Bugün farklı amaçları ve etkinlikleri olan kimseyi şaşırtmayacaksınız. elektronik cihazlar istenmeyen bir misafirin korunan bir sınırla (bölge) doğrudan temasından çok önce insanları bilgilendiren veya güvenlik alarmını çalıştıran önleyici uyarılar. Literatürde açıklanan bu düğümlerin çoğu bence ilginç ama karmaşık. Onların aksine basit elektronik devre acemi bir radyo amatörünün bile monte edebileceği temassız kapasitif sensör (Şekil 1). Cihaz çok sayıda yeteneğe sahiptir; bunlardan biri - yüksek giriş hassasiyeti - herhangi bir hareketli nesnenin (örneğin bir kişinin) E1 sensörüne yaklaşımı konusunda uyarmak için kullanılır.
Devre, invertör olarak bağlanan K561TL1 mikro devresinin iki elemanına dayanmaktadır. Bu mikro devre dört tane içerir aynı türden eleman girişte histerezis (gecikme) ve çıkışta ters çevirme ile bir Schmitt tetikleyicisinden 2I-NOT fonksiyonu ile. Fonksiyonel atama - histerezis döngüsü gösterir

Pirinç. 1. Elektrik şeması tanımları içindeki bu tür elemanlarda temassız kapasitif sensör. K561TL1'in bu devrede kullanımı, onun (ve özellikle K561 serisi mikro devrelerin) çok düşük çalışma akımlarına, yüksek gürültü bağışıklığına (besleme voltajı seviyesinin% 45'ine kadar) sahip olması ve geniş besleme voltajı aralığı (3'ten 15 V'a kadar), statik elektrik potansiyeline ve kısa süreli giriş seviyesi fazlalığına karşı giriş korumasına sahiptir ve amatör radyo tasarımlarında herhangi bir özel önlem ve koruma gerektirmeden yaygın olarak kullanılmasına olanak tanıyan diğer birçok avantaja sahiptir. .
Ek olarak K561TL1, bağımsız mantık elemanlarını tampon elemanları olarak paralel olarak bağlamanıza olanak tanır, bunun sonucunda çıkış sinyalinin gücü birkaç kat artar. Schmitt tetikleyicileri, kural olarak, gürültü karışımı da dahil olmak üzere yavaş yavaş artan giriş sinyalleriyle çalışabilen, diğer anahtar elemanlarla bağlantı için sonraki devre düğümlerine iletilebilen çıkışta dik darbe kenarları sağlayan iki kararlı devrelerdir. ve mikro devreler.
K561TL1 mikro devresi (K561TL2'nin yanı sıra), bulanık bir giriş darbesinden diğer cihazlar için bir kontrol sinyali (dijital dahil) tahsis edebilir. K561TL1'in yabancı analogu CD4093B'dir.
Sınır durumu, düşük mantık seviyesine yakın. DD1.1 çıkışında - yüksek seviye, DD1.2 çıkışında yine düşük. Akım yükselticisi görevi gören transistör VT1 kapalıdır. Piezoelektrik kapsül HA1 (dahili 3CH jeneratörlü) aktif değil.
E1 sensörüne bir anten bağlanır - bunun için bir araba teleskopik anteni kullanılır. Bir kişi antenin yakınında olduğunda anten pimi ile zemin arasındaki kapasite değişir. Bu durum DD1.1, DD1.2 elemanlarının ters duruma geçmesine neden olur. Düğümü değiştirmek için, ortalama boyda bir kişinin 35 cm uzunluğundaki antenin yanında 1,5 m'ye kadar bir mesafede olması (yürümesi) gerekir.
Mikro devrenin 4 numaralı piminde yüksek bir voltaj seviyesi belirir, bunun sonucunda transistör VT1 açılır ve NA1 kapsülü ses çıkarır.
C1 kapasitörünün kapasitansını seçerek mikro devre elemanlarının çalışma modunu değiştirebilirsiniz. Yani C1 kapasitansı 82-120 pF'ye düştüğünde düğüm farklı çalışır. Artık ses sinyali yalnızca DD1.1 girişi alternatif voltaj girişiminden (insan dokunuşu) etkilendiği sürece ses çıkarır.
