Penderia kapasitif adalah salah satu jenis penderia bukan sentuhan, prinsipnya berdasarkan perubahan dalam pemalar dielektrik medium antara dua plat kapasitor. Satu plat adalah sensor litar dalam bentuk plat logam atau wayar, dan yang kedua adalah bahan konduktif elektrik, contohnya, logam, air atau badan manusia.

Apabila membangunkan sistem untuk menghidupkan bekalan air secara automatik ke mangkuk tandas untuk bidet, ia menjadi perlu untuk menggunakan sensor kehadiran kapasitif dan suis dengan kebolehpercayaan yang tinggi, ketahanan terhadap perubahan suhu luaran, kelembapan, habuk dan voltan bekalan. Saya juga ingin menghapuskan keperluan seseorang untuk menyentuh kawalan sistem. Keperluan hanya boleh disediakan oleh litar sensor yang beroperasi pada prinsip perubahan kapasitans. Saya tidak menemui skim siap pakai yang memenuhi keperluan yang diperlukan, saya terpaksa membangunkannya sendiri.

Hasilnya ialah sensor sentuh kapasitif sejagat yang tidak memerlukan pelarasan dan bertindak balas terhadap objek konduktif elektrik yang menghampiri, termasuk seseorang, pada jarak sehingga 5 cm. Skop sensor sentuh yang dicadangkan tidak terhad. Ia boleh digunakan, sebagai contoh, untuk menghidupkan lampu, sistem penggera, mengesan paras air dan dalam banyak kes lain.

Gambar rajah litar elektrik

Dua sensor sentuh kapasitif diperlukan untuk mengawal aliran air dalam bidet tandas. Satu sensor perlu dipasang terus di tandas, ia perlu memberikan isyarat sifar logik dengan kehadiran seseorang, dan jika tiada isyarat unit logik. Sensor kapasitif kedua sepatutnya berfungsi sebagai suis air dan berada dalam salah satu daripada dua keadaan logik.

Apabila tangan dibawa ke penderia, penderia perlu menukar keadaan logik pada output - daripada keadaan tunggal awal untuk pergi ke keadaan sifar logik, apabila tangan disentuh semula dari keadaan sifar untuk pergi ke keadaan yang logik. Dan seterusnya ad infinitum, sehingga suis penderia menerima isyarat pembolehan sifar logik daripada penderia kehadiran.

Litar sensor sentuh kapasitif

Asas litar sensor kehadiran sensor kapasitif adalah penjana nadi segi empat tepat induk, dibuat mengikut skema klasik pada dua elemen logik litar mikro D1.1 dan D1.2. Kekerapan pengayun ditentukan oleh nilai unsur R1 dan C1 dan dipilih pada kira-kira 50 kHz. Nilai frekuensi boleh dikatakan tidak mempunyai kesan ke atas operasi sensor kapasitif. Saya menukar frekuensi dari 20 hingga 200 kHz dan secara visual tidak melihat sebarang kesan pada pengendalian peranti.

Daripada 4 keluaran cip D1.2, isyarat segi empat tepat disalurkan melalui perintang R2 ke input 8, 9 cip D1.3 dan melalui perintang pembolehubah R3 ke input 12.13 D1.4. Isyarat tiba pada input cip D1.3 dengan sedikit perubahan dalam cerun depan nadi disebabkan oleh sensor yang dipasang, iaitu sekeping wayar atau plat logam. Pada input D1.4, disebabkan oleh kapasitor C2, bahagian hadapan berubah untuk masa yang diperlukan untuk mengecasnya semula. Disebabkan kehadiran perintang penalaan R3, adalah mungkin untuk menetapkan hadapan nadi pada input D1.4 sama dengan hadapan nadi pada input D1.3.

Jika anda membawa tangan atau objek logam lebih dekat dengan antena (sentuh sensor), maka kapasitansi pada input litar mikro DD1.3 akan meningkat dan bahagian hadapan nadi yang masuk akan ditangguhkan dalam masa berbanding dengan bahagian hadapan nadi datang ke input DD1.4. untuk "menangkap" kelewatan ini, kira-kira denyutan terbalik disalurkan ke cip DD2.1, yang merupakan flip-flop D yang berfungsi seperti berikut. Pada tepi positif nadi yang tiba pada input litar mikro C, isyarat yang berada pada input D pada masa itu dihantar ke output pencetus. Oleh itu, jika isyarat pada input D tidak berubah, denyutan masuk pada input pengiraan C tidak menjejaskan tahap isyarat keluaran. Sifat pencetus D ini memungkinkan untuk membuat penderia sentuhan kapasitif yang mudah.

Apabila kapasitansi antena, disebabkan oleh pendekatan badan manusia kepadanya, pada input DD1.3 meningkat, nadi ditangguhkan dan ini ditetapkan oleh pencetus D, menukar keadaan keluarannya. LED HL1 berfungsi untuk menunjukkan kehadiran voltan bekalan, dan HL2 untuk menunjukkan kedekatan dengan sensor sentuh.

Litar suis sentuh

Litar sensor sentuh kapasitif juga boleh digunakan untuk mengendalikan suis sentuh, tetapi dengan sedikit penghalusan, kerana ia bukan sahaja perlu bertindak balas terhadap pendekatan tubuh manusia, tetapi juga untuk kekal dalam keadaan stabil selepas penyingkiran tangan. . Untuk menyelesaikan masalah ini, adalah perlu untuk menambah satu lagi pencetus D, DD2.2, pada output penderia sentuhan, disambungkan mengikut litar pembahagi-dengan-dua.

Litar sensor kapasitif telah diubah suai sedikit. Untuk menghapuskan positif palsu, kerana seseorang boleh membawa dan mengeluarkan tangannya perlahan-lahan, disebabkan kehadiran gangguan, sensor boleh mengeluarkan beberapa denyutan ke input pengiraan D pencetus, melanggar algoritma operasi suis yang diperlukan. Oleh itu, rantaian RC elemen R4 dan C5 telah ditambah, yang untuk masa yang singkat menghalang kemungkinan menukar pencetus D.

Pencetus DD2.2 berfungsi dengan cara yang sama seperti DD2.1, tetapi isyarat kepada input D tidak dibekalkan daripada elemen lain, tetapi daripada output songsang DD2.2. Akibatnya, pada tepi positif nadi yang tiba pada input C, isyarat pada input D berubah kepada sebaliknya. Sebagai contoh, jika dalam keadaan awal terdapat sifar logik pada pin 13, maka dengan membawa tangan anda ke sensor sekali, pencetus akan bertukar dan unit logik akan ditetapkan pada pin 13. Kali seterusnya penderia bertindak, sifar logik akan ditetapkan semula pada pin 13.

Untuk menyekat suis tanpa kehadiran seseorang di tandas, unit logik dibekalkan daripada sensor ke input R (menetapkan sifar pada output pencetus, tanpa mengira isyarat pada semua input lain) litar mikro DD2.2 . Sifar logik ditetapkan pada output suis kapasitif, yang disalurkan melalui abah-abah ke pangkal transistor kunci untuk menghidupkan injap solenoid dalam Unit Kuasa dan Pensuisan.

Perintang R6, jika tiada isyarat menyekat dari sensor kapasitif sekiranya kegagalannya atau putus wayar kawalan, menyekat pencetus pada input R, dengan itu menghapuskan kemungkinan bekalan air spontan ke bidet. Kapasitor C6 melindungi input R daripada gangguan. LED HL3 berfungsi untuk menunjukkan bekalan air dalam bidet.

Struktur dan butiran penderia sentuhan kapasitif

Apabila saya mula mereka bentuk sistem penderia bidet, tugas paling sukar bagi saya ialah pembangunan penderia kehadiran kapasitif. Ini disebabkan oleh beberapa sekatan pada pemasangan dan operasi. Saya tidak mahu sensor disambungkan secara mekanikal ke penutup tandas, kerana ia mesti dikeluarkan secara berkala untuk mencuci, dan tidak mengganggu pembersihan tandas itu sendiri. Oleh itu, saya memilih kapasitansi sebagai unsur tindak balas.

Penderia kehadiran

Mengikut skema yang diterbitkan di atas, saya membuat prototaip. Butiran sensor kapasitif dipasang pada papan litar bercetak, papan diletakkan di dalam kotak plastik dan ditutup dengan penutup. Untuk menyambungkan antena, penyambung pin tunggal dipasang di dalam perumahan, dan penyambung RSh2N empat pin dipasang untuk membekalkan voltan dan isyarat bekalan. Papan litar bercetak disambungkan kepada penyambung dengan memateri dengan konduktor tembaga dalam penebat fluoroplastik.

Sensor kapasitif sentuh dipasang pada dua litar mikro siri KR561, LE5 ​​​​dan TM2. Daripada cip KR561LE5, anda boleh menggunakan KR561LA7. Cip siri 176, analog yang diimport, juga sesuai. Perintang, kapasitor dan LED sesuai untuk sebarang jenis. Kapasitor C2, untuk operasi stabil sensor kapasitif apabila beroperasi dalam keadaan turun naik yang besar dalam suhu ambien, mesti diambil dengan TKE kecil.

Sensor dipasang di bawah platform mangkuk tandas, di mana tangki longkang dipasang di tempat di mana air tidak boleh masuk sekiranya berlaku kebocoran dari tangki. Badan sensor dilekatkan pada mangkuk tandas menggunakan pita pelekat dua muka.

Penderia antena bagi penderia kapasitif ialah sekeping dawai terdampar tembaga sepanjang 35 cm dalam penebat PTFE, dilekatkan dengan pita pelekat lutsinar pada dinding luar mangkuk tandas satu sentimeter di bawah satah cermin mata. Penderia jelas kelihatan dalam foto.

Untuk melaraskan sensitiviti penderia sentuhan, perlu, selepas memasangnya di tandas, dengan menukar rintangan perintang penalaan R3 untuk membuat LED HL2 padam. Seterusnya, letakkan tangan anda pada penutup tandas di atas lokasi sensor, LED HL2 harus menyala, jika anda mengeluarkan tangan anda, keluar. Oleh kerana paha manusia lebih besar daripada lengan dalam jisim, maka semasa operasi sensor sentuh, selepas tetapan sedemikian, akan dijamin berfungsi.

Reka bentuk dan butiran suis sentuh kapasitif

Litar suis sentuh kapasitif mempunyai lebih banyak butiran dan sarung yang lebih besar diperlukan untuk menampungnya, dan atas sebab estetik, penampilan sarung di mana sensor kehadiran diletakkan tidak begitu sesuai untuk dipasang di tempat yang mudah dilihat. Soket dinding rj-11 untuk menyambungkan telefon menarik perhatian kepada dirinya sendiri. Ia sesuai dengan saiz dan kelihatan baik. Setelah mengeluarkan segala-galanya yang berlebihan dari alur keluar, saya meletakkan papan litar bercetak suis sentuh kapasitif di dalamnya.

Untuk membetulkan papan litar bercetak, pendirian pendek dipasang di pangkal kes itu, dan papan litar bercetak dengan bahagian suis sentuh telah diskrukan padanya dengan skru.

Penderia sensor kapasitif dibuat dengan melekatkan kepingan tembaga ke bahagian bawah penutup soket dengan gam Moment, selepas memotong tingkap untuk LED di dalamnya. Apabila penutup ditutup, spring (diambil dari pemetik api batu api) menyentuh kepingan loyang dan dengan itu memberikan sentuhan elektrik antara litar dan penderia.

Suis sentuh kapasitif dipasang pada dinding menggunakan satu skru mengetuk sendiri. Untuk ini, lubang disediakan di dalam badan. Seterusnya, papan, penyambung dipasang dan penutup dipasang dengan selak.

Tetapan suis kapasitif boleh dikatakan sama dengan tetapan penderia kehadiran yang diterangkan di atas. Untuk mengkonfigurasi, anda perlu menggunakan voltan bekalan dan melaraskan perintang supaya LED HL2 menyala apabila tangan dibawa ke sensor, dan padam apabila ia dikeluarkan. Seterusnya, anda perlu mengaktifkan penderia sentuh dan bawa serta keluarkan tangan anda ke penderia suis. LED HL2 harus berkelip dan LED HL3 merah akan menyala. Apabila tangan dikeluarkan, LED merah harus kekal menyala. Apabila tangan diangkat semula atau badan dikeluarkan dari sensor, LED HL3 harus padam, iaitu, matikan bekalan air dalam bidet.

PCB sejagat

Penderia kapasitif yang dibentangkan di atas dipasang pada papan litar bercetak, yang berbeza sedikit daripada papan litar bercetak yang ditunjukkan dalam foto di bawah. Ini disebabkan oleh gabungan kedua-dua papan litar bercetak menjadi satu yang universal. Jika anda memasang suis sentuh, maka anda hanya perlu memotong nombor trek 2. Jika anda memasang penderia kehadiran, maka nombor trek 1 dialih keluar dan tidak semua elemen dipasang.

Unsur-unsur yang diperlukan untuk operasi suis sentuh, tetapi mengganggu operasi sensor kehadiran, R4, C5, R6, C6, HL2 dan R4, tidak dipasang. Daripada R4 dan C6, pelompat wayar dipateri. Rantai R4, C5 boleh ditinggalkan. Ia tidak akan menjejaskan kerja.

Di bawah ialah lukisan papan litar bercetak untuk knurling menggunakan kaedah terma untuk menggunakan trek pada kerajang.

Ia cukup untuk mencetak lukisan pada kertas berkilat atau kertas surih dan templat sedia untuk pembuatan papan litar bercetak.

Operasi tanpa masalah bagi penderia kapasitif untuk sistem kawalan sentuhan bekalan air dalam bidet telah disahkan dalam amalan selama tiga tahun operasi berterusan. Tiada kegagalan direkodkan.

Walau bagaimanapun, saya ingin ambil perhatian bahawa litar itu sensitif kepada bunyi impuls yang kuat. Saya menerima e-mel yang meminta bantuan dengan persediaan. Ternyata semasa penyahpepijatan litar terdapat seterika pematerian dengan pengawal suhu thyristor berdekatan. Selepas mematikan besi pematerian, litar berfungsi.

Terdapat satu lagi kes. Sensor kapasitif dipasang di dalam lampu, yang disambungkan ke saluran keluar yang sama dengan peti sejuk. Apabila anda menghidupkannya, lampu akan menyala dan apabila anda mematikannya semula. Isu ini telah diselesaikan dengan menyambungkan lampu ke soket lain.

Satu surat datang mengenai kejayaan aplikasi litar sensor kapasitif yang diterangkan untuk melaraskan paras air dalam tangki simpanan plastik. Di bahagian bawah dan atas, ia dilekatkan dengan silikon di sepanjang sensor, yang mengawal hidup dan mati pam elektrik.

Di antara pelbagai jenis reka bentuk kapasitif, kadangkala sukar untuk memilih varian sensor kapasitif yang paling sesuai untuk kes tertentu ini. Dalam banyak penerbitan mengenai topik peranti kapasitif, skop dan ciri tersendiri reka bentuk yang dicadangkan diterangkan secara ringkas, dan amatur radio selalunya tidak dapat mengetahui skema peranti kapasitif mana yang harus diutamakan untuk pengulangan.

Artikel ini memberikan penerangan tentang pelbagai jenis penderia kapasitif, ciri perbandingannya dan cadangan untuk kegunaan praktikal yang paling rasional bagi setiap jenis struktur kapasitif tertentu.

Seperti yang anda ketahui, penderia kapasitif dapat bertindak balas kepada sebarang objek dan, pada masa yang sama, jarak penderiaannya tidak bergantung pada sifat permukaan objek yang menghampiri, seperti, sebagai contoh, sama ada ia panas atau sejuk ( tidak seperti penderia inframerah), serta pepejal atau lembut (tidak seperti penderia gerakan ultrasonik). Di samping itu, sensor kapasitif boleh mengesan objek melalui pelbagai "halangan" legap seperti dinding bangunan, pagar besar, pintu, dll. Penderia sedemikian boleh digunakan untuk tujuan keselamatan dan untuk tujuan rumah, sebagai contoh, untuk menghidupkan lampu apabila memasuki bilik; untuk pembukaan automatik pintu; dalam pengesan paras cecair, dsb.
Terdapat beberapa jenis sensor kapasitif.

1. Penderia pada kapasitor.
Dalam penderia jenis ini, isyarat tindak balas dibentuk menggunakan litar kapasitor, dan reka bentuk yang serupa boleh dibahagikan kepada beberapa kumpulan.
Yang paling mudah ialah litar pembahagi kapasitif.

Dalam peranti sedemikian, sebagai contoh, antena sensor disambungkan kepada output penjana kerja melalui kapasitor pemisah kapasiti rendah, manakala pada titik sambungan antena dan kapasitor di atas, potensi operasi terbentuk, tahap yang bergantung kepada kemuatan antena, manakala antena penderia dan pemisah kapasitor membentuk pembahagi kapasitif, dan apabila objek menghampiri antena, potensi pada titik sambungannya dengan kapasitor pengasingan berkurangan, yang merupakan isyarat untuk mencetuskan peranti.

Terdapat jugaskim padaPenjana RC.Dalam reka bentuk ini, sebagai contoh, penjana RC digunakan untuk menjana isyarat pencetus, elemen penetapan frekuensi yang merupakan antena penderia, kapasitansi yang berubah (meningkat) apabila objek menghampirinya. Isyarat yang ditetapkan oleh kemuatan sensor antena kemudian dibandingkan dengan isyarat teladan yang datang daripada output penjana kedua (rujukan).

Penderia kapasitor yang diperluaskan.Dalam peranti sedemikian, sebagai contoh, dua plat logam rata yang diletakkan dalam satah yang sama digunakan sebagai penderia antena. Plat ini adalah plat bagi kapasitor yang tidak dilipat, dan apabila mana-mana objek mendekati, pemalar dielektrik medium antara plat berubah dan, dengan itu, kapasitansi kapasitor di atas meningkat, yang merupakan isyarat untuk mencetuskan sensor.
Peranti juga diketahui, sebagai contoh, yang menggunakan kaedah untuk membandingkan kemuatan antena dengan kemuatan kapasitor (rujukan) teladan(pautan Rospatent).

Di mana, ciri ciri sensor kapasitif pada kapasitor adalah imuniti hingar yang rendah - input peranti sedemikian tidak mengandungi unsur-unsur yang boleh menyekat pengaruh luar secara berkesan. Pelbagai gangguan dan gangguan radio yang diterima oleh antena membentuk sejumlah besar bunyi dan gangguan pada input peranti, menjadikan struktur sedemikian tidak sensitif kepada isyarat yang lemah. Atas sebab ini, julat pengesanan objek dari sensor pada kapasitor adalah kecil, sebagai contoh, mereka mengesan pendekatan seseorang dari jarak tidak melebihi 10 - 15 cm.
Pada masa yang sama, peranti sedemikian boleh menjadi sangat mudah dalam reka bentuk (contohnya) dan tidak perlu menggunakan bahagian penggulungan - gegelung, litar, dll., Oleh itu, reka bentuk ini agak mudah dan boleh dibuat.

Kawasan permohonan sensor kapasitif pada kapasitor.
Peranti ini boleh digunakan di mana kepekaan tinggi dan imuniti hingar tidak diperlukan, contohnya, dalam pengesan sentuhan logam. objek, penderia paras cecair, dsb., serta untuk amatur radio pemula yang membiasakan diri dengan teknologi kapasitif.

2. Penderia kapasitif pada litar LC tetapan frekuensi.
Peranti jenis ini kurang terdedah kepada gangguan dan gangguan radio berbanding dengan penderia berasaskan kapasitor.
Antena sensor (biasanya plat logam) disambungkan (sama ada secara langsung atau melalui kapasitor dengan kapasiti beberapa puluh pF) ke litar LC tetapan frekuensi penjana RF. Apabila objek menghampiri, kapasitansi antena berubah (meningkat) dan, dengan itu, kapasitansi litar LC. Akibatnya, kekerapan penjana berubah (menurun) dan mencetuskan berlaku.

Keanehan penderia kapasitif jenis ini.
1) Litar LC dengan penderia antena yang dilekatkan padanya adalah sebahagian daripada penjana, akibatnya gangguan dan gangguan radio yang menjejaskan antena turut menjejaskan operasinya: melalui elemen maklum balas positif, isyarat gangguan (terutamanya isyarat nadi) bocor ke input unsur aktif penjana dan dikuatkan di dalamnya, membentuk bunyi luar pada output peranti, yang mengurangkan sensitiviti struktur kepada isyarat lemah dan mewujudkan bahaya positif palsu.
2) Litar LC, yang beroperasi sebagai elemen tetapan frekuensi penjana, dimuatkan dengan berat dan mempunyai faktor kualiti yang rendah, akibatnya sifat selektif litar dikurangkan dan keupayaannya untuk menukar tetapannya apabila antena perubahan kapasitans, yang seterusnya mengurangkan sensitiviti struktur.
Ciri penderia di atas pada litar LC tetapan frekuensi mengehadkan imuniti hingar mereka dan julat pengesanan objek, contohnya, jarak pengesanan seseorang oleh penderia jenis ini biasanya 20 - 30 cm.

Terdapat beberapa jenis dan pengubahsuaian penderia kapasitif dengan litar LC tetapan frekuensi.

1) Penderia dengan resonator kuarza.
Dalam peranti sedemikian, sebagai contoh, untuk meningkatkan sensitiviti dan kestabilan frekuensi penjana, yang berikut diperkenalkan: resonator kuarza dan pengubah RF pembezaan, penggulungan utama yang merupakan elemen litar tetapan frekuensi penjana, dan dua belitan sekundernya (serupa) adalah elemen jambatan pengukur, yang disambungkan dengan antena penderia yang disambungkan secara bersiri dengan resonator kuarza, dan apabila objek menghampiri antena, isyarat pencetus terhasil.
Kepekaan reka bentuk sedemikian adalah lebih tinggi berbanding dengan penderia konvensional pada litar LC tetapan frekuensi, namun, mereka memerlukan pembuatan pengubah RF pembezaan (dalam reka bentuk di atas, belitannya diletakkan pada cincin K10 × 6 × 2 yang diperbuat daripada M3000NM ferit, manakala, untuk meningkatkan faktor kualiti, jurang 0.9 ... 1.1 mm lebar dipotong di dalam cincin.

2) Penderia dengan sedutanLC-kontur.
Reka bentuk ini, sebagai contoh, adalah peranti kapasitif, di mana, untuk meningkatkan kepekaan, litar LC tambahan (dipanggil sedutan) diperkenalkan, yang disambungkan secara induktif ke litar tetapan frekuensi penjana dan ditala kepada resonans dengan ini. litar.
Sensor antena, dalam kes ini, tidak disambungkan ke litar tetapan frekuensi, tetapi ke litar LC sedutan di atas, yang termasuk kapasitor berkapasiti rendah dan solenoid, induktansi yang, sewajarnya, meningkat. Kerana kapasitor gelung, pada masa yang sama, harus kecil - pada tahap M33 - M75.
Oleh kerana kapasitansi rendah litar ini, kapasitansi penderia antena menjadi setanding dengannya, kerana perubahan dalam kapasitansi antena mempunyai kesan yang ketara pada penetapan litar LC sedutan di atas, manakala amplitud ayunan. pada litar tetapan frekuensi penjana sebahagian besarnya bergantung pada tetapan litar ini dan, masing-masing, ialah tahap isyarat RF pada outputnya.

Ia juga boleh diperhatikan bahawa dalam reka bentuk sedemikian, sambungan antara antena dan litar tetapan frekuensi penjana tidak langsung, tetapi induktif, kerana pengaruh cuaca dan iklim pada antena tidak dapat secara langsung mempengaruhi operasi elemen aktif. daripada penjana (transistor atau op-amp), yang merupakan sifat positif bagi struktur tersebut.
Seperti dalam kes penderia berdasarkan resonator kuarza, peningkatan sensitiviti peranti kapasitif dengan litar LC sedutan telah dicapai disebabkan oleh beberapa komplikasi reka bentuk - dalam kes ini, ia diperlukan untuk mengeluarkan litar LC tambahan, yang termasuk induktor dengan bilangan lilitan dua kali lebih besar (dalam - 100 lilitan) berbanding dengan gegelung litar LC tetapan frekuensi.

3) Sesetengah sensor kapasitif menggunakan kaedah sepertimeningkatkan saiz antena-sensor. Pada masa yang sama, struktur sedemikian juga meningkatkan kerentanan mereka kepada gangguan elektromagnet dan gangguan radio; atas sebab ini, serta disebabkan oleh besarnya peranti sedemikian (contohnya, jaring logam bersaiz 0.5 × 0.5 M digunakan sebagai antena), adalah dinasihatkan untuk menggunakan struktur ini di luar bandar, - di tempat dengan latar belakang elektromagnet yang lemah dan, sebaik-baiknya - di luar tempat tinggal - supaya gangguan daripada wayar rangkaian tidak berlaku.
Peranti dengan saiz penderia yang besar paling baik digunakan di kawasan luar bandar untuk melindungi plot taman dan kemudahan padang.

Kawasan permohonan penderia dengan litar LC tetapan frekuensi.
Peranti sedemikian boleh digunakan untuk pelbagai tujuan isi rumah (menghidupkan lampu, dll.), serta untuk mengesan sebarang objek di tempat dengan persekitaran elektromagnet yang tenang, contohnya, di ruang bawah tanah (terletak di bawah paras tanah), serta di luar bandar (di kawasan luar bandar - jika tiada gangguan radio - sensor jenis ini boleh mengesan, sebagai contoh, pendekatan seseorang pada jarak sehingga beberapa puluh cm).
Dalam keadaan bandar, adalah dinasihatkan untuk menggunakan struktur ini sama ada sebagai penderia sentuhan untuk objek logam, atau sebagai sebahagian daripada peranti penggera yang, sekiranya berlaku penggera palsu, tidak menyebabkan kesulitan besar kepada orang lain, contohnya, dalam peranti yang termasuk fluks bercahaya yang menakutkan dan isyarat bunyi yang rendah.

3. Penderia kapasitif pembezaan(peranti pada transformer pembezaan).
Sensor sedemikian, sebagai contoh, berbeza daripada reka bentuk di atas kerana mereka tidak mempunyai satu, tetapi dua antena sensor, yang membolehkan penindasan (pampasan bersama) pengaruh cuaca dan iklim (suhu, kelembapan, salji, fros, hujan, dll. ).
Dalam kes ini, untuk mengesan pendekatan objek kepada mana-mana antena peranti kapasitif, jambatan LC pengukur simetri digunakan, yang bertindak balas kepada perubahan kapasiti antara wayar biasa dan antena.

Peranti ini berfungsi seperti berikut.
Elemen sensitif sensor - antena disambungkan kepada input pengukur jambatan LC, dan voltan RF yang diperlukan untuk kuasa jambatan terbentuk dalam pengubah pembezaan, belitan utama yang dibekalkan dengan isyarat RF bekalan daripada output penjana RF (dalam - demi kesederhanaan, - gegelung litar tetapan frekuensi penjana juga merupakan penggulungan utama pengubah pembezaan).
Pengubah reka bentuk pembezaan mengandungi dua belitan sekunder yang serupa, di hujung bertentangannya, voltan RF berselang-seli antifasa dibentuk untuk menggerakkan jambatan LC.
Pada masa yang sama, pada output jambatan, tidak ada voltan RF, kerana isyarat RF pada outputnya akan sama dalam amplitud dan bertentangan dalam tanda, kerana itu, mereka akan membatalkan satu sama lain dan menekan (dalam jambatan LC pengukur, arus operasi pergi ke arah satu sama lain rakan dan membatalkan satu sama lain).
Dalam keadaan awalnya, tiada isyarat pada output jambatan LC pengukur, dalam kes objek menghampiri mana-mana antena, kapasitansi satu atau satu lagi lengan jambatan pengukur meningkat, menyebabkan pelanggaran keseimbangannya. , akibatnya, pampasan bersama bagi isyarat RF penjana menjadi tidak lengkap dan isyarat muncul pada output jambatan LC untuk mencetuskan peranti.

Pada masa yang sama, jika kapasitansi meningkat (atau berkurang) sekaligus untuk kedua-dua antena, maka operasi tidak berlaku. dalam kes ini, pengimbangan jambatan LC tidak terganggu dan isyarat RF yang mengalir dalam litar jambatan LC masih mengekalkan amplitud yang sama dan tanda bertentangan.

Disebabkan sifat di atas, peranti berdasarkan transformer pembezaan, serta penderia kapasitor pembezaan yang diterangkan di atas, tahan terhadap turun naik cuaca dan iklim. ia mempengaruhi kedua-dua antena dengan cara yang sama dan kemudian membatalkan satu sama lain dan membatalkan. Pada masa yang sama, pikap dan gangguan radio tidak ditindas, hanya pengaruh cuaca dan iklim dihapuskan, oleh itu, penderia pembezaan, serta penderia pada litar LC tetapan frekuensi, mengalami positif palsu secara berkala.
Antena harus diletakkan sedemikian rupa sehingga, apabila objek menghampiri, kesan pada salah satu daripadanya akan lebih besar daripada yang lain.

Ciri-ciri penderia pembezaan.
Julat pengesanan peranti ini agak lebih tinggi berbanding dengan penderia pada litar LC tetapan frekuensi, tetapi pada masa yang sama, penderia pembezaan lebih rumit dalam reka bentuk dan mempunyai penggunaan arus yang meningkat akibat kehilangan dalam pengubah, yang mempunyai had terhad. kecekapan. Di samping itu, peranti sedemikian mempunyai zon sensitiviti yang berkurangan antara antena.

Kawasan permohonan.
Penderia pada pengubah pembezaan direka untuk kegunaan luar. Peranti ini boleh digunakan di tempat yang sama dengan penderia pada litar LC tetapan frekuensi, dengan satu-satunya perbezaan ialah pemasangan penderia pembezaan memerlukan ruang untuk antena kedua.

4. Penderia kapasitif resonans(No. paten RF 2419159; pautan Rospaten).
Peranti kapasitif yang sangat sensitif - isyarat pencetus dalam reka bentuk ini terbentuk dalam litar LC input, yang berada dalam keadaan terputus separa berkenaan dengan isyarat daripada penjana RF yang berfungsi, yang mana litar disambungkan melalui kapasitor berkapasiti rendah ( elemen rintangan yang diperlukan dalam litar).
Prinsip operasi struktur sedemikian mempunyai dua komponen: yang pertama ialah litar LC yang dikonfigurasikan dengan betul, dan yang kedua ialah elemen rintangan di mana litar LC disambungkan ke output penjana.

Disebabkan oleh fakta bahawa litar LC berada dalam keadaan resonans separa (pada cerun ciri), rintangannya dalam litar isyarat RF sangat bergantung pada kapasitansi - kedua-duanya sendiri dan kapasitansi antena sensor yang disambungkan ke ia. Akibatnya, apabila objek menghampiri antena, voltan RF pada litar LC mengubah amplitudnya dengan ketara, yang merupakan isyarat untuk mencetuskan peranti.

Pada masa yang sama, litar LC tidak kehilangan sifat selektifnya dan secara berkesan menindas (menyelubungi badan) pengaruh luar yang datang dari antena penderia - gangguan dan gangguan radio, memberikan imuniti bunyi yang tinggi pada struktur.

Dalam sensor kapasitif resonan, isyarat operasi daripada output penjana RF mesti disalurkan ke litar LC melalui rintangan tertentu, yang nilainya mesti setanding dengan rintangan litar LC pada frekuensi operasi, jika tidak, apabila objek mendekati antena penderia, voltan kendalian pada Litar LC akan bertindak balas sangat sedikit terhadap perubahan rintangan litar LC dalam litar (voltan litar RF hanya akan mengulangi voltan keluaran penjana).

Nampaknya litar LC dalam keadaan resonans separa akan menjadi tidak stabil dan terlalu bergantung kepada perubahan suhu. Pada hakikatnya, bagaimanapun, - dengan syarat bahawa kapasitor gelung dengan nilai yang kecil digunakan, kerana (M33 - M75) - litar agak stabil, termasuk - apabila peranti kapasitif beroperasi dalam keadaan luar. Sebagai contoh, apabila suhu berubah dari +25 hingga -12 darjah. Voltan RF pada litar LC berubah tidak lebih daripada 6%.

Di samping itu, dalam struktur kapasitif resonan, antena disambungkan ke litar LC melalui kapasitor kecil (tidak perlu menggunakan sambungan yang kuat dalam peranti sedemikian), kerana kesan cuaca pada antena sensor tidak mengganggu operasi litar LC dan voltan RF kendaliannya kekal hampir tidak berubah walaupun ketika hujan.
Dari segi julat tindakannya, penderia kapasitif resonan adalah ketara (kadang-kadang beberapa kali) lebih tinggi daripada peranti pada litar LC tetapan frekuensi dan pada transformer pembezaan, mengesan pendekatan seseorang pada jarak yang jauh melebihi 1 meter.

Dengan semua ini, reka bentuk yang sangat sensitif menggunakan prinsip operasi resonan telah muncul hanya baru-baru ini - penerbitan pertama mengenai topik ini ialah artikel "Relay kapasitif" (Journal "Radio" 2010 / 5, ms 38, 39); sebagai tambahan, maklumat tambahan tentang peranti kapasitif resonan dan pengubahsuaiannya juga tersedia di laman web pengarang artikel di atas: http://sv6502.narod.ru/index.html.

Ciri-ciri penderia kapasitif resonans.
1) Dalam pembuatan sensor resonan yang direka untuk operasi luar, pemeriksaan mandatori unit input untuk kestabilan terma diperlukan, yang mana potensi pada output pengesan diukur pada suhu yang berbeza (anda boleh menggunakan peti sejuk beku untuk ini), manakala pengesan mestilah stabil dari segi haba ( transistor kesan medan).
2) Dalam sensor kapasitif resonan, sambungan antara antena dan penjana RF adalah lemah, dan oleh itu pelepasan gangguan radio ke udara dalam struktur sedemikian adalah sangat tidak penting, beberapa kali kurang berbanding dengan jenis peranti kapasitif lain.

Kawasan permohonan.
Penderia kapasitif resonan boleh digunakan dengan berkesan bukan sahaja dalam keadaan luar bandar dan padang, tetapi juga dalam keadaan bandar, sambil mengelak daripada meletakkan penderia berhampiran sumber kuat isyarat radio (stesen radio, pusat televisyen, dsb.), sebaliknya pencetus palsu.
Penderia resonan juga boleh dipasang berdekatan dengan peranti elektronik lain - disebabkan tahap sinaran isyarat radio yang rendah dan imuniti hingar yang tinggi, struktur kapasitif resonan telah meningkatkan keserasian elektromagnet dengan peranti lain.

Nechaev I. "Geganti kapasitif", jurnal. "Radio" 1988/1, hlm.33.
Ershov M. "Penderia kapasitif", jurnal. "Radio" 2004 / 3, hlm. 41, 42.
Moskvin A. "Penderia kapasitif bukan sentuhan", jurnal. "Radio" 2002 / 10,
ms 38, 39.
Galkov A., Khomutov O., Yakunin A. "Sistem keselamatan adaptif kapasitif" paten Persekutuan Rusia No. 2297671 (C2), dengan keutamaan bertarikh 23 Jun 2005 - Buletin "Penciptaan. Model Berguna", 2007, No. 11.
Savchenko V, Gribova L."Penderia kapasitif bukan sentuh dengan kuarza
resonator", jurnal. "Radio" 2010/11, ms 27, 28.
"Relay kapasitif" - jurnal. "Radio" 1967 / 9, ms 61 (bahagian asing
struktur).
Rubtsov V."Peranti penggera penceroboh", jurnal. "Radio Amatur" 1992 / 8, ms 26.
Gluzman I. "Geganti Kehadiran", jurnal. "Pereka model" 1981 / 1,
ms 41, 42).

Penderia gerakan ialah perkara yang sangat berguna yang membolehkan anda mengawal cahaya di dalam bilik atau mengawal pembukaan dan penutupan pintu, dan juga boleh memberitahu anda tentang tetamu yang tidak diingini. Dalam artikel ini, kami akan memberitahu anda cara membuat penderia gerakan dengan tangan anda sendiri di rumah dan mempertimbangkan skop kemungkinan penggunaan peranti ini.

Secara ringkas tentang sensor

Salah satu jenis penderia yang paling mudah ialah suis had atau butang tetapan semula kendiri (tidak selak).

Ia dipasang di pintu dan bertindak balas terhadap pembukaan dan penutupannya. Dengan bantuan litar ringkas, peranti ini menghidupkan lampu di dalam peti sejuk. Ia boleh dilengkapi dengan pantri atau vestibule, pintu di pintu masuk, lampu latar LED yang bertugas, gunakan suis ini sebagai penggera yang akan memberitahu anda apabila pintu dibuka atau ditutup. Kelemahan reka bentuk mungkin kesukaran dalam pemasangan, dan kadang-kadang penampilan yang tidak dapat dilihat.

Peranti berdasarkan magnet boleh dilihat pada pintu dan tingkap objek yang dilindungi. Prinsip operasi mereka sangat serupa dengan pengendalian butang. Suis buluh boleh membuka atau menyambungkan kenalan apabila magnet konvensional dibawa kepadanya. Oleh itu, suis buluh itu sendiri dipasang di ambang pintu, dan magnet digantung di pintu. Reka bentuk ini kelihatan kemas dan digunakan lebih kerap daripada butang biasa. Kekurangan peranti dalam aplikasi yang sangat khusus. Mereka tidak sesuai untuk memantau kawasan terbuka, kawasan, laluan.

Untuk laluan terbuka, terdapat peranti yang bertindak balas terhadap perubahan dalam persekitaran. Ini termasuk geganti foto, kapasitif (penderia medan), terma (PIR), geganti bunyi. Untuk menetapkan persimpangan bahagian tertentu, kawalan halangan, kehadiran pergerakan objek dalam zon pertindihan, foto atau peranti gema bunyi digunakan.

Prinsip operasi sensor sedemikian adalah berdasarkan pembentukan nadi dan penetapannya selepas pantulan dari objek. Apabila objek memasuki zon sedemikian, ciri isyarat yang dipantulkan berubah, dan pengesan menjana isyarat kawalan pada output.

Untuk kejelasan, gambarajah skematik operasi photorelay dan relay bunyi dibentangkan:

LED inframerah digunakan sebagai pemancar dalam sensor optik, dan phototransistor digunakan sebagai penerima. Penderia bunyi beroperasi dalam julat ultrasonik, jadi operasinya kelihatan senyap di telinga kita, tetapi setiap daripadanya mengandungi pemancar kecil dan penangkap.

Sebagai contoh, adalah bagus untuk melengkapkan cermin dengan lampu latar dengan pengesan gerakan. Pencahayaan hanya akan menyala apabila seseorang berada di sebelahnya. Adakah anda tidak mahu membuatnya sendiri?

Skim perhimpunan

Ketuhar gelombang mikro

Untuk mengawal ruang terbuka dan mengawal kehadiran objek di kawasan yang dikehendaki, terdapat geganti kapasitif. Prinsip operasi peranti ini adalah untuk mengukur jumlah penyerapan gelombang radio. Semua orang memerhati atau menjadi peserta dalam kesan ini, apabila, mendekati penerima radio yang berfungsi, kekerapan ia beroperasi, sesat dan gangguan muncul.

Mari kita bincangkan tentang cara membuat penderia gerakan jenis gelombang mikro. Jantung pengesan ini ialah penjana gelombang mikro radio dan antena khas.

Gambar rajah litar ini menunjukkan cara mudah untuk membuat penderia gerakan gelombang mikro. Transistor VT1 ialah penjana frekuensi tinggi dan penerima radio sambilan. Diod pengesan membetulkan voltan dengan menggunakan pincang pada asas transistor VT2. Penggulungan pengubah T1 ditala kepada frekuensi yang berbeza. Dalam keadaan awal, apabila antena tidak terjejas oleh kemuatan luaran, amplitud isyarat saling dikompensasi dan tiada voltan pada pengesan VD1. Apabila frekuensi berubah, amplitudnya ditambah dan dikesan oleh diod. Transistor VT2 mula dibuka. Sebagai pembanding untuk menyatakan keadaan "hidup" dan "mati" dengan jelas, thyristor VS1 digunakan, yang mengawal geganti kuasa 12 Volt.

Di bawah ialah gambar rajah berkesan geganti kehadiran pada komponen yang tersedia, yang akan membantu anda memasang pengesan gerakan dengan tangan anda sendiri atau hanya berguna untuk membiasakan diri dengan peranti.

terma

Thermal DD (PIR) ialah peranti penderia yang paling biasa dalam sektor perniagaan. Ini disebabkan oleh komponen yang murah, skema pemasangan mudah, ketiadaan tetapan kompleks tambahan, dan julat suhu operasi yang luas.

Peranti siap boleh dibeli di mana-mana kedai elektrik. Selalunya sensor ini dibekalkan dengan lampu, peranti penggera dan pengawal lain. Walau bagaimanapun, kini kami akan memberitahu anda cara membuat sensor gerakan terma di rumah. Litar lelaran mudah kelihatan seperti ini:

Sensor haba khas B1 dan elemen foto VD1 membentuk kompleks kawalan pencahayaan automatik. Peranti mula berfungsi hanya selepas senja, ambang boleh ditetapkan oleh perintang R2. Penderia menyambungkan beban apabila orang yang bergerak memasuki zon kawalan. Masa pemasa terbina dalam untuk mematikan boleh ditetapkan dengan pengawal selia R5.

Buatan sendiri daripada modul untuk Arduino

Sensor yang murah boleh dibuat daripada papan siap sedia khas untuk pereka radio. Jadi anda boleh mendapatkan peranti yang agak kecil. Untuk pemasangan, kami memerlukan modul sensor gerakan untuk mikropengawal Arduino dan modul geganti satu saluran.

Setiap papan mempunyai penyambung tiga pin, VCC +5 volt, GND -5 volt, output OUT pada pengesan dan input IN pada papan geganti. Untuk membuat peranti dengan tangan anda sendiri, anda perlu membekalkan 5 Volt (tambah dan tolak) dari sumber kuasa ke papan (tambah dan tolak), contohnya, dari mengecas telefon, dan menyambung keluar dan masuk bersama-sama. Sambungan boleh dibuat menggunakan penyambung, tetapi ia akan menjadi lebih dipercayai untuk memateri segala-galanya. Boleh rujuk gambarajah di bawah. Transistor kecil biasanya sudah dibina ke dalam modul geganti, jadi tidak perlu memasangnya tambahan.

Apabila seseorang bergerak, modul menghantar isyarat kepada geganti, dan ia terbuka. Sila ambil perhatian bahawa terdapat geganti aras tinggi dan rendah. Ia mesti dipilih berdasarkan isyarat yang dihasilkan oleh sensor pada output. Pengesan siap boleh diletakkan di dalam perumahan dan bertopeng di tempat yang betul. Selain itu, kami mengesyorkan menonton video yang menunjukkan dengan jelas arahan untuk memasang penderia gerakan buatan sendiri di rumah. Jika anda mempunyai sebarang soalan, anda sentiasa boleh bertanya kepada mereka dalam komen.

Apakah helah yang tidak dilakukan oleh pemilik, melindungi harta mereka! Bermula daripada kunci gembok paling ringkas sebesar batu bata yang bagus (di Utara, malah ... perangkap serigala telah digunakan!) kepada sistem penggera moden dengan elektronik yang canggih. Keselamatan elektronik selalunya berdasarkan fakta bahawa pesalah akan menyerahkan dirinya dalam beberapa cara, menghantar maklumat tentang penampilannya. Ia boleh menjadi bunyi langkah - "telinga" elektronik akan bertindak balas serta-merta dan memberi isyarat bahaya. Terdapat sistem keselamatan yang bertindak balas kepada sinaran manusia, komposisi spektrumnya berbeza secara mendadak dari latar belakang utama. Tetapi penjenayah itu tidak tidur, cuba untuk pergi tanpa disedari semasa melakukan perbuatan kotornya - terdapat saman penyamaran khas, semua jenis peranti yang bijak.

Sementara itu, terdapat sistem perlindungan yang boleh dipercayai sepenuhnya. Ia disesuaikan dengan bidang fizikal seseorang, yang sifatnya sendiri tidak termasuk kemungkinan sebarang halangan. Ini adalah medan graviti yang dimiliki oleh setiap objek yang mempunyai jisim. Graviti ialah graviti (tarikan), interaksi sejagat antara apa-apa jenis jirim fizikal (jirim biasa, mana-mana medan fizikal), seperti yang dikatakan undang-undang ketiga Isaac Newton.

Prinsip ini membentuk asas peranti pencipta terkenal S. Lifshits. Daya graviti boleh diabaikan. Katakanlah, tarikan bersama antara dua badan yang terletak pada jarak satu meter antara satu sama lain dan dengan jisim satu tan setiap satu hanya kira-kira 0.006 g. Mereka boleh diperhatikan hanya dengan bantuan peranti besar yang hanya digunakan di planetarium. Peranti Sh. Lifshitz adalah kecil, padat, sangat mudah untuk dihasilkan dan jenaka, seperti segala-galanya yang bijak. Asasnya adalah kapal telus yang dilekatkan dari plexiglass. Di dalam - partition yang membahagikannya secara simetri kepada separuh ketinggian dan keluar. Pada kedua-dua belah partition, dua tiub dengan keratan rentas 1 persegi. mm. Di sisi kapal terdapat dua tiub pendek dengan pili. Semua sambungan peranti dimeteraikan.

Kapal itu dipasang di atas meja atau pada platform tetap. Setitik cecair berwarna dimasukkan ke dalam tiub kecil. Kedua-dua titisan harus berada pada tahap yang sama. Selepas itu, kapal diisi dengan air melalui tiub pendek ke tahap di mana bahagian bawah partition sepenuhnya direndam dalam cecair, dan lapisan udara 2-3 mm kekal sehingga penutup kapal. Paip ditutup, dan peranti sedia untuk beroperasi. Jika sekarang seseorang menghampiri salah satu hujungnya, sebahagian daripada cecair di bawah tindakan daya graviti dari satu separuh kapal akan masuk ke yang lain - ke dalam satu yang dia mendekati. Dan oleh kerana pergerakan cecair di bahagian kapal yang dipisahkan dikaitkan dengan pergerakan lapisan udara, titisan berwarna dalam tiub kecil juga akan bergerak. Mengeluarkan seseorang daripada peranti akan menyebabkan kesan sebaliknya - anjakan terbalik titisan. Terdapat demonstrasi kesan graviti.

Sekiranya berat dibawa ke peranti, maka penurunan dalam kapilari kiri akan meningkat, dan di sebelah kanan ia akan jatuh.

Sekarang teka apa yang kita dapat? Ia hanya perlu menambah baik sedikit radas kita dengan cara yang secara automatik memberi isyarat apabila seseorang mendekatinya. Terdapat banyak pilihan di sini. Titisan yang bergerak dan berwarna boleh menyekat pancaran cahaya dan menyebabkan fotosel berfungsi, menghidupkan siren.

Lihat gambar dan anda akan lebih memahami mekanisme tindakan penjaga sedemikian. Peranti berfungsi jika ia dikuatkan di belakang pintu berperisai peti keselamatan atau di belakang dinding konkrit tebal - tiada halangan untuk graviti. Dalam erti kata lain, peranti keselamatan sedemikian adalah yang paling boleh dipercayai.

Peranti sedemikian secara automatik akan memberi isyarat apabila seseorang menghampirinya.

Hari ini, anda tidak akan mengejutkan sesiapa sahaja dengan peranti amaran pencegahan elektronik pelbagai tujuan dan keberkesanan, yang memberitahu orang ramai atau menghidupkan penggera pencuri jauh sebelum hubungan langsung tetamu yang tidak diingini dengan sempadan (wilayah) yang dilindungi. Banyak nod ini diterangkan dalam kesusasteraan, sebagai contoh, dalam, menurut pengarang, menarik, tetapi rumit.

Sebaliknya, mereka membangunkan litar elektronik mudah untuk penderia kapasitif bukan sentuhan (Rajah 2.2), yang boleh dipasang walaupun radio amatur baru. Peranti ini mempunyai sensitiviti input yang tinggi, yang membolehkan ia digunakan untuk memberi amaran tentang seseorang yang menghampiri sensor E1.

Prinsip operasi peranti adalah berdasarkan perubahan kapasitansi antara sensor-antena E1 dan "tanah" (wayar biasa: semua yang sepadan dengan gelung tanah - dalam kes ini, ini adalah lantai dan dinding bilik. ). Apabila seseorang menghampiri, kapasitansi ini berubah dengan ketara, yang mencukupi untuk mencetuskan cip K561TL1.

nasi. 2.2. Gambar rajah elektrik penderia kapasitif bukan sentuhan

Reka bentuk ini berdasarkan dua elemen litar mikro K561TL1 (DD1), disertakan sebagai penyongsang. Litar mikro ini menggabungkan empat elemen jenis yang sama dengan fungsi 2I-NOT dengan pencetus Schmitt dengan histerisis (kelewatan) pada input dan penyongsangan pada output.

Penggunaan litar mikro K561TL1 adalah disebabkan oleh penggunaan arus yang rendah, imuniti hingar yang tinggi (sehingga 45% daripada tahap voltan bekalan), operasi dalam julat luas voltan bekalan (dalam julat 3–15 V), perlindungan input daripada elektrik statik dan lebihan tahap input jangka pendek, dan banyak lagi kelebihan yang membolehkan cip digunakan secara meluas dalam reka bentuk radio amatur tanpa memerlukan sebarang langkah berjaga-jaga dan perlindungan khas.

Di samping itu, litar mikro K561TL1 membolehkan anda menyambungkan elemen logik bebasnya secara selari, sebagai elemen penampan, akibatnya kuasa isyarat output meningkat secara berkadar. Pencetus Schmitt ialah litar bistable yang boleh mengendalikan isyarat input yang meningkat secara perlahan, termasuk bunyi. Pada masa yang sama, bahagian hadapan curam denyutan yang memberikan output boleh dihantar ke nod litar berikutnya untuk dok dengan elemen utama dan litar mikro yang lain. Cip K561TL (serta K561TL2, dengan cara ini) boleh memperuntukkan isyarat kawalan (termasuk digital) untuk peranti lain daripada nadi input analog atau kabur.

Analog asing K561TL1 - CD4093B.

Litar pensuisan penyongsang adalah yang klasik, ia diterangkan dalam buku rujukan. Keanehan pembangunan yang dibentangkan adalah dalam nuansa reka bentuk. Selepas menghidupkan kuasa pada input unsur DD1.1 terdapat keadaan tidak ditentukan yang hampir dengan tahap logik yang rendah. Pada output DD1.1 - tahap tinggi, pada output DD1.2 - sekali lagi rendah. Transistor VT1 ditutup. Kapsul piezoelektrik HAI (dengan penjana dalaman 34) tidak aktif.

Antena disambungkan kepada penderia E1 - antena teleskopik kereta sesuai. Apabila seseorang berada berhampiran antena, kapasitansi antara pin antena dan lantai berubah. Daripada elemen suis ini DD1.1, DD1.2 dalam keadaan yang bertentangan. Untuk menukar nod, seseorang yang mempunyai ketinggian purata mestilah (lulus) di sebelah antena sepanjang 35 cm pada jarak sehingga 1.5 m. Paras voltan tinggi muncul pada pin 4 litar mikro, akibatnya transistor VT1 terbuka dan kapsul HA1 berbunyi.

Dengan memilih kapasitansi kapasitor C1, anda boleh menukar mod operasi elemen litar mikro. Jadi, apabila kapasitans C1 berkurangan kepada 82-120 pF, nod berfungsi secara berbeza. Kini isyarat bunyi hanya berbunyi manakala input DD1.1 dipengaruhi oleh gangguan voltan AC - sentuhan manusia.

Litar elektrik (rajah 2.2) juga boleh digunakan sebagai asas untuk penderia pencetus. Untuk melakukan ini, perintang malar R1, wayar terlindung dikecualikan, dan sensor adalah kenalan litar mikro 1 dan 2.

Wayar terlindung disambung secara bersiri dengan R1 (kabel RK-50, RK-75, wayar terlindung untuk isyarat AF - semua jenis sesuai) sepanjang 1-1.5 m, perisai disambungkan ke wayar biasa, teras pusat di hujung disambungkan ke pin antena.

Tertakluk kepada pengesyoran di atas dan penggunaan jenis dan penilaian elemen yang ditunjukkan dalam rajah, nod menghasilkan isyarat bunyi dengan frekuensi kira-kira 1 kHz (bergantung pada jenis kapsul HA1) apabila seseorang menghampiri pin antena pada jarak 1.5–1 m. Tiada kesan pencetus. Sebaik sahaja objek bergerak menjauhi antena, penderia bertukar kepada mod bersenjata (siap sedia).

Percubaan juga dijalankan dengan haiwan - kucing dan anjing: nod tidak bertindak balas terhadap pendekatan mereka ke antena sensor.

Keupayaan peranti tidak boleh dianggarkan terlalu tinggi. Dalam versi pengarang, ia dipasang di sebelah bingkai pintu; pintu depan adalah logam.

Jumlah isyarat AF yang dipancarkan oleh kapsul HA1 adalah mencukupi untuk mendengarnya pada loggia tertutup (ia adalah setanding dengan volum loceng rumah).

Bekalan kuasa distabilkan, dengan voltan 9-15 V, dengan penapisan voltan riak yang baik pada output. Penggunaan semasa boleh diabaikan dalam mod siap sedia (beberapa mikroampere) dan meningkat kepada 22–28 mA apabila pemancar HA1 aktif. Sumber tanpa pengubah tidak boleh digunakan kerana kemungkinan renjatan elektrik. Kapasitor oksida C2 bertindak sebagai penapis kuasa tambahan, jenisnya ialah K50-35 atau serupa, untuk voltan operasi tidak lebih rendah daripada voltan bekalan kuasa.

Semasa operasi nod, ciri menarik telah didedahkan. Voltan bekalan nod menjejaskan operasinya: apabila voltan bekalan meningkat kepada 15 V, hanya wayar tembaga elektrik tidak terlindung biasa yang terkandas dengan keratan rentas 1-2 mm dan panjang 1 m digunakan sebagai antena sensor; dalam kes ini, tiada skrin dan perintang R1 diperlukan, wayar tembaga elektrik disambungkan terus ke terminal 1 dan 2 elemen DD1.1. Kesannya serupa. Apabila fasa palam sesalur bekalan kuasa ditukar, nod kehilangan sensitiviti secara besar-besaran dan hanya mampu berfungsi sebagai penderia (bertindak balas terhadap sentuhan E1). Ini adalah benar untuk sebarang nilai voltan bekalan kuasa dalam julat 9-15 V. Jelas sekali, tujuan kedua litar ini ialah sensor biasa (atau pencetus sensor).

Nuansa ini harus diambil kira apabila mengulangi peranti. Walau bagaimanapun, dalam kes sambungan yang betul yang diterangkan di sini, komponen penting penggera pencuri diperoleh yang memastikan keselamatan rumah, memberi amaran kepada pemilik walaupun sebelum kecemasan berlaku.

Unsur-unsur dipasang padat pada papan gentian kaca. Perumahan untuk peranti adalah sebarang bahan dielektrik (bukan konduktif). Untuk mengawal kuasa hidup, peranti boleh dilengkapi dengan LED penunjuk yang disambungkan selari dengan sumber kuasa.

Pelarasan dengan pematuhan ketat kepada cadangan tidak diperlukan. Jika anda bereksperimen dengan panjang kabel pelindung, panjang dan luas antena penderia E1, dan menukar voltan bekalan, anda mungkin perlu melaraskan rintangan perintang R1 dalam julat yang luas - dari 0.1 hingga 100 MΩ. Untuk mengurangkan kepekaan, tingkatkan kapasitansi kapasitor C1. Jika ini tidak membawa hasil, perintang malar dengan rintangan 5-10 MΩ disambungkan selari dengan C1.

nasi. 2.3. sensor kapasitif

Kapasitor bukan kutub C1 - jenis KM6. Perintang tetap R2 - MLT-0.25. Perintang R1 - jenis VS-0.5, VS-1. Transistor VT1 diperlukan untuk menguatkan isyarat daripada keluaran unsur DD1.2. Tanpa transistor ini, kapsul HA1 berbunyi senyap. Transistor VT1 boleh digantikan dengan KT503, KT940, KT603, KT801 dengan mana-mana indeks huruf.

Pemancar kapsul HA1 boleh digantikan dengan yang serupa dengan penjana terbina dalam 34 dan arus operasi tidak lebih daripada 50 mA, contohnya, FMQ-2015B, KRX-1212V dan seumpamanya.

Terima kasih kepada penggunaan kapsul dengan penjana terbina dalam, pemasangan mempamerkan kesan yang menarik: apabila seseorang mendekati antena sensor E1, bunyi kapsul itu membosankan, dan apabila seseorang bergerak menjauh (atau mendekati seseorang , bermula dari jarak 1.5 m ke E1), kapsul mengeluarkan bunyi terputus-putus yang bersifat stabil mengikut perubahan tahap potensi pada keluaran unsur DD1.2. (Kesan yang sama membentuk asas kepada alat muzik elektronik pertama, Theremin.)

Untuk gambaran yang lebih lengkap tentang sifat sensor kapasitif, penulis mengesyorkan membaca bahan tersebut.

Jika kapsul dengan penjana AF terbina dalam, sebagai contoh, KRI-4332-12, digunakan sebagai HA1, maka pada jarak yang agak jauh dari antena-sensor, bunyi akan menyerupai siren, dan pada anggaran maksimum - a isyarat terputus-putus.

Beberapa kelemahan peranti boleh dianggap sebagai kekurangan selektiviti (sistem pengecaman "kawan/musuh"), jadi nod akan memberi isyarat pendekatan mana-mana orang kepada E1, termasuk pemilik apartmen yang keluar "untuk roti". Asas pengendalian peranti adalah pikap elektrik dan perubahan kapasitansi yang paling berguna apabila digunakan di kawasan kediaman yang besar dengan rangkaian komunikasi elektrik yang maju; jelas sekali, peranti itu akan menjadi sia-sia di dalam hutan, di ladang dan di mana-mana sahaja tiada komunikasi elektrik.

Skim Kashkarov A.P. 500 untuk amatur radio. Penderia elektronik.