Šodien nevienu nepārsteigsi ar dažādiem mērķiem un efektivitāti. elektroniskās ierīces profilaktiski brīdinājumi, kas brīdina cilvēkus vai ieslēdz apsardzes signalizāciju ilgi pirms nevēlama viesa tieša kontakta ar aizsargājamo robežu (teritoriju). Daudzi no šiem literatūrā aprakstītajiem mezgliem, manuprāt, ir interesanti, bet sarežģīti. Atšķirībā no tiem, vienkārši elektroniskā shēma bezkontakta kapacitatīvs sensors (1. att.), kuru var samontēt pat iesācējs radioamatieris. Ierīcei ir daudz iespēju, no kurām viena - augsta ievades jutība - tiek izmantota, lai brīdinātu par jebkura animēta objekta (piemēram, cilvēka) tuvošanos E1 sensoram.
Shēma ir balstīta uz diviem K561TL1 mikroshēmas elementiem, kas savienoti kā invertori. Šajā mikroshēmā ir četri tāda paša veida elements ar funkciju 2I-NOT no Šmita sprūda ar histerēzi (kavēšanos) ieejā un inversiju izejā. Funkcionālais apzīmējums - parāda histerēzes cilpu

Rīsi. 1. Elektriskā shēma bezkontakta kapacitatīvs sensors šādos elementos to apzīmējumā. K561TL1 izmantošana šajā shēmā ir pamatota ar to, ka tai (un jo īpaši K561 mikroshēmu sērijai) ir ļoti zema darba strāva, augsta trokšņu noturība (līdz 45% no barošanas sprieguma līmeņa) un tā darbojas plašs barošanas sprieguma diapazons (no 3 līdz 15 V), ir ieejas aizsardzība pret statiskās elektrības potenciālu un īslaicīgu ievades līmeņu pārsniegšanu un daudzas citas priekšrocības, kas ļauj to plaši izmantot radioamatieru konstrukcijās, neprasot nekādus īpašus piesardzības pasākumus un aizsardzību .
Turklāt K561TL1 ļauj paralēli savienot savus neatkarīgos loģiskos elementus kā bufera elementus, kā rezultātā izejas signāla jauda palielinās vairākas reizes. Schmit trigeri parasti ir bistabilas shēmas, kas spēj strādāt ar lēni pieaugošiem ieejas signāliem, ieskaitot tādus ar trokšņu piejaukumu, vienlaikus nodrošinot stāvas impulsa malas izejā, ko var pārraidīt uz nākamajiem ķēdes mezgliem savienošanai ar citiem. galvenie elementi un mikroshēmas.
Mikroshēma K561TL1 (kā arī K561TL2) var piešķirt vadības signālu (ieskaitot digitālo) citām ierīcēm no neskaidra ievades impulsa. K561TL1 ārvalstu analogs ir CD4093B.
Ierobežotais stāvoklis, tuvu zemam loģikas līmenim. Pie izejas DD1.1 - augsts līmenis, pie izejas DD1.2 atkal ir zems. Tranzistors VT1, kas darbojas kā strāvas pastiprinātājs, ir aizvērts. Pjezoelektriskā kapsula HA1 (ar iekšējo 3CH ģeneratoru) ir neaktīva.
Sensoram E1 ir pievienota antena - kā tā tiek izmantota automašīnas teleskopiskā antena. Kad cilvēks atrodas pie antenas, mainās kapacitāte starp antenas tapu un grīdu. Tas liek elementiem DD1.1, DD1.2 pārslēgties pretējā stāvoklī. Lai pārslēgtu mezglu, vidēja auguma cilvēkam jāatrodas (jāiet) blakus 35 cm garai antenai attālumā līdz 1,5 m.
Mikroshēmas 4. tapā parādās augsts sprieguma līmenis, kā rezultātā atveras tranzistors VT1 un atskan kapsula HA1.
Izvēloties kondensatora C1 kapacitāti, var mainīt mikroshēmas elementu darbības režīmu. Tātad, kad kapacitāte C1 tiek samazināta līdz 82-120 pF, mezgls darbojas citādi. Tagad skaņas signāls skan tikai tik ilgi, kamēr ieeju DD1.1 ietekmē maiņstrāvas spriegums – cilvēka pieskāriens.
Elektrisko ķēdi (1. att.) var izmantot arī par pamatu sprūda sensora mezglam. Lai to izdarītu, noņemiet pastāvīgo rezistoru R1, ekranēto vadu un sensoru ir mikroshēmas kontakti 1 un 2.
Ekranēts vads (kabelis RK-50, RK-75, ekranēts vads signāliem 34 - ir piemēroti visi veidi) 1-1,5 m garumā ir savienots virknē ar R1, ekrāns ir savienots ar kopējo vadu. Centrālais (neekranēts) vads galā ir savienots ar antenas tapu.
Ja tiek ievēroti norādītie ieteikumi un tiek izmantoti diagrammā norādītie elementu veidi un reitingi, ierīce ģenerē skaņas signālu ar frekvenci aptuveni 1 kHz (atkarībā no HA1 kapsulas veida), kad cilvēks tuvojas antenas tapai plkst. attālums 1,5-1 m Nav sprūda efekta. Kad cilvēks attālinās no antenas, skaņa HA1 kapsulā apstājas.
Eksperiments tika veikts arī ar dzīvniekiem - kaķi un suni: mezgls nereaģē uz viņu pieeju sensoram - antenai šo ierīci balstās uz sensora antenas E1 kapacitātes izmaiņām starp to un “zemi” (kopējais vads, viss, kas attiecas uz zemes cilpu - iekšā šajā gadījumā tās ir telpas grīda un sienas). Kad cilvēks tuvojas, šī jauda ievērojami mainās, un tas ir pietiekami, lai iedarbinātu K561TL1 mikroshēmu.
Praktiska lietošana mezglu ir grūti pārvērtēt. Sākotnējā versijā ierīce ir uzstādīta blakus durvju rāmis daudzdzīvokļu dzīvojamā ēka. Ieejas durvis ir metāla.
HA1 kapsulas izstarotā signāla 34 skaļums ir pietiekams, lai to dzirdētu slēgtā lodžijā (tas ir salīdzināms ar dzīvokļa zvana skaļumu).
Barošanas avots tiek stabilizēts ar spriegumu 9-15 V, ar labu pulsācijas sprieguma filtrēšanu izejā. Gaidīšanas režīmā strāvas patēriņš ir niecīgs (vairāki mikroampēri) un palielinās līdz 22-28 mA, kad aktīvi darbojas NA1 emitētājs. Bojājuma iespējamības dēļ nevar izmantot avotu bez transformatora elektrošoks. Oksīda kondensators C2 darbojas kā papildu barošanas filtrs, tā tips K50-35 vai līdzīgs darba spriegumam, kas nav zemāks par strāvas avota spriegumu.
Iekārtas darbības laikā, interesantas funkcijas. Tādējādi mezgla barošanas spriegums ietekmē tā darbību. Kad barošanas spriegums tiek palielināts līdz 15 V, kā sensora antena tiek izmantots tikai parasts daudzdzīslu neekranēts elektrības kabelis. vara stieple ar šķērsgriezumu 1-2 mm un garumu 1 m Šajā gadījumā nav nepieciešams ekrāns vai rezistors R1. Elektrisko vara vadu savieno tieši ar elementa DD1.1 tapām 1 un 2. Efekts ir tāds pats.
Mainot fāzi tīkla spraudnis barošanas avots, mezgls katastrofāli zaudē jutību un spēj darboties tikai kā sensors (reaģē uz pieskārienu E1). Tas attiecas uz jebkuru barošanas sprieguma vērtību diapazonā no 9 līdz 15 V. Acīmredzot šīs ķēdes otrais mērķis ir parasts sensors (vai sensora sprūda).
Šīs nianses jāņem vērā, atkārtojot mezglu. Tomēr, pareizi savienojot, kā aprakstīts šeit, tiek iegūta svarīga un stabila daļa apsardzes signalizācija, nodrošinot mājokļa drošību, brīdinot saimniekus jau pirms avārijas situācijas iestāšanās.
Elementi ir kompakti uzstādīti uz stiklašķiedras plātnes.
Korpuss ierīcei, kas izgatavota no jebkura dielektriska (nevadoša) materiāla. Lai kontrolētu barošanas avotu, ierīci var aprīkot ar indikatora LED, kas savienots paralēli barošanas avotam.


Rīsi. 2. Gatavās ierīces foto ar automašīnas antenu kapacitatīvā sensora veidā
Ja stingri tiek ievēroti ieteikumi, korekcija nav nepieciešama. Iespējams, ar citām sensoru un antenu iespējām mezgls izpaudīsies citā kvalitātē. Ja eksperimentējat ar ekranēšanas kabeļa garumu, sensora antenas E1 garumu un laukumu un mainot mezgla barošanas spriegumu, iespējams, būs jāpielāgo rezistora R1 pretestība plašā diapazonā no 0,1 līdz 100 MOhm. Lai samazinātu iekārtas jutību, palieliniet kondensatora C1 kapacitāti. Ja tas nedod rezultātus, paralēli C1 tiek pievienots pastāvīgs rezistors ar pretestību 5-10 MOhm.
Nepolārais kondensators C1 tips KM6. Fiksētais rezistors R2 - MLT-0.25. Rezistors R1 tips BC-0.5, BC-1. Tranzistors VT1 ir nepieciešams, lai pastiprinātu signālu no elementa DD1.2 izejas. Bez šī tranzistora HA1 kapsula izklausās vāji. Tranzistoru VT1 var aizstāt ar KT503, KT940, KT603, KT801 ar jebkuru burtu indeksu -
HA1 emitera kapsulu var aizstāt ar līdzīgu ar iebūvētu ģeneratoru 34 un darba strāvu ne vairāk kā 50 mA, piemēram, FMQ-2015B, KRKH-1212V un tamlīdzīgi.
Pateicoties kapsulas izmantošanai ar iebūvētu ģeneratoru, vienība tiek eksponēta interesants efekts- cilvēkam tuvu tuvojoties sensora antenai E1, kapsulas skaņa ir monotona, un cilvēkam attālinoties (vai tuvojoties cilvēkam tālāk par 1,5 m attālumu), kapsula izstaro stabilu, intermitējošu skaņu. atbilstoši potenciāla līmeņa izmaiņām pie DD1.2 elementa izejas .
Ja kā HA1 tiek izmantota kapsula ar iebūvētu pārtraukumu ģeneratoru 34, piemēram, KPI-4332-12, skaņa atgādinās sirēnu relatīvi lielā attālumā no antenas sensora un staļļa intermitējošu signālu. daba ar maksimālu pieeju.
Kā vienu no ierīces trūkumiem var uzskatīt “drauga/ienaidnieka” selektivitātes trūkumu – tādējādi mezgls signalizēs par jebkuras personas tuvošanos E1, tai skaitā dzīvokļa īpašniekam, kurš izgājis “pirkt maizes klaipu ”.
Iekārtas darbības pamatā ir elektriskie traucējumi un kapacitātes izmaiņas, kas ir visnoderīgākās, strādājot lielos dzīvojamos rajonos ar attīstītu elektrisko sakaru tīklu. Iespējams, ka šāda iekārta nederēs mežā, uz lauka un jebkur, kur nav elektrisko sakaru apgaismojuma tīkls 220 V. Šī ir ierīces funkcija.
Eksperimentējot ar šo ierīci un mikroshēmu K561TL1 (pat ja tā ir normāli ieslēgta), jūs varat iegūt nenovērtējamu pieredzi un reālu, viegli atkārtojamu, bet pēc būtības oriģinālu un funkcionālās īpašības elektroniskās ierīces.

Mūsdienās nevienu nepārsteigs dažāda mērķa un efektivitātes elektroniskās profilaktiskās brīdinājuma ierīces, kas brīdina cilvēkus vai ieslēdz apsardzes signalizāciju ilgi pirms nevēlama viesa tiešas saskares ar aizsargājamo robežu (teritoriju). Daudzi no šiem literatūrā aprakstītajiem mezgliem, piemēram, pēc autora domām, ir interesanti, bet sarežģīti.

Pretstatā tiem ir izstrādāta vienkārša bezkontakta kapacitatīvā sensora elektroniskā shēma (2.2. att.), kuru var samontēt pat iesācējs radioamatieris. Ierīcei ir augsta ievades jutība, kas ļauj to izmantot, lai brīdinātu par personu, kas tuvojas E1 sensoram.

Ierīces darbības princips ir balstīts uz kapacitātes maiņu starp sensora antenu E1 un “zemi” (kopējais vads: viss, kas atbilst zemējuma cilpai - šajā gadījumā telpas grīda un sienas). Kad cilvēks tuvojas, šī kapacitāte ievērojami mainās, un tas ir pietiekami, lai iedarbinātu K561TL1 mikroshēmu.

Rīsi. 2.2. Bezkontakta kapacitatīvā sensora elektriskā ķēde

Dizains ir balstīts uz diviem K561TL1 (DD1) mikroshēmas elementiem, kas savienoti kā invertori. Šajā mikroshēmā ir četri viena veida elementi ar funkciju 2I-NOT ar Schmita trigeriem ar histerēzi (aizkavēšanos) ieejā un inversiju izejā.

Mikroshēmas K561TL1 izmantošana ir saistīta ar zemu strāvas patēriņu, augstu trokšņu noturību (līdz 45% no barošanas sprieguma līmeņa), darbību plašā barošanas sprieguma diapazonā (diapazonā no 3-15 V), ieejas aizsardzību no statiskā elektrība un īslaicīgs ievades līmeņu pārsniegums, kā arī daudzas citas priekšrocības, kas ļauj mikroshēmu plaši izmantot radioamatieru konstrukcijās, neprasot nekādus īpašus piesardzības pasākumus un aizsardzību.

Turklāt mikroshēma K561TL1 ļauj paralēli savienot tās neatkarīgos loģiskos elementus, kā buferelementus, kā rezultātā proporcionāli palielinās izejas signāla jauda. Schmitt trigeri ir bistabilas shēmas, kas var darboties ar lēni pieaugošiem ieejas signāliem, tostarp tādiem, kas satur troksni. Tajā pašā laikā impulsu asās malas, kas nodrošina izeju, var pārsūtīt uz nākamajiem ķēdes mezgliem savienošanai ar citiem galvenajiem elementiem un mikroshēmām. K561TL mikroshēma (kā arī K561TL2) var izvēlēties vadības signālu (ieskaitot digitālo) citām ierīcēm no analogās vai izplūdušās ievades impulsa.

K561TL1 ārvalstu analogs ir CD4093B.

Invertora pieslēguma shēma ir klasiska, tā ir aprakstīta uzziņu publikācijas. Piedāvātās izstrādes īpatnība slēpjas tās dizaina niansēs. Pēc strāvas ieslēgšanas elementa DD1.1 ieejā ir nenoteikts stāvoklis, kas ir tuvu zemam loģikas līmenim. Izeja DD1.1 ir augsta, izeja DD1.2 atkal ir zema. Tranzistors VT1 ir aizvērts. Pjezoelektriskā kapsula HAI (ar iekšējo ģeneratoru 34) nav aktīva.

E1 sensoram ir pievienota antena - derēs automašīnas teleskopiskā antena. Kad cilvēks atrodas pie antenas, mainās kapacitāte starp antenas tapu un grīdu. Tas liek elementiem DD1.1, DD1.2 pārslēgties pretējā stāvoklī. Lai pārslēgtu mezglu, vidēja auguma cilvēkam jāatrodas (jāiet) pie 35 cm garas antenas attālumā līdz 1,5 m Mikroshēmas 4. kontaktā parādās augsts sprieguma līmenis, kā rezultātā tranzistors VT1. atveras un atskan kapsula HA1.

Izvēloties kondensatora C1 kapacitāti, var mainīt mikroshēmas elementu darbības režīmu. Tātad, kad kapacitāte C1 tiek samazināta līdz 82-120 pF, mezgls darbojas atšķirīgi. Tagad skaņas signāls skan tikai tad, kad ieeju DD1.1 ietekmē maiņstrāvas sprieguma traucējumi – cilvēka pieskāriens.

Elektrisko ķēdi (2.2. att.) var izmantot arī par pamatu sprūda pieskāriena sensoram. Lai to izdarītu, noņemiet pastāvīgo rezistoru R1, ekranēto vadu un sensoru ir mikroshēmas kontakti 1 un 2.

Ekranēts vads ir savienots virknē ar R1 (kabelis RK-50, RK-75, ekranēts vads AF signāliem - ir piemēroti visi veidi) 1-1,5 m garumā, ekrāns ir savienots ar kopējo vadu, centrālais serde pie gals ir savienots ar antenas tapu.

Ja tiek ievēroti norādītie ieteikumi un tiek izmantoti diagrammā norādītie elementu veidi un reitingi, ierīce ģenerē skaņas signālu ar frekvenci aptuveni 1 kHz (atkarībā no HA1 kapsulas veida), kad cilvēks tuvojas antenas tapai plkst. attālums 1,5-1 m Nav sprūda efekta. Tiklīdz objekts attālinās no antenas, sensors pāriet drošības (gaidīšanas) režīmā.

Eksperiments tika veikts arī ar dzīvniekiem - kaķi un suni: mezgls nereaģē uz viņu pieeju antenas sensoram.

Ierīces iespējas diez vai var pārvērtēt. Autora variantā tas ir uzstādīts pie durvju rāmja; Ieejas durvis- metāls.

HA1 kapsulas izstarotā AF signāla skaļums ir pietiekams, lai to dzirdētu slēgtā lodžijā (tas ir salīdzināms ar dzīvokļa zvana skaļumu).

Strāvas padeve ir stabilizēta, ar spriegumu 9-15 V, ar labu pulsācijas sprieguma filtrēšanu izejā. Gaidīšanas režīmā strāvas patēriņš ir niecīgs (vairāki mikroampēri) un palielinās līdz 22-28 mA, kad aktīvi darbojas HA1 emitētājs. Beztransformatora avotu nevar izmantot elektriskās strāvas trieciena riska dēļ. Oksīda kondensators C2 darbojas kā papildu barošanas filtrs, tā tips ir K50-35 vai līdzīgs, darba spriegumam, kas nav zemāks par barošanas avota spriegumu.

Vienības darbības laikā tika atklātas interesantas iezīmes. Mezgla barošanas spriegums ietekmē tā darbību: ja barošanas spriegums tiek palielināts līdz 15 V, kā sensors tiek izmantots tikai parasts neekranēts elektriskais vara vads ar šķērsgriezumu 1-2 mm un garumu 1 m. antena; Šajā gadījumā nav nepieciešams ekrāns vai rezistors R1, elektriskais vara vads ir savienots tieši ar elementa DD1.1 tapām 1 un 2; Efekts ir līdzīgs. Mainoties barošanas avota spraudņa fāzei, mezgls katastrofāli zaudē jutību un spēj darboties tikai kā sensors (reaģē uz pieskārienu E1). Tas attiecas uz jebkuru barošanas sprieguma vērtību diapazonā no 9 līdz 15 V. Acīmredzot šīs ķēdes otrais mērķis ir parasts sensors (vai sensora sprūda).

Šīs nianses jāņem vērā, atkārtojot ierīci. Tomēr gadījumā pareizs savienojums, šeit aprakstītais, izrādās svarīga apsardzes signalizācijas sastāvdaļa, kas nodrošina mājokļa drošību, brīdinot saimniekus jau pirms avārijas situācijas iestāšanās.

Elementi ir kompakti uzstādīti uz stiklašķiedras plātnes. Ierīces korpuss ir jebkurš dielektrisks (nevadošs) materiāls. Lai kontrolētu barošanas avotu, ierīci var aprīkot ar indikatora LED, kas savienots paralēli barošanas avotam.

Ja stingri tiek ievēroti ieteikumi, korekcija nav nepieciešama. Ja eksperimentējat ar ekranēšanas kabeļa garumu, sensora antenas E1 garumu un laukumu un mainot barošanas spriegumu, iespējams, būs jāpielāgo rezistora R1 pretestība plašā diapazonā - no 0,1 līdz 100 MOhm. Lai samazinātu jutību, palieliniet kondensatora C1 kapacitāti. Ja tas nedod rezultātus, paralēli C1 tiek pievienots pastāvīgs rezistors ar pretestību 5-10 MOhm.

Rīsi. 2.3. Kapacitatīvs sensors

Nepolārais kondensators C1 ir KM6 tipa. Fiksētais rezistors R2 — MLT-0.25. Rezistors R1 - tips BC-0.5, BC-1. Tranzistors VT1 ir nepieciešams, lai pastiprinātu signālu no elementa DD1.2 izejas. Bez šī tranzistora HA1 kapsula neskan skaļi. Tranzistoru VT1 var aizstāt ar KT503, KT940, KT603, KT801 ar jebkuru burtu indeksu.

HA1 emitera kapsulu var aizstāt ar līdzīgu ar iebūvētu ģeneratoru 34 un darba strāvu ne vairāk kā 50 mA, piemēram, FMQ-2015B, KRKH-1212V un tamlīdzīgi.

Pateicoties kapsulai ar iebūvētu ģeneratoru, iekārtai ir interesants efekts: kad cilvēks tuvojas sensora antenai E1, kapsulas skaņa ir monotona un, kad cilvēks attālinās (vai tuvojas personai). , sākot no 1,5 m attāluma līdz E1), kapsula rada stabilu intermitējošu skaņu atbilstoši potenciāla līmeņa izmaiņām elementa DD1.2 izejā. (Līdzīgs efekts veidoja pirmās elektroniskās bāzes pamatu mūzikas instruments- "Theremin".)

Lai pilnīgāk izprastu kapacitatīvā sensora īpašības, autors iesaka iepazīties ar materiālu.

Ja kā HA1 tiek izmantota kapsula ar iebūvētu AF ģeneratoru, piemēram, KRI-4332-12, tad, kad cilvēks atrodas salīdzinoši tālu no sensora-antenas, skaņa atgādinās sirēnu, un pie maksimālās pieejas periodisks signāls.

Par dažiem ierīces trūkumiem var uzskatīt selektivitātes trūkumu (“drauga/ienaidnieka” atpazīšanas sistēma), tāpēc mezgls signalizēs par jebkuras personas tuvošanos E1, tai skaitā dzīvokļa īpašniekam, kurš ir izgājis. nopirkt maizi. Ierīces darbības pamatā ir elektriskie traucējumi un kapacitātes izmaiņas, kas ir visnoderīgākās, ja to izmanto lielos dzīvojamos rajonos ar attīstītu elektrisko sakaru tīklu; Acīmredzot iekārta nederēs mežā, uz lauka un jebkur, kur nav elektrisko sakaru.

Kaškarov A.P. 500 shēmas radioamatieriem. Elektroniskie sensori.

Maiņstrāvas sprieguma pielietošana blakus esošajiem vadītājiem veicina attālinātu pozitīvo un negatīvo lādiņu uzkrāšanos uz tiem. Tie rada mainīgu elektromagnētisko lauku, kas ir jutīgs pret daudziem ārējie faktori, pirmkārt, uz attālumu starp vadītājiem. Šo īpašību var izmantot, lai izveidotu atbilstošus kapacitatīvos sensorus, kas spēj kontrolēt darbību dažādas sistēmas kontrole un izsekošana.

Sprieguma pielietojumi atšķirīga zīme, saskaņā ar Ampera likumu, izraisa vadītāju kustību, uz kuriem atrodas elektriskās daļiņas. Šajā gadījumā rodas maiņstrāva, ko var noteikt. Plūstošās strāvas lielumu nosaka kapacitāte, kas, savukārt, ir atkarīga no vadītāju laukuma un attāluma starp tiem. Lielāki, tuvāki objekti rada lielāku strāvu nekā mazāki, attālāki objekti.

Jaudu nosaka šādi parametri:

• Nevadošas dielektriskās vides raksturs, kas atrodas starp vadītājiem.
• Diriģentu izmēri.
• Pašreizējais spēks.

Šādu virsmu pāris veido vienkārša kondensatora plāksnes, kuru kapacitāte ir tieši proporcionāla darba vides laukumam un dielektriskajai konstantei un apgriezti proporcionāla attālumam starp plāksnēm. Ja plākšņu izmēri un starp tām esošās darba vides sastāvs ir nemainīgs, jebkuras jaudas izmaiņas radīsies attāluma izmaiņu rezultātā starp diviem objektiem: zondi (sensoru) un izsekoto mērķi. Pietiek tikai pārveidot kapacitātes izmaiņas fokusētās vērtībās elektriskais spriegums, kas kontrolēs turpmākās ierīces darbības. Tādējādi šīs ierīces ir paredzētas, lai noteiktu mainīgo attālumu starp objektiem, kā arī lai noskaidrotu izmērāmo izstrādājumu virsmas raksturu un kvalitāti.

Kapacitatīvā sensora darbības princips

Strukturāli šāda ierīce ietver:

• Atsauces sprieguma veidošanās avots.
• Primārā ķēde ir zonde, kuras virsmu un izmērus nosaka mērījumu mērķis.
• Sekundārā ķēde, kas ģenerē nepieciešamo elektrisko signālu.
• Aizsargķēde, kas nodrošina sensoru rādījumu stabilitāti neatkarīgi no ārējiem traucējošiem faktoriem.
• Elektronisks pastiprinātājs, kura vadītājs ģenerē spēcīgu vadības signālu izpildmehānismiem un nodrošina precīzu darbību.

Kapacitatīvie sensori ir sadalīti vienkanālu un daudzkanālu. Pēdējā gadījumā ierīce var ietvert vairākas no iepriekš aprakstītajām shēmām ar dažādas formas zondes.

Elektronikas draiveri var konfigurēt kā galveno vai pakārtoto draiveri. Pirmajā versijā tas nodrošina vadības signālu sinhronizāciju, tāpēc galvenokārt tiek izmantots daudzkanālu sistēmās. Visas ierīces ir skārienjutīgas, reaģējot tikai uz bezkontakta parametriem.

Galvenās attiecīgo ierīču īpašības ir:

• Mērķa - skanošā objekta izmēri un raksturs. Jo īpaši tas rada elektriskais lauks jābūt konusa formai, kam izmēriem jābūt vismaz par 30% lielākam par primārās ķēdes atbilstošajiem izmēriem;
• Mērīšanas diapazons. Maksimālā atstarpe, pie kuras ierīces rādījumi nodrošina nepieciešamo precizitāti, ir aptuveni 40% no izmantojamā platība primārā ķēde;
• Mērījumu precizitāte. Rādījumu kalibrēšana parasti samazina diapazonu, bet uzlabo precizitāti. Tāpēc, jo mazāks ir sensors, jo tuvāk tas jāuzstāda kontrolētajam objektam.

Sensoru raksturlielumi nav atkarīgi no objekta materiāla, kā arī no tā biezuma

Kā kondensators kļūst par sensoru

Šajā gadījumā cēlonis un sekas ir apgriezti. Kad vadītājam tiek pielikts spriegums, uz katras virsmas tiek ģenerēts elektriskais lauks. Kapacitatīvā sensorā mērīšanas spriegums tiek pievadīts zondes jutīgajai zonai, un, lai veiktu precīzus mērījumus, elektriskajam laukam no zondēšanas zonas jābūt precīzi ievietotam telpā starp zondi un mērķi.

Atšķirībā no parastā kondensatora, kad darbojas kapacitatīvie sensori, elektriskais lauks var izplatīties uz citiem objektiem (vai atsevišķām to zonām). Rezultāts būs tāds, ka sistēma atpazīs šādu saliktu lauku kā vairākus mērķus. Lai tas nenotiktu, jutīgās zonas aizmuguri un sānus ieskauj cits vadītājs, kuram tiek uzturēts tāds pats spriegums kā pašā jutīgajā zonā.

Kad tiek pielietots atsauces barošanas spriegums, atsevišķa ķēde piegādā tieši tādu pašu spriegumu sensora aizsardzībai. Ja starp jutīgo zonu un aizsargzonu sprieguma vērtībās nav atšķirības, starp tām nav elektriskā lauka. Tādējādi sākotnējais signāls var nākt tikai no primārās ķēdes neaizsargātās malas.

Atšķirībā no kondensatora, kapacitatīvā sensora darbību ietekmēs objekta materiāla blīvums, jo tas izjauc radītā elektriskā lauka vienmērīgumu.

Mērīšanas problēmas

Priekš objektiem sarežģīta konfigurācija Nepieciešamās precizitātes sasniegšana ir iespējama, ja ir izpildīti vairāki nosacījumi. Piemēram, daudzkanālu noteikšanā katras zondes ierosmes spriegums ir jāsinhronizē, pretējā gadījumā zondes traucēs viena otrai: viena zonde mēģinās palielināt elektrisko lauku, bet otra - samazināt, tādējādi sniedzot nepatiesus rādījumus. Tāpēc būtisks ierobežojošs nosacījums ir prasība, ka mērījumi jāveic tādos pašos apstākļos, kādos sensoru kalibrēja ražotājs. Ja jūs novērtējat signālu, mainot attālumu starp zondi un mērķi, tad visiem pārējiem parametriem jābūt nemainīgām vērtībām.

Šīs grūtības var pārvarēt, izmantojot šādas metodes:

• Mērāmā objekta izmēra optimizēšana: jo mazāks mērķis, jo lielāka iespējamība, ka lauka jutīgums izplatīsies uz sāniem, kā rezultātā palielinās mērījumu kļūda.
• Kalibrēšana tiek veikta tikai uz mērķa ar plakaniem izmēriem.
• Mērķa skenēšanas ātruma samazināšana, kā rezultātā virsmas rakstura izmaiņas neietekmēs galīgos rādījumus.
• Kalibrēšanas laikā zondei jābūt novietotai vienādā attālumā no mērķa virsmas (paralēli plakanas virsmas); tas ir svarīgi augstas jutības sensoriem.
• Valsts ārējā vide: lielākā daļa pieskāriena tipa kapacitatīvo sensoru stabili darbojas temperatūras diapazonā no 22…35 0 C: šajā gadījumā kļūdas ir minimālas
  ir derīgi un nepārsniedz 0,5% no pilnas mērījumu skalas.

Tomēr ir problēmas, kuras nevar novērst. Tie ietver materiāla termiskās izplešanās/savilkšanas faktoru, gan sensoru, gan vadāmo objektu. Otrs faktors ir sensora elektriskais troksnis, ko izraisa ierīces draivera sprieguma novirze.

Darbības blokshēma

Lai gan kapacitatīvs sensors nav tieši virzīts, tas mēra noteiktu kapacitāti no objektiem, kas pastāvīgi atrodas vidē. Tāpēc nezināmus objektus viņš uztver kā šīs fona kapacitātes palielināšanos. Tas ir ievērojami lielāks par objekta ietilpību un pastāvīgi mainās izmēros. Tāpēc attiecīgās ierīces tiek izmantotas, lai noteiktu izmaiņas vidē, nevis lai noteiktu nezināma objekta absolūtu klātbūtni vai neesamību.

Kad mērķis tuvojas zondei, vērtība elektriskais lādiņš vai kapacitātes izmaiņas, ko fiksē sensora elektroniskā daļa. Rezultātu var parādīt ekrānā vai skārienpanelī.

Lai veiktu mērījumus, ierīce ir savienota ar iespiedshēmas plati ar skārienjutīgu kontrolieri. Sensori ir aprīkoti ar vadības pogām. Ko var izmantot, lai vienlaikus darbinātu vairākas zondes.

Skārienekrānos tiek izmantoti sensori ar elektrodiem, kas sakārtoti rindās un kolonnās. Tie atrodas vai nu galvenā paneļa pretējās pusēs, vai atsevišķos paneļos, kas ir atdalīti ar dielektriskiem elementiem. Kontrolieris pārslēdzas starp dažādām zondēm, lai vispirms noteiktu, kurai rindai tiek pieskarties (Y virziens) un pēc tam, kura kolonna tiek pieskarta (X virziens). Zondes bieži ir izgatavotas no caurspīdīgas plastmasas, kas palielina mērījumu rezultāta informācijas saturu.

Izmantojot LC filtrus

Specializēta analogā saskarne pārveido signālu no kapacitatīvā sensora digitālā vērtībā, kas piemērota turpmākai apstrādei. Tas periodiski mēra sensora izvadi un ģenerē ierosmes signālu, lai uzlādētu sensora plāksni. Paraugu ņemšanas ātrums pie sensora izejas ir salīdzinoši zems, mazāks par 500 paraugiem sekundē, bet A/D konversijas izšķirtspēja ir nepieciešama, lai fiksētu nelielas kapacitātes atšķirības.

Kapacitatīvās sensora ierīcē pakāpeniska ierosmes viļņu forma uzlādē sensora elektrodu. Pēc tam lādiņš tiek pārnests uz ķēdi un tiek mērīts ar analogo-ciparu pārveidotāju.

Viena no kapacitatīvās uztveršanas problēmām (kā jau minēts) ir sveša trokšņa klātbūtne. Efektīvs veids Lai uzlabotu trokšņu noturību, pārveidojiet sensoru, pievienojot frekvencei jutīgu komponentu. Papildus mainīgā kondensatora elementam sensoram tiek pievienots papildu kondensators un induktors, lai izveidotu rezonanses ķēdi. Tā šaurjoslas reakcija ļauj tam nomākt elektrisko troksni. Neskatoties uz LC ķēdes vienkāršību, tās klātbūtne nodrošina vairākas darbības priekšrocības. Pirmkārt, pateicoties tam raksturīgajām šaurjoslas īpašībām, LC rezonators nodrošina lielisku imunitāti pret elektromagnētiskiem traucējumiem. Otrkārt, ja ir zināms frekvenču diapazons, kurā pastāv troksnis, sensora darbības frekvences maiņa var filtrēt šos trokšņa avotus bez ārējas shēmas.

LC filtrus biežāk izmanto daudzkanālu sensoros

Pielietojuma jomas

Šīs ierīces tiek izmantotas šādiem mērķiem:

• Plastmasu un citu izolatoru noteikšanai.
• Signalizācijas sistēmās, konstatējot pārvietošanās faktu kontrolētā zonā.
• Kā sastāvdaļa drošības ierīces automašīnas.
• Noteikt materiālu virsmas tīrību pēc apstrādes.
• Šķidrās vai gāzveida darba vides līmeņa noteikšanai slēgtās tvertnēs.
• Uzstādot sistēmas lampu automātiskai ieslēgšanai/izslēgšanai.

Visos gadījumos kapacitatīvie sensori ir pakļauti obligātai kalibrēšanai rūpnīcā vai citos specializētos apstākļos.

Dari pats diagrammas

Lai organizētu skārienvadību, kapacitatīvo sensoru var viegli izveidot, izmantojot pamatni, kondensatoru un rezistoru pāri. Pieskaroties vadiem, uzkrājas elektriskais lādiņš, kura lielumu regulējot var mainīt uzlādes/izlādes laiku. Šo shēmu var izmantot, lai kontrolētu galda lampa vai cita lampa. Ķēdē jābūt elektroniskam salīdzinājumam, kas salīdzinās kondensatora uzlādes laiku ar atsauces (sliekšņa) vērtību un izdos atbilstošu vadības signālu.

Skārienvadāmās elektroniskās shēmas lietotājam ir interaktīvākas nekā tradicionālās, un tāpēc tās var efektīvi izmantot jaudas pārslēgšanai. Kondensatora kapacitāte nosaka jutības līmeni: kapacitātei palielinoties, jutība palielinās, bet ierīces barošanai ir nepieciešama lielāka jauda un īsāks reakcijas laiks. Indikācijai varat izmantot parasto LED.

Tuvuma sensori ir kapacitatīvi, ultraskaņas un optiski. Instrictables autors ar segvārdu Electro maker nāca klajā ar vienkāršu optisko tuvuma sensoru. Tas ir neērti tikai tāpēc, ka strāva caur infrasarkano gaismas diodi netiek nekādā veidā modulēta, un fotodiode attiecīgi reaģē uz nepārtrauktu starojumu un prasa ekranējumu no citiem gaismas avotiem (piemēram, ar cauruli). Ierīces diagramma ir parādīta zemāk:

Meistars izvēlas komponentus pašdarinātam darbam. Infrasarkanā gaismas diode un fotodiode:

Fiksētie rezistori:

Trimmera rezistors:

Operacionālais pastiprinātājs LM358:

Redzamā gaismas diode:

Mikroshēmu panelis (pēc izvēles):

Gaismas diodes vietā jūs varat savienot tweeter ar iebūvētu ģeneratoru, tad atbilstošais rezistors kļūst nevajadzīgs:

Augstfrekvences skaļrunis bez iebūvēta ģeneratora ir piemērots arī tad, ja ar savām rokām montējat ārējo audio frekvences ģeneratoru. Uz šāda perfboard tipa maizes dēļa vietas ir pietiekami daudz:

Ja esat apiets vairākas Fiksētās cenas un visās ir beigušās mūžīgās kustības mašīnas, jums būs jāizmanto vienkāršāks enerģijas avots:

Uzstādot komponentus uz tāfeles, meistars tos savieno saskaņā ar lodēšanas shēmu:

Fotodiode un abas gaismas diodes, kā arī akumulators (vai barošanas avots) ir jāpievieno diagrammā norādītajā polaritātē, mikroshēmai jābūt pareizi orientētai. Izstrādātājs saskārās ar caurspīdīgu infrasarkano gaismas diodi un melnu fotodiodi, taču tas notiek arī otrādi. Akumulators, rezistors un jebkurš tālrunis ar kameru palīdzēs noteikt, kurš no tiem ir kurš.

Fotodiode un 10 kOhm rezistors veido sprieguma dalītāju. Kad to apgaismo fotodiode infrasarkanie stari, kas atspoguļots, piemēram, no rokas, palielinās spriegums operacionālā pastiprinātāja savienojuma vietā ar dalītāju. Operatīvais pastiprinātājs ir savienots tā, ka tas darbojas kā salīdzinājums. Tas salīdzina spriegumu, kas nāk no dalītāja, ar spriegumu, kas nāk no trimmera rezistora kustīgā kontakta. Tādā veidā jūs varat pielāgot sensora reakcijas slieksni, no vienas puses, novēršot viltus trauksmes, un, no otras puses, nodrošinot drošu tuvuma noteikšanu.

Pēc reakcijas sliekšņa regulēšanas tehniķis pārbauda sensora darbību.

Kapacitatīvs sensors ir viens no bezkontakta sensoru veidiem, kura darbības princips ir balstīts uz vides dielektriskās konstantes izmaiņām starp divām kondensatora plāksnēm. Viena plāksne ir pieskāriena sensora ķēde metāla plāksnes vai stieples veidā, bet otrā ir elektrību vadoša viela, piemēram, metāls, ūdens vai cilvēka ķermenis.

Izstrādājot sistēmu automātiskai ūdens padeves ieslēgšanai tualetē bidē, radās nepieciešamība izmantot kapacitatīvo klātbūtnes sensoru un slēdzi, kas ir ļoti uzticami, izturīgi pret ārējās temperatūras, mitruma, putekļu un barošanas sprieguma izmaiņām. Es arī gribēju novērst vajadzību pieskarties sistēmas vadības ierīcēm. Iesniegtās prasības varēja izpildīt tikai pieskārienu sensoru shēmas, kas darbojas pēc kapacitātes maiņas principa. Es nevarēju atrast gatavu shēmu, kas atbilstu nepieciešamajām prasībām, tāpēc man tā bija jāizstrādā pašam.

Rezultāts ir universāls kapacitatīvs pieskāriena sensors, kas neprasa konfigurāciju un reaģē uz tuvošanos elektriski vadošiem objektiem, tostarp cilvēkam, attālumā līdz 5 cm. Piedāvātā pieskāriena sensora pielietojums nav ierobežots. To var izmantot, piemēram, lai ieslēgtu apgaismojumu, apsardzes signalizācijas sistēmas, noteiktu ūdens līmeni un daudzos citos gadījumos.

Elektrisko slēgumu shēmas

Lai kontrolētu ūdens padevi tualetes bidē, bija nepieciešami divi kapacitatīvi pieskāriena sensori. Viens sensors bija jāuzstāda tieši uz tualetes, tam bija jārada loģisks nulles signāls cilvēka klātbūtnē un, ja nav loģiskā viena signāla. Otrajam kapacitatīvajam sensoram bija jākalpo kā ūdens slēdzim un jābūt vienā no diviem loģiskajiem stāvokļiem.

Kad roka tika nogādāta pie sensora, sensoram bija jāmaina loģiskais stāvoklis izejā - no sākotnējā viena stāvokļa uz loģisko nulles stāvokli, kad roka tika pieskarties vēlreiz, no nulles stāvokļa uz loģisko vienu stāvokli. Un tā tālāk līdz bezgalībai, kamēr skārienslēdzis saņem loģisku nulles iespējošanas signālu no klātbūtnes sensora.

Kapacitatīvā pieskāriena sensora ķēde

Kapacitatīvā sensora klātbūtnes sensora ķēdes pamatā ir galvenais taisnstūrveida impulsu ģenerators, kas izgatavots saskaņā ar klasiskā shēma uz diviem mikroshēmas D1.1 un D1.2 loģiskajiem elementiem. Ģeneratora frekvenci nosaka elementu R1 un C1 nominālvērtības, un to izvēlas ap 50 kHz. Frekvences vērtība praktiski neietekmē kapacitatīvā sensora darbību. Es nomainīju frekvenci no 20 uz 200 kHz un vizuāli nemanīju nekādu ietekmi uz ierīces darbību.

No D1.2 mikroshēmas 4. tapas taisnstūra forma caur rezistoru R2 tas nonāk mikroshēmas D1.3 ieejās 8, 9 un caur mainīgo rezistoru R3 uz D1.4 ieejām 12,13. Signāls nonāk D1.3 mikroshēmas ieejā ar nelielām impulsa frontes slīpuma izmaiņām, pateicoties uzstādītajam sensoram, kas ir stieples gabals vai metāla plāksne. Pie ieejas D1.4 kondensatora C2 dēļ priekšpuse mainās uz laiku, kas nepieciešams, lai to uzlādētu. Pateicoties apgriešanas rezistora R3 klātbūtnei, ir iespējams iestatīt impulsa malu ieejā D1.4 vienādu ar impulsa malu ieejā D1.3.

Pietuvinot roku vai metāla priekšmetu antenai (skāriensensoram), palielināsies kapacitāte DD1.3 mikroshēmas ieejā un ienākošā impulsa priekšpuse tiks aizkavēta attiecībā pret impulsa priekšpusi. nonākot pie DD1.4 ieejas. Lai “noķertu” šo aizkavi, apgrieztie impulsi tiek ievadīti DD2.1 mikroshēmā, kas ir D flip-flop, kas darbojas šādi. Gar impulsa pozitīvo malu, kas nonāk pie mikroshēmas C ieejas, signāls, kas tajā brīdī bija ieejā D, tiek pārraidīts uz sprūda izeju Līdz ar to, ja signāls ieejā D nemainās, ienākošie impulsi plkst skaitīšanas ieeja C neietekmē izejas signāla līmeni. Šī D sprūda īpašība ļāva izveidot vienkāršu kapacitatīvu pieskāriena sensoru.

Kad antenas kapacitāte cilvēka ķermeņa tuvošanās tai DD1.3 ieejā palielinās, impulss tiek aizkavēts un tas fiksē D sprūda, mainot tā izejas stāvokli. LED HL1 tiek izmantots, lai norādītu uz barošanas sprieguma esamību, un LED HL2 tiek izmantots, lai norādītu tuvumu pieskāriena sensoram.

Pieskāriena slēdža ķēde

Kapacitatīvā pieskāriena sensora ķēde var tikt izmantota arī skārienslēdža darbināšanai, taču ar nelielu modifikāciju, jo tai ir ne tikai jāreaģē uz cilvēka ķermeņa tuvošanos, bet arī jāpaliek stabilā stāvoklī pēc rokas noņemšanas. Lai atrisinātu šo problēmu, skārienjutīgā sensora izejai bija jāpievieno vēl viens D sprūda DD2.2, kas savienots, izmantojot sadalītāju ar divām ķēdēm.

Kapacitatīvā sensora ķēde ir nedaudz pārveidota. Lai izslēgtu viltus trauksmes, jo cilvēks var lēnām atnest un noņemt roku, traucējumu klātbūtnes dēļ sensors var izvadīt vairākus impulsus uz sprūda skaitīšanas ieeju D, pārkāpjot nepieciešamo slēdža darbības algoritmu. Tāpēc tika pievienota R4 un C5 elementu RC ķēde, kas uz īsu brīdi bloķēja iespēju pārslēgt D sprūda.

Trigeris DD2.2 darbojas tāpat kā DD2.1, taču signāls uz ieeju D tiek piegādāts nevis no citiem elementiem, bet gan no DD2.2 apgrieztās izejas. Rezultātā gar impulsa pozitīvo malu, kas nonāk ieejā C, signāls ieejā D mainās uz pretējo. Piemēram, ja sākotnējā stāvoklī 13. tapā bija loģiskā nulle, tad, vienreiz paceļot roku pret sensoru, sprūda pārslēgsies un 13. tapā tiks iestatīts loģiskais. Nākamajā reizē, kad mijiedarbojaties ar sensoru, tapa 13 atkal tiks iestatīta uz loģisko nulli.

Lai bloķētu slēdzi, ja tualetē neatrodas persona, no sensora uz R ieeju tiek piegādāta loģiskā vienība (sprūda izejā iestatot nulli neatkarīgi no signāliem visās pārējās ieejās). Kapacitatīvā slēdža izejā tiek iestatīta loģiska nulle, kas caur instalāciju tiek piegādāta atslēgas tranzistora pamatnei, lai ieslēgtu elektromagnētisko vārstu barošanas un komutācijas blokā.

Rezistors R6, ja kapacitatīvā sensora nav bloķējoša signāla tā atteices vai vadības vada pārrāvuma gadījumā, bloķē sprūdu pie R ieejas, tādējādi novēršot spontānas ūdens padeves iespēju bidē. Kondensators C6 aizsargā ieeju R no traucējumiem. LED HL3 kalpo, lai norādītu ūdens padevi bidē.

Kapacitatīvo pieskārienu sensoru dizains un detaļas

Kad sāku izstrādāt sensoru sistēmu ūdens padevei bidē, grūtākais uzdevums man šķita kapacitatīvā noslogojuma sensora izstrāde. Tas bija saistīts ar vairākiem uzstādīšanas un darbības ierobežojumiem. Es negribēju, lai sensors būtu mehāniski savienots ar poda vāku, jo tas periodiski ir jānoņem mazgāšanai, un tas netraucētu sanitārija pati tualete. Tāpēc es izvēlējos konteineru kā reaģējošo elementu.

Klātbūtnes sensors

Pamatojoties uz iepriekš publicēto diagrammu, es izveidoju prototipu. Kapacitatīvā sensora daļas ir saliktas uz iespiedshēmas plates, tā tiek ievietota plastmasas kastē un noslēgta ar vāku. Lai pievienotu antenu, korpusā ir uzstādīts četru kontaktu savienotājs RSh2N, kas nodrošina barošanas spriegumu un signālu. Iespiedshēmas plate ir savienota ar savienotājiem ar lodēšanu vara vadītāji fluoroplastiskajā izolācijā.

Kapacitatīvā pieskāriena sensors ir samontēts uz divām KR561 sērijas mikroshēmām LE5 un TM2. KR561LE5 mikroshēmas vietā varat izmantot KR561LA7. Piemērotas ir arī 176. sērijas mikroshēmas un importētie analogi. Rezistori, kondensatori un gaismas diodes derēs jebkura veida. Kondensators C2, kapacitatīvā sensora stabilai darbībai, strādājot lielu temperatūras svārstību apstākļos vide jāņem ar nelielu TKE.

Sensors ir uzstādīts zem tualetes platformas, uz kuras tas ir uzstādīts cisterna vietā, kur ūdens noplūdes gadījumā no tvertnes nevar iekļūt. Sensora korpuss tiek pielīmēts pie tualetes, izmantojot abpusēju līmlenti.

Kapacitatīvā sensora antenas sensors ir vara gabals savīta stieple 35 cm garumā siltināta ar fluoroplastu, pielīmēta ar caurspīdīgu lenti pie tualetes poda ārsienas centimetru zem briļļu plaknes. Sensors ir skaidri redzams fotoattēlā.

Lai pielāgotu skārienjutīgā sensora jutību, pēc tā uzstādīšanas tualetē mainiet apgriešanas rezistora R3 pretestību tā, lai HL2 gaismas diode nodziest. Tālāk novietojiet roku uz tualetes poda vāka virs sensora atrašanās vietas, HL2 LED vajadzētu iedegties, ja jūs noņemat roku, tai vajadzētu nodziest. Tā kā cilvēka augšstilbs pēc masas vairāk roku, tad darbības laikā pieskāriena sensors pēc šādas regulēšanas tiks garantēts.

Kapacitatīvā skārienslēdža dizains un detaļas

Kapacitatīvā skārienslēdža ķēdē ir vairāk detaļu, un bija nepieciešams lielāks korpuss, lai tās ievietotu, un estētisku apsvērumu dēļ izskats Korpuss, kurā atradās klātbūtnes sensors, nebija īpaši piemērots uzstādīšanai redzamā vietā. Uzmanību piesaistīja sienas kontaktligzda rj-11 telefona pieslēgšanai. Tas bija pareizā izmēra un izskatījās labi. Izņēmis no ligzdas visu nevajadzīgo, ievietoju tajā iespiedshēmas plati kapacitatīvā skārienslēdzim.

Nodrošināt iespiedshēmas plate Korpusa pamatnē tika uzstādīts īss statīvs un, izmantojot skrūvi, tam tika pieskrūvēta iespiedshēmas plate ar skārienslēdža daļām.

Kapacitatīvs sensors tika izgatavots, ar Moment līmi pielīmējot misiņa loksni ligzdas vāka apakšā, iepriekš izgriežot logu tajos esošajām gaismas diodēm. Aizverot vāku, atspere (paņemta no silīcija šķiltavas) saskaras ar misiņa loksni un tādējādi nodrošina elektrisko kontaktu starp ķēdi un sensoru.

Kapacitatīvs skārienslēdzis ir uzstādīts uz sienas, izmantojot vienu pašvītņojošo skrūvi. Šim nolūkam korpusā ir paredzēts caurums. Pēc tam tiek uzstādīts dēlis un savienotājs, un vāks ir nostiprināts ar aizbīdņiem.

Kapacitatīvā slēdža iestatīšana praktiski neatšķiras no iepriekš aprakstītā klātbūtnes sensora iestatīšanas. Lai konfigurētu, jāpieslēdz barošanas spriegums un jāpielāgo rezistors tā, lai HL2 gaismas diode iedegtos, kad roka tiek pievilkta pie sensora, un nodziest, kad tā tiek noņemta. Pēc tam jums jāaktivizē skārienjutīgais sensors un jāpārvieto un jānoņem roka uz slēdža sensoru. Jāmirgo HL2 gaismas diode un jāiedegas sarkanajam HL3 LED. Kad roka ir noņemta, sarkanajai gaismas diodei jāpaliek iedegtai. Atkal paceļot roku vai pārvietojot ķermeni prom no sensora, HL3 gaismas diodei vajadzētu nodziest, tas ir, izslēdziet ūdens padevi bidē.

Universāla PCB

Iepriekš minētie kapacitatīvie sensori ir samontēti uz iespiedshēmu plates, kas nedaudz atšķiras no iespiedshēmas plates, kas parādīta zemāk esošajā fotoattēlā. Tas ir saistīts ar abu iespiedshēmu plates apvienošanu vienā universālā. Ja montējat skārienslēdzi, jums ir jāizgriež tikai sliežu ceļa numurs 2. Ja samontējat pieskāriena klātbūtnes sensoru, sliežu ceļa numurs 1 tiek noņemts un nav uzstādīti visi elementi.

Skārienslēdža darbībai nepieciešamie elementi, kas traucē klātbūtnes sensora darbību R4, C5, R6, C6, HL2 un R4, nav uzstādīti. R4 un C6 vietā tiek pielodēti stiepļu džemperi. Ķēdi R4, C5 var atstāt. Tas neietekmēs darbu.

Zemāk ir iespiedshēmas plates rasējums rievēšanai, izmantojot termisko metodi sliežu uzlikšanai folijai.

Pietiek izdrukāt zīmējumu uz glancēta papīra vai pauspapīra un veidne ir gatava iespiedshēmas plates izgatavošanai.

Bidē ūdens padeves skārienvadības sistēmas kapacitatīvo sensoru bez traucējumiem darbība ir apstiprināta praksē trīs nepārtrauktas darbības gadu laikā. Darbības traucējumi netika reģistrēti.

Tomēr es vēlos atzīmēt, ka ķēde ir jutīga pret spēcīgu impulsu troksni. Es saņēmu e-pasta ziņojumu ar lūgumu palīdzēt to iestatīt. Izrādījās, ka ķēdes atkļūdošanas laikā tuvumā atradās lodāmurs ar tiristora temperatūras regulatoru. Pēc lodāmura izslēgšanas ķēde sāka darboties.

Bija vēl viens tāds gadījums. Kapacitatīvs sensors tika uzstādīts lampā, kas bija savienota ar to pašu kontaktligzdu ar ledusskapi. Kad tas tika ieslēgts, gaisma ieslēdzās un atkal izslēdzās. Problēma tika atrisināta, pievienojot lampu citai kontaktligzdai.

Saņēmu vēstuli par aprakstītās kapacitatīvā sensora shēmas veiksmīgu izmantošanu ūdens līmeņa regulēšanai plastmasas uzglabāšanas tvertnē. Apakšējā un augšējā daļā bija ar silikonu pielīmēts sensors, kas kontrolēja elektriskā sūkņa ieslēgšanos un izslēgšanu.