Elektrik devresi (Şekil 1) aynı zamanda tetikleme sensörü düğümünün temeli olarak da kullanılabilir. Bunu yapmak için, sabit direnç R1'i, korumalı kabloyu ve sensörün mikro devre kontakları 1 ve 2'yi ortadan kaldırın.
1-1,5 m uzunluğunda ekranlı bir tel (RK-50, RK-75 kablosu, sinyaller için korumalı tel - tüm tipler uygundur) R1 ile seri olarak bağlanır, ekran ortak kabloya bağlanır. Uçtaki merkez (korumasız) tel anten pimine bağlanır.
Belirtilen tavsiyelere uyulursa ve şemada belirtilen elemanların türleri ve değerleri kullanılırsa, bir kişi anten pimine yaklaştığında ünite yaklaşık 1 kHz frekansında (HA1 kapsülünün türüne bağlı olarak) bir ses sinyali üretir. 1,5-1 m mesafe tetikleme etkisi yoktur. Kişi antenden uzaklaştığında HA1 kapsülündeki ses kesiliyor.
Deney aynı zamanda hayvanlarla da gerçekleştirildi - bir kedi ve bir köpek: düğüm, sensöre - antene yaklaşmalarına tepki vermiyor. bu cihaz E1 sensör anteninin kendisi ile “toprak” (ortak kablo, toprak döngüsüyle ilgili her şey) arasındaki kapasitans değişikliğine dayanır. bu durumda bunlar odanın zemini ve duvarlarıdır). Bir kişi yaklaştığında bu kapasite önemli ölçüde değişir ve bu, K561TL1 mikro devresini tetiklemek için yeterlidir.
Pratik Uygulama düğümü abartmak zordur. Orijinal versiyonda cihaz yanına monte edilmiştir. kapı çerçevesiçok daireli konut binası. Giriş kapısı metaldir.
HA1 kapsülü tarafından yayılan sinyalin (34) hacmi, onu kapalı bir sundurmada duymak için yeterlidir (bir apartman zilinin ses seviyesiyle karşılaştırılabilir).
Güç kaynağı, çıkıştaki dalgalı voltajın iyi bir şekilde filtrelenmesiyle 9-15 V'luk bir voltajla dengelenir. Bekleme modunda akım tüketimi ihmal edilebilir (birkaç mikroamper) ve HA1 yayıcı aktif olarak çalışırken 22-28 mA'ya yükselir. Hasar olasılığı nedeniyle transformatörsüz bir kaynak kullanılamaz. elektrik çarpması. Oksit kapasitör C2, güç kaynağının voltajından daha düşük olmayan bir çalışma voltajı için K50-35 tipi veya benzeri ek bir güç kaynağı filtresi görevi görür.
Ünitenin çalışması sırasında, ilginç özellikler. Böylece düğümün besleme voltajı çalışmasını etkiler. Besleme voltajı 15 V'a yükseltildiğinde, sensör anteni olarak yalnızca sıradan çok çekirdekli blendajsız bir elektrik kablosu kullanılır. bakır tel 1-2 mm kesitli ve 1 m uzunluğundadır. Bu durumda herhangi bir ekran veya R1 direncine ihtiyaç duyulmaz. Elektrik bakır teli doğrudan DD1.1 elemanının 1 ve 2 numaralı pinlerine bağlanır. Etki aynıdır.
Aşamayı değiştirirken ağ fişi güç kaynağı, düğüm felaketle hassasiyetini kaybeder ve yalnızca bir sensör olarak çalışabilir (E1'e dokunulduğunda tepki verir). Bu, güç kaynağı voltajının 9-15 V aralığındaki herhangi bir değeri için geçerlidir. Açıkçası, bu devrenin ikinci amacı sıradan bir sensördür (veya sensör tetikleyicisidir).
Düğümü tekrarlarken bu nüanslar dikkate alınmalıdır. Ancak burada anlatıldığı gibi doğru bağlandığında önemli ve sağlam bir parça elde edilir. hırsız alarmı, evin güvenliğini sağlar, acil bir durum ortaya çıkmadan ev sahiplerini uyarır.
Elemanlar bir fiberglas panel üzerine kompakt bir şekilde monte edilmiştir.
Herhangi bir dielektrik (iletken olmayan) malzemeden yapılmış bir cihaz için muhafaza. Güç kaynağını kontrol etmek için cihaz, güç kaynağına paralel bağlanan bir gösterge LED'i ile donatılabilir.


Pirinç. 2. Kapasitif sensör şeklinde bir araba antenine sahip bitmiş cihazın fotoğrafı
Tavsiyelere sıkı sıkıya uyulduğu takdirde herhangi bir ayarlamaya gerek yoktur. Belki diğer sensör ve anten seçenekleriyle düğüm kendini farklı bir kalitede gösterecektir. Koruma kablosunun uzunluğunu, E1 sensör anteninin uzunluğunu ve alanını deneyip düğümün besleme voltajını değiştirirseniz, R1 direncinin direncini 0,1 ile 0,1 arasında geniş bir aralıkta ayarlamanız gerekebilir. 100 MOhm. Ünitenin hassasiyetini azaltmak için C1 kapasitörünün kapasitansını artırın. Bu sonuç getirmezse C1'e paralel olarak 5-10 MOhm dirençli sabit bir direnç bağlanır.
Polar olmayan kapasitör C1 tipi KM6. Sabit direnç R2 - MLT-0.25. Direnç R1 tipi BC-0,5, BC-1. Transistör VT1, DD1.2 elemanının çıkışından gelen sinyali yükseltmek için gereklidir. Bu transistör olmadan HA1 kapsülü zayıf ses çıkarır. Transistör VT1, herhangi bir harf indeksiyle KT503, KT940, KT603, KT801 ile değiştirilebilir -
HA1 yayıcı kapsül, yerleşik jeneratörü (34) olan ve çalışma akımı 50 mA'yı geçmeyen benzer bir kapsülle (örneğin FMQ-2015B, KRKH-1212V ve benzeri) değiştirilebilir.
Dahili jeneratörlü bir kapsülün kullanılması sayesinde ünite, ilginç etki- bir kişi sensör anteni E1'e yaklaştığında, kapsülün sesi monotondur ve kişi uzaklaştığında (veya kişiye 1,5 m'den daha uzak bir mesafede yaklaştığında), kapsül sabit, aralıklı bir ses yayar DD1.2 elemanının çıkışındaki potansiyel seviyesindeki değişime göre.
HA1 olarak yerleşik bir kesme jeneratörü (34) olan bir kapsül, örneğin KPI-4332-12 kullanılırsa, ses, anten sensöründen nispeten büyük bir mesafedeki bir kişiye ve sabit bir aralıklı sinyale benzeyen bir sirene benzeyecektir. maksimum yaklaşımda doğa.
Cihazın dezavantajlarından bazıları, "dost/düşman" seçiciliğinin olmaması olarak düşünülebilir - bu nedenle düğüm, "bir somun ekmek almak için" dışarı çıkan apartman sahibi de dahil olmak üzere herhangi bir kişinin E1'e yaklaşmasını işaret edecektir.
Ünitenin çalışmasının temeli, gelişmiş bir elektrik iletişim ağı ile geniş yerleşim alanlarında çalışırken en yararlı olan elektriksel girişim ve kapasitans değişiklikleridir. Ormanda, tarlada, elektrik iletişiminin olmadığı her yerde böyle bir cihazın işe yaramaz hale gelmesi mümkün. aydınlatma ağı 220 V. Bu, cihazın bir özelliğidir.
Bu üniteyi ve K561TL1 mikro devresini deneyerek (normal şekilde açıldığında bile), paha biçilmez bir deneyim ve gerçek, tekrarlaması kolay, ancak özünde orijinal ve fonksiyonel özellikler elektronik cihazlar.

Bugün, amaç ve etkinlik açısından farklı olan, istenmeyen bir misafirin korunan bir sınırla (bölge) doğrudan temasından çok önce insanları bilgilendiren veya bir güvenlik alarmını çalıştıran elektronik önleyici uyarı cihazları kimseyi şaşırtmayacaktır. Literatürde açıklanan bu düğümlerin çoğu, örneğin yazara göre ilginç ama karmaşıktır.

Bunların aksine, acemi bir radyo amatörünün bile monte edebileceği temassız kapasitif bir sensörün basit bir elektronik devresi geliştirilmiştir (Şekil 2.2). Cihaz, E1 sensörüne yaklaşan bir kişiyi uyarmak için kullanılmasına olanak tanıyan yüksek giriş hassasiyetine sahiptir.

Cihazın çalışma prensibi, E1 sensör anteni ile "toprak" (ortak kablo: toprak döngüsüne karşılık gelen her şey - bu durumda odanın zemini ve duvarları) arasındaki kapasitansın değiştirilmesine dayanmaktadır. Bir kişi yaklaştığında bu kapasite önemli ölçüde değişir ve bu, K561TL1 mikro devresini tetiklemek için yeterlidir.

Pirinç. 2.2. Temassız kapasitif sensörün elektrik devresi

Tasarım, invertör olarak bağlanan K561TL1 (DD1) mikro devresinin iki elemanına dayanmaktadır. Bu mikro devre, girişte histerezis (gecikme) ve çıkışta ters çevirme ile Schmitt tetikleyicileri ile 2I-NOT fonksiyonuna sahip aynı tipte dört eleman içerir.

K561TL1 mikro devresinin kullanımı, düşük akım tüketimi, yüksek gürültü bağışıklığı (besleme voltajı seviyesinin% 45'ine kadar), geniş bir besleme voltajı aralığında (3-15 V aralığında), giriş korumasından kaynaklanmaktadır. Statik elektrik, giriş seviyelerinin kısa süreli fazlalığı ve daha birçok avantaj, çipin amatör radyo tasarımlarında herhangi bir özel önlem ve koruma gerektirmeden yaygın olarak kullanılmasına olanak tanıyor.

Ek olarak, K561TL1 mikro devresi, bağımsız mantık elemanlarını tampon elemanlar olarak paralel olarak bağlamanıza olanak tanır, bunun sonucunda çıkış sinyali gücü orantılı olarak artar. Schmitt tetikleyicileri, gürültü içerenler de dahil olmak üzere yavaş yavaş artan giriş sinyalleriyle çalışabilen iki durumlu devrelerdir. Aynı zamanda, çıkışı sağlayan darbelerin keskin kenarları, diğer anahtar elemanlar ve mikro devrelerle bağlantı için devrenin sonraki düğümlerine iletilebilir. K561TL mikro devresi (K561TL2'nin yanı sıra), analog veya bulanık giriş darbesinden diğer cihazlar için bir kontrol sinyali (dijital dahil) seçebilir.

K561TL1'in yabancı analogu CD4093B'dir.

İnvertör bağlantı şeması klasiktir; referans yayınlar. Sunulan gelişmenin özelliği tasarım nüanslarında yatmaktadır. Gücü açtıktan sonra DD1.1 elemanının girişinde düşük mantık seviyesine yakın tanımsız bir durum mevcut. DD1.1 çıkışı yüksek, DD1.2 çıkışı yine düşük. Transistör VT1 kapalı. Piezoelektrik kapsül HAI (dahili jeneratör 34 ile) aktif değil.

E1 sensörüne bir anten bağlı - bir araba teleskopik anteni iş görecektir. Bir kişi antenin yakınında olduğunda anten pimi ile zemin arasındaki kapasite değişir. Bu durum DD1.1, DD1.2 elemanlarının ters duruma geçmesine neden olur. Düğümü değiştirmek için, ortalama yükseklikte bir kişinin 1,5 m'ye kadar bir mesafede 35 cm uzunluğunda bir antenin yanında olması (yürümesi) gerekir, bunun sonucunda transistör VT1'in 4 numaralı piminde yüksek bir voltaj seviyesi belirir. açılır ve kapsül HA1 sesi duyulur.

C1 kapasitörünün kapasitansını seçerek mikro devre elemanlarının çalışma modunu değiştirebilirsiniz. Yani C1 kapasitansı 82-120 pF'ye düştüğünde düğüm farklı şekilde çalışır. Artık ses sinyali yalnızca DD1.1 girişi AC voltaj girişiminden - insan dokunuşundan - etkilendiğinde duyulur.

Elektrik devresi (Şekil 2.2) aynı zamanda tetik dokunma sensörünün temeli olarak da kullanılabilir. Bunu yapmak için, sabit direnç R1'i, korumalı kabloyu ve sensörün mikro devre kontakları 1 ve 2'yi ortadan kaldırın.

1-1,5 m uzunluğunda R1'e (RK-50, RK-75 kablosu, AF sinyalleri için korumalı tel - her tür uygundur) seri olarak ekranlanmış bir kablo bağlanır, ekran ortak kabloya, merkezi çekirdeğe bağlanır. ucu anten pinine bağlanır.

Belirtilen tavsiyelere uyulursa ve şemada belirtilen elemanların türleri ve değerleri kullanılırsa, bir kişi anten pimine yaklaştığında ünite yaklaşık 1 kHz frekansında (HA1 kapsülünün türüne bağlı olarak) bir ses sinyali üretir. 1,5-1 m mesafe tetikleme etkisi yoktur. Nesne antenden uzaklaştığında sensör güvenlik (bekleme) moduna geçer.

Deney ayrıca hayvanlarla (bir kedi ve bir köpek) gerçekleştirildi: düğüm, anten sensörüne yaklaşmalarına tepki vermiyor.

Cihazın yetenekleri fazla tahmin edilemez. Yazarın versiyonunda kapı çerçevesinin yanına monte edilmiştir; ön kapı- metal.

HA1 kapsülü tarafından yayılan AF sinyalinin hacmi, onu kapalı bir sundurmada duymak için yeterlidir (bir apartman zilinin ses seviyesiyle karşılaştırılabilir).

Güç kaynağı, çıkıştaki dalgalanma voltajının iyi bir şekilde filtrelenmesiyle 9-15 V'luk bir voltajla stabilize edilir. Bekleme modunda akım tüketimi ihmal edilebilir düzeydedir (birkaç mikroamper) ve HA1 yayıcı aktif olarak çalışırken 22-28 mA'ya yükselir. Elektrik çarpması riski nedeniyle transformatörsüz kaynak kullanılamaz. Oksit kapasitör C2, güç kaynağının voltajından daha düşük olmayan bir çalışma voltajı için ek bir güç kaynağı filtresi görevi görür, tipi K50-35 veya benzeridir.

Ünitenin çalışması sırasında ilginç özellikler ortaya çıktı. Düğümün besleme voltajı çalışmasını etkiler: besleme voltajı 15 V'a yükseltildiğinde, yalnızca 1-2 mm kesitli ve 1 m uzunluğunda sıradan çok çekirdekli korumasız elektrik bakır tel kullanılır. sensör anteni; Bu durumda herhangi bir ekran veya direnç R1 gerekli değildir; elektrik bakır teli doğrudan DD1.1 elemanının 1 ve 2 numaralı pinlerine bağlanır. Etki benzerdir. Güç kaynağı fişinin fazı değiştiğinde, düğüm felaketle hassasiyetini kaybeder ve yalnızca sensör olarak çalışabilir (E1'e dokunulduğunda tepki verir). Bu, güç kaynağı voltajının 9-15 V aralığındaki herhangi bir değeri için geçerlidir. Açıkçası, bu devrenin ikinci amacı sıradan bir sensördür (veya sensör tetikleyicisidir).

Cihazı tekrarlarken bu nüanslar dikkate alınmalıdır. Ancak şu durumda doğru bağlantı Burada anlatılan, evin güvenliğini sağlayan ve acil bir durum ortaya çıkmadan önce ev sahiplerini uyaran bir güvenlik alarm sisteminin önemli bir bileşeni olduğu ortaya çıkıyor.

Elemanlar bir fiberglas panel üzerine kompakt bir şekilde monte edilmiştir. Cihazın mahfazası herhangi bir dielektrik (iletken olmayan) malzemeden yapılmıştır. Güç kaynağını kontrol etmek için cihaz, güç kaynağına paralel bağlanan bir gösterge LED'i ile donatılabilir.

Tavsiyelere sıkı sıkıya uyulduğu takdirde herhangi bir ayarlamaya gerek yoktur. Koruma kablosunun uzunluğunu, E1 sensör anteninin uzunluğunu ve alanını deneyip besleme voltajını değiştirirseniz, R1 direncinin direncini 0,1 ila 100 MOhm arasında geniş bir aralıkta ayarlamanız gerekebilir. Hassasiyeti azaltmak için C1 kapasitörünün kapasitansını artırın. Bu sonuç getirmezse C1'e paralel olarak 5-10 MOhm dirençli sabit bir direnç bağlanır.

Pirinç. 2.3. Kapasitif sensör

Polar olmayan kapasitör C1, KM6 tipindedir. Sabit direnç R2—MLT-0,25. Direnç R1 - BC-0,5, BC-1 tipi. Transistör VT1, DD1.2 elemanının çıkışından gelen sinyali yükseltmek için gereklidir. Bu transistör olmadan HA1 kapsülünün sesi yüksek çıkmaz. Transistör VT1, herhangi bir harf indeksiyle KT503, KT940, KT603, KT801 ile değiştirilebilir.

HA1 yayıcı kapsül, yerleşik jeneratörü (34) olan ve çalışma akımı 50 mA'yı geçmeyen benzer bir kapsülle (örneğin FMQ-2015B, KRKH-1212V ve benzeri) değiştirilebilir.

Yerleşik jeneratörlü bir kapsülün kullanılması sayesinde ünite ilginç bir etki sergiliyor: Bir kişi E1 sensör antenine yaklaştığında kapsülün sesi monoton oluyor ve kişi uzaklaştığında (veya kişiye yaklaştığında) (E1)'e 1,5 m mesafeden başlayarak kapsül, DD1.2 elemanının çıkışındaki potansiyel seviyesindeki değişime göre sabit aralıklı bir ses üretir. (Benzer bir etki ilk elektronik müzik aleti- “Theremin”.)

Kapasitif bir sensörün özelliklerini daha iyi anlamak için yazar, malzemeyi tanımanızı önerir.

HA1 olarak yerleşik AF jeneratörüne sahip bir kapsül (örneğin KRI-4332-12) kullanılırsa, o zaman bir kişi sensör anteninden nispeten uzakta olduğunda ses bir sirene benzeyecek ve maksimum yaklaşımda, aralıklı bir sinyal.

Cihazın dezavantajlarından bazıları, seçiciliğin olmaması ("dost/düşman" tanıma sistemi) olarak düşünülebilir, bu nedenle düğüm, dışarı çıkan dairenin sahibi de dahil olmak üzere herhangi bir kişinin E1'e yaklaşmasını işaret edecektir. ekmek al. Cihazın çalışmasının temeli, gelişmiş bir elektrik iletişim ağına sahip geniş yerleşim alanlarında kullanıldığında en yararlı olan elektriksel girişim ve kapasitans değişiklikleridir; Açıkçası cihaz ormanda, tarlada ve elektrik bağlantısının olmadığı her yerde işe yaramayacak.

Radyo amatörleri için Kashkarov A.P. 500 planları. Elektronik sensörler.

Alternatif akım voltajının bitişik iletkenlere uygulanması, üzerlerinde pozitif ve negatif yüklerin uzaktan birikmesini teşvik eder. Pek çok şeye duyarlı, değişken bir elektromanyetik alan yaratırlar. dış faktörler her şeyden önce iletkenler arasındaki mesafeye. Bu özellik, işlemi kontrol edebilen uygun kapasitif sensörler oluşturmak için kullanılabilir. çeşitli sistemler kontrol ve takip.

Gerilim uygulamaları farklı işaret Ampere yasasına göre, üzerinde elektrik parçacıklarının bulunduğu iletkenlerin hareketine neden olur. Bu durumda ortaya çıkar klima, tespit edilebilir. Akan akımın miktarı, iletkenlerin alanına ve aralarındaki mesafeye bağlı olan kapasitans tarafından belirlenir. Daha büyük ve daha yakın nesneler, daha küçük ve daha uzaktaki nesnelerden daha fazla akım üretir.

Kapasite aşağıdaki parametrelerle belirlenir:

• İletkenler arasında bulunan iletken olmayan dielektrik ortamın doğası.
• İletken boyutları.
• Mevcut güç.

Bu tür yüzeylerin bir çifti, kapasitansı çalışma ortamının alanı ve dielektrik sabiti ile doğru orantılı ve plakalar arasındaki mesafeyle ters orantılı olan basit bir kapasitörün plakalarını oluşturur. Plakaların boyutları ve aralarındaki çalışma ortamının bileşimi sabitse, kapasitedeki herhangi bir değişiklik iki nesne arasındaki mesafedeki değişikliğin sonucu olacaktır: sonda (sensör) ve izlenen hedef. Kapasitans değişikliklerini odaklanmış değerlere dönüştürmek yeterlidir elektrik voltajı, cihazın diğer eylemlerini kontrol edecek. Dolayısıyla bu cihazlar, nesneler arasındaki değişen mesafeyi belirlemek ve ayrıca ölçülen ürünlerin yüzeyinin doğasını ve kalitesini netleştirmek için tasarlanmıştır.

Kapasitif sensörün çalışma prensibi

Yapısal olarak böyle bir cihaz şunları içerir:

• Referans voltajı oluşumunun kaynağı.
• Birincil devre, yüzeyi ve boyutları ölçümlerin amacına göre belirlenen bir probdur.
• Gerekli elektrik sinyalini üreten ikincil devre.
• Dış rahatsız edici faktörlerden bağımsız olarak sensör okumalarının stabilitesini sağlayan koruyucu bir devre.
• Sürücüsü, aktüatörlere güçlü bir kontrol sinyali üreten ve doğru çalışmayı sağlayan bir elektronik amplifikatör.

Kapasitif sensörler tek ve çok kanallı olarak ikiye ayrılır. İkinci durumda, cihaz yukarıda açıklanan devrelerden birkaçını içerebilir. farklı şekiller sondalar.

Elektronik sürücüsü ana veya bağımlı olarak yapılandırılabilir. İlk versiyonda kontrol sinyallerinin senkronizasyonunu sağladığı için öncelikle çok kanallı sistemlerde kullanılır. Tüm cihazlar dokunmaya duyarlıdır ve yalnızca temassız parametrelere tepki verir.

Söz konusu cihazların temel özellikleri şunlardır:

• Hedefin boyutları ve doğası - sondaj nesnesi. Özellikle yaratır elektrik alanı koni şeklinde olmalı, bunun için genel boyutlar birincil zincirin karşılık gelen boyutlarından en az %30 daha büyük olmalıdır;
• Ölçüm aralığı. Cihaz okumalarının gerekli doğruluğu sağladığı maksimum aralık, yaklaşık %40'tır. kullanılabilir alan birincil zincir;
• Ölçