraviti senzor pokreta vlastitim rukama kod kuće i razmotriti opseg mogućih primjena ovih uređaja.

Ukratko o senzorima

Jedna od najjednostavnijih vrsta senzora je granična sklopka ili tipka za samo-resetiranje (bez zasuna).

Postavlja se na vrata i reagira na njihovo otvaranje i zatvaranje. Uz pomoć jednostavne sheme, ovaj uređaj uključuje svjetlo u hladnjaku. Može se opremiti ostavom ili predvorjem hodnika, vratima u ulazu, standby LED rasvjetom, ovaj prekidač koristite kao alarm koji će vas obavijestiti kada su vrata otvorena ili zatvorena. Nedostaci dizajna mogu biti poteškoće u instalaciji, a ponekad i nepredstavljiv izgled.

Na vratima i prozorima zaštićenih objekata mogu se vidjeti uređaji na bazi i magneta. Njihov princip rada vrlo je sličan onom gumba. Reed prekidač može otvoriti ili spojiti kontakte kada se na njega dovede konvencionalni magnet. Dakle, sam reed prekidač je instaliran na vratima, a magnet je obješen na vrata. Ovaj dizajn izgleda uredno i koristi se češće od običnog gumba. Nedostatak uređaja u usko specijaliziranoj primjeni. Nisu prikladni za praćenje otvorenih površina, trgova, prolaza.

Za otvorene prolaze postoje uređaji koji reagiraju na promjene u okolišu. Tu spadaju foto releji, kapacitivni (senzori polja), termalni (PIR), zvučni releji. Da biste popravili raskrižje određenog područja, kontrolirajte prepreku, prisutnost kretanja bilo kojeg objekta u zoni preklapanja, koristite fotografiju ili zvučnu jeku uređaja.

Princip rada takvih senzora temelji se na formiranju impulsa i njegovom fiksiranju nakon refleksije od objekta. Kada objekt uđe u takvu zonu, karakteristika reflektiranog signala se mijenja, a detektor generira kontrolni signal na izlazu.

Radi jasnoće, prikazan je shematski dijagram rada fotoreleja i zvučnog releja:

Infracrvene LED diode se koriste kao odašiljački uređaj u optičkim senzorima, a fototranzistori se koriste kao prijemnik. Senzori zvuka rade u ultrazvučnom rasponu pa se njihov rad našim ušima čini tihim, ali svaki od njih sadrži mali emiter i hvatač.

Na primjer, sjajno je opremiti osvijetljeno zrcalo s detektorom pokreta. Rasvjeta će se uključiti samo u trenutku kada je osoba neposredno pored njega. Želite li sami napraviti jedan?

Montažni dijagrami

Mikrovalna pećnica

Za kontrolu otvorenih prostora i kontrolu prisutnosti objekata u željenom području postoji kapacitivni relej. Princip rada ovog uređaja je mjerenje količine apsorpcije radio valova. Svatko je primijetio ili je bio sudionik tog efekta kada se pri približavanju radio prijemniku koji radi, frekvencija na kojoj radi, izgubi i pojavi se smetnja.

Razgovarajmo o tome kako napraviti senzor pokreta mikrovalnog tipa. Srce ovog detektora je mikrovalni radio generator i posebna antena.

Ovaj shematski dijagram pokazuje jednostavan način izrade mikrovalnog senzora pokreta. VT1 tranzistor je visokofrekventni generator i, u kombinaciji, radio prijemnik. Detektorska dioda ispravlja napon primjenom pristranosti na bazu tranzistora VT2. Namoti transformatora T1 su podešeni na različite frekvencije. U početnom stanju, kada vanjski kapacitet ne djeluje na antenu, amplitude signala se međusobno kompenziraju i na detektoru VD1 nema napona.Kada se frekvencija promijeni, njihove amplitude se zbrajaju i detektiraju diodom. Tranzistor VT2 se počinje otvarati. Tiristor VS1 se koristi kao komparator za jasno određivanje stanja "uključeno" i "isključeno", koji kontrolira 12-voltni relej napajanja.

Ispod je učinkovit dijagram releja prisutnosti na dostupnim komponentama, koji će vam pomoći da sastavite detektor pokreta vlastitim rukama ili će vam samo dobro doći za upoznavanje uređaja.

Toplinska

Thermal DD (PIR) je najčešći senzorski aparat u poslovnom sektoru. To je zbog jeftinih komponenti, jednostavne sheme montaže, odsutnosti dodatnih složenih postavki i širokog raspona radne temperature.

Gotovi uređaj može se kupiti u bilo kojoj trgovini električne energije. Rasvjetna tijela, alarmi i drugi kontroleri često su opremljeni ovim senzorom. Međutim, sada ćemo vam reći kako napraviti toplinski senzor pokreta kod kuće. Jednostavan nacrt za ponavljanje izgleda ovako:

Poseban senzor topline B1 i foto element VD1 čine automatizirani kompleks za upravljanje rasvjetom. Uređaj počinje raditi tek nakon početka sumraka, prag se može postaviti otpornikom R2. Senzor povezuje opterećenje kada osoba u pokretu uđe u područje nadzora. Ugrađeni mjerač vremena za isključivanje može se postaviti pomoću gumba R5.

Domaća izrada od modula za Arduino

Od posebnih gotovih ploča za dizajnera radija može se napraviti jeftin senzor. Tako možete dobiti prilično minijaturni uređaj. Za montažu nam je potreban modul senzora pokreta za Arduino mikrokontrolere i jednokanalni relejni modul.

Svaka ploča ima tropinski konektor, VCC +5 volti, GND -5 volti, OUT izlaz na detektoru i IN ulaz na ploči releja. Da biste napravili uređaj vlastitim rukama, morate primijeniti 5 volti (plus i minus) na ploče iz izvora napajanja, na primjer, od punjenja telefona, i spojiti se i spojiti zajedno. Spojevi se mogu izvesti pomoću konektora, ali će biti sigurnije sve lemiti. Možete pratiti dijagram u nastavku. Minijaturni tranzistor, u pravilu, već je ugrađen u relejni modul, tako da ga nije potrebno dodatno instalirati.

Kada se osoba pomakne, modul šalje signal releju i on se otvara. Imajte na umu da postoje visoki i niski releji. Mora se odabrati na temelju signala koji senzor proizvodi na izlazu. Gotovi detektor se može postaviti u kućište i maskirati na željeno mjesto. Osim toga, preporučujemo da pogledate video koji jasno pokazuje upute za sastavljanje domaćih senzora pokreta kod kuće. Ako i dalje imate pitanja, uvijek ih možete postaviti u komentarima.

Kojim trikovima vlasnici ne pribjegavaju, čuvajući svoju imovinu! Počevši od najjednostavnijih lokota veličine dobre cigle (na sjeveru su se koristile čak i ... zamke za vukove!) do modernih alarmnih sustava sa sofisticiranom elektronikom. Elektronička sigurnost često se temelji na činjenici da će se kriminalac nečim izdati, poslati informaciju o svom izgledu. To može biti zvuk koraka - elektronske "uši" trenutno reagiraju i daju signal opasnosti. Postoje sigurnosni sustavi koji reagiraju na ljudsko zračenje, čiji se spektralni sastav oštro razlikuje od glavne pozadine. Ali zločinac ne spava, pokušavajući ostati neprimijećen dok čini svoja crna djela - postoje posebna maskirna odijela, svakakve pametne naprave.

U međuvremenu, postoji apsolutno pouzdan sustav zaštite. Usklađen je s takvim fizičkim poljem osobe za koje sama priroda isključuje mogućnost bilo kakvih prepreka. Ovo je gravitacijsko polje koje posjeduje svaki objekt s masom. Gravitacija je gravitacija (privlačenje), univerzalna interakcija između bilo koje vrste fizičke materije (obične tvari, bilo kojeg fizikalnog polja), kaže treći zakon Isaaca Newtona.

Ovaj princip bio je temelj uređaja poznatog izumitelja S. Lifshitza. Gravitacijske sile su zanemarive. Primjerice, međusobna privlačnost između dva tijela koja se nalaze na udaljenosti od jednog metra jedno od drugog i s masom od jedne tone svakoga iznosi samo oko 0,006 g. Mogu se promatrati samo uz pomoć glomaznih uređaja koji se koriste samo u planetarijama. . Uređaj S. Lifshitsa je malen, kompaktan, iznimno jednostavan za izradu i duhovit, kao i sve genijalno. Njegova je osnova prozirna posuda zalijepljena od pleksiglasa. Unutar je pregrada koja je simetrično dijeli do polovine visine i izlazi van. S obje strane pregrade nalaze se dvije cijevi poprečnog presjeka od 1 m². mm. Na bokovima posude nalaze se dvije kratke cijevi s slavinama. Svi priključci uređaja su zapečaćeni.

Posuda se postavlja na stol ili na fiksnu platformu. U male epruvete unosi se kap obojene tekućine. Oba pada trebaju biti na istoj razini. Nakon toga, kroz kratke cijevi, posuda se puni vodom do razine pri kojoj je donji dio pregrade potpuno uronjen u tekućinu, a do poklopca posude ostaje sloj zraka od 2 - 3 mm. Slavine su zatvorene i uređaj je spreman za upotrebu. Ako se sada čovjek približi jednom od njegovih krajeva, dio tekućine pod djelovanjem gravitacijske sile iz jedne polovice posude preći će na drugu - na onu kojoj se približio. A budući da je kretanje tekućine u podijeljenim dijelovima posude povezano s kretanjem zračnog raspora, kretat će se i obojene kapi u malim cijevima. Udaljavanje osobe od uređaja prouzročit će suprotan učinak – obrnuto pomicanje kapljica. Postoji demonstracija učinka gravitacije.

Ako na uređaj donesete uteg, tada se pad u lijevoj kapilari diže, au desnoj - pada.

Sada, pogodite na što ciljamo? Potrebno je samo malo unaprijediti naš aparat tako da automatski daje signal kada mu se osoba približi. Postoji mnogo opcija. Pokretne, zatamnjene kapljice mogu blokirati svjetlosni snop i uzrokovati paljenje fotoćelije, uključite sirenu.

Pogledajte sliku i bolje ćete razumjeti mehanizam djelovanja takvog štitnika. Uređaj radi ako je fiksiran iza sigurnosnih blindiranih vrata ili iza debelog betonskog zida – nema prepreka gravitaciji. Drugim riječima, takav sigurnosni uređaj je najpouzdaniji.

Takav uređaj će automatski dati signal kada mu se osoba približi.

Danas nećete nikoga iznenaditi elektroničkim uređajima za preventivno upozorenje, različitim po namjeni i djelotvornosti, koji obavještavaju ljude ili uključuju sigurnosne alarme puno prije izravnog kontakta neželjenog gosta sa zaštićenom granicom (teritorijom). Mnogi od takvih čvorova opisanih u literaturi, na primjer, u, po mišljenju autora, zanimljivi su, ali komplicirani.

Za razliku od njih, razvijen je jednostavan elektronički sklop beskontaktnog kapacitivnog senzora (slika 2.2), koji može sastaviti čak i radio-amater početnik. Uređaj ima visoku ulaznu osjetljivost, što omogućuje da se koristi za upozorenje na osobu koja se približava senzoru E1.

Princip rada uređaja temelji se na promjeni kapaciteta između senzora-antene E1 i "uzemljenja" (zajednička žica: sve što se odnosi na krug uzemljenja - u ovom slučaju to su pod i zidovi prostorije ). Kada se osoba približi, taj se kapacitet značajno mijenja, što se ispostavilo da je dovoljno za rad mikrosklopa K561TL1.

Riža. 2.2. Električna shema beskontaktnog kapacitivnog senzora

Dizajn se temelji na dva elementa mikrosklopa K561TL1 (DD1), koji su uključeni kao invertori. Ovaj mikrosklop sadrži četiri elementa istog tipa s funkcijom 2I-NOT sa Schmittovim okidačima s histerezom (kašnjenjem) na ulazu i inverzijom na izlazu.

Korištenje mikrosklopa K561TL1 posljedica je niske potrošnje struje, visoke otpornosti na buku (do 45% razine napona napajanja), rada u širokom rasponu napona napajanja (u rasponu od 3-15 V), zaštite na ulaza od statičkog elektriciteta i kratkotrajnog prekoračenja ulaznih razina, te mnoge druge prednosti koje omogućuju široku primjenu mikrosklopa u radioamaterskim dizajnom bez posebnih mjera opreza i zaštite.

Osim toga, mikrosklop K561TL1 omogućuje paralelno povezivanje njegovih neovisnih logičkih elemenata, kao međuspremnika, zbog čega se proporcionalno povećava snaga izlaznog signala. Schmittovi okidači su bistabilni sklopovi koji mogu raditi sa polagano rastućim ulaznim signalima, uključujući i s primjesom šuma. U tom slučaju, strmi rubovi impulsa koji daju izlaz mogu se prenijeti na sljedeće čvorove kruga za spajanje s drugim ključnim elementima i mikrosklopovima. Mikrokrug K561TL (kao i K561TL2, usput) može izdvojiti kontrolni signal (uključujući digitalni) za druge uređaje iz analognog ili nejasnog ulaznog impulsa.

Strani analog K561TL1 - CD4093B.

Preklopni krug pretvarača je klasičan, opisan je u referentnim knjigama. Posebnost prikazanog razvoja je u njegovim konstruktivnim nijansama. Nakon uključivanja napajanja na ulazu elementa DD1.1 dolazi do nedefiniranog stanja blizu niske logičke razine. Na izlazu DD1.1 - visoka razina, na izlazu DD1.2 - opet niska. Tranzistor VT1 je zatvoren. HAI piezoelektrična kapsula (s unutarnjim generatorom 34) je neaktivna.

Antena je spojena na senzor E1 - auto teleskop će učiniti. Kada se osoba nalazi u blizini antene, mijenja se kapacitet između igle antene i poda. Iz ovog prekidača elementi DD1.1, DD1.2 u suprotnom stanju. Za prebacivanje čvora, osoba prosječne visine mora biti (proći) pored antene duljine 35 cm na udaljenosti do 1,5 mA na pin 4 mikrosklopa pojavljuje se razina visokog napona, zbog čega se otvara VT1 tranzistor a zvuči kapsula HA1.

Odabirom kapacitivnosti kondenzatora C1, možete promijeniti način rada elemenata mikrosklopa. Dakle, kada se kapacitet C1 smanji na 82-120 pF, čvor radi drugačije. Sada se zvučni signal čuje samo dok na ulaz DD1.1 utječe hvatanje izmjeničnog napona - dodir osobe.

Električni krug (slika 2.2) također se može koristiti kao osnova za senzor okidača. Da biste to učinili, isključite konstantni otpornik R1, zaštićenu žicu, a kontakti mikrosklopa 1 i 2 su senzor.

Oklopljena žica je spojena serijski s R1 (kabel RK-50, RK-75, oklopljena žica za AF signale - sve vrste su prikladne) duljine 1-1,5 m, ekran je spojen na zajedničku žicu, središnji jezgra je na kraju spojena na antenski pin.

Ako se slijede ove preporuke i primjenjuju vrste i ocjene elemenata prikazanih na dijagramu, jedinica generira audio signal s frekvencijom od oko 1 kHz (ovisno o vrsti HA1 kapsule) kada se osoba približi klinu antene na udaljenosti od 1,5-1 m. Nema efekta okidača. Čim se objekt udalji od antene, senzor se prebacuje u stanje pripravnosti.

Eksperiment je također proveden sa životinjama - mačkom i psom: čvor ne reagira na njihov pristup senzoru-anteni.

Teško je precijeniti mogućnosti uređaja. U autorskoj verziji montira se uz okvir vrata; ulazna vrata su metalna.

Jačina AF signala koji emitira HA1 kapsula dovoljna je da se čuje na zatvorenoj lođi (usporediva je s glasnoćom zvona stana).

Napajanje je stabilizirano, napona 9-15 V, uz dobro filtriranje mreškanja napona na izlazu. Potrošnja struje je zanemariva u stanju pripravnosti (nekoliko mikroampera) i raste na 22-28 mA kada je aktivan HA1 emiter. Izvor bez transformatora ne može se koristiti zbog opasnosti od strujnog udara. Oksidni kondenzator C2 djeluje kao dodatni filter napajanja, njegov tip je K50-35 ili sličan, za radni napon koji nije niži od napona napajanja.

Tijekom rada jedinice otkrivene su zanimljive značajke. Napon napajanja čvora utječe na njegov rad: kada se napon napajanja poveća na 15 V, kao senzorska antena koristi se samo obična neoklopljena električna bakrena žica presjeka 1–2 mm i duljine 1 m; u ovom slučaju nije potreban ekran i otpornik R1, električna bakrena žica je spojena izravno na terminale 1 i 2 elementa DD1.1. Učinak je sličan. Kada se promijeni faziranje mrežnog utikača napajanja, čvor katastrofalno gubi osjetljivost i može raditi samo kao senzor (reagira na dodir E1). Ovo je relevantno za bilo koju vrijednost napona napajanja u rasponu od 9-15 V. Očito, druga svrha ovog kruga je običan senzor (ili senzor okidača).

Ove nijanse treba uzeti u obzir prilikom ponavljanja uređaja. Međutim, u slučaju ovdje opisanog ispravnog povezivanja dobiva se važna komponenta protuprovalnog alarma, koja osigurava sigurnost doma, upozoravajući vlasnike i prije nego što nastane nenormalna situacija.

Elementi su montirani kompaktno na ploču od stakloplastike. Kućište uređaja je bilo koji dielektrični (nevodljivi) materijal. Za kontrolu uključivanja, uređaj može biti opremljen LED indikatorom koji je povezan paralelno s napajanjem.

Prilagodba uz strogo poštivanje preporuka nije potrebna. Ako eksperimentirate s duljinom zaštitnog kabela, duljinom i površinom senzorske antene E1 i promjenom napona napajanja, možda ćete morati podesiti otpor otpornika R1 u širokom rasponu - od 0,1 do 100 MΩ. Kako bi se smanjila osjetljivost, povećava se kapacitet kondenzatora C1. Ako to ne donese rezultate, paralelno s C1 uključite fiksni otpornik s otporom od 5-10 megohma.

Riža. 2.3. Kapacitivni senzor

Nepolarni kondenzator C1 - tip KM6. Fiksni otpornik R2 - MLT-0,25. Otpornik R1 - tip VS-0,5, VS-1. Tranzistor VT1 je potreban za pojačanje signala s izlaza elementa DD1.2. Bez ovog tranzistora, HA1 kapsula zvuči slabo. Tranzistor VT1 može se zamijeniti s KT503, KT940, KT603, KT801 s bilo kojim slovnim indeksom.

Kapsula emitera HA1 može se zamijeniti sličnom s ugrađenim generatorom 34 i radnom strujom ne većom od 50 mA, na primjer FMQ-2015B, KPX-1212V i slično.

Zahvaljujući korištenju kapsule s ugrađenim generatorom, jedinica pokazuje zanimljiv učinak: kada se osoba približi anteni senzora E1, zvuk kapsule je monoton, a kada se osoba udaljava (ili prilazi osobi, počevši od udaljenosti od 1,5 m do E1), kapsula emitira stabilan isprekidani zvuk u skladu s promjenom razine potencijala na izlazu elementa DD1.2. (Sličan učinak bio je temelj prvog elektroničkog glazbenog instrumenta, Thereminvoxa.)

Za potpunije razumijevanje svojstava kapacitivnog senzora, autor preporučuje da se upoznate s materijalom.

Ako kao HA1 koristimo kapsulu s ugrađenim ZCh generatorom, na primjer, KPI-4332-12, tada će na relativno velikoj udaljenosti osobe od antene senzora zvuk nalikovati sireni, a maksimalno pristup, isprekidani signal.

Nekim nedostatkom uređaja može se smatrati nedostatak selektivnosti (sustav prepoznavanja "prijatelj/neprijatelj"), pa će čvor signalizirati da se bilo koja osoba približava E1, uključujući i stanodavca koji je otišao za kruhom. Osnova rada uređaja je da su električne indukcije i promjene kapaciteta najkorisnije pri radu u velikim stambenim područjima s razvijenom mrežom električnih komunikacija; Očito će uređaj biti beskoristan u šumi, na terenu i gdje god nema električnih komunikacija.

Kaškarov A.P. 500 shema za radio-amatere. Elektronski senzori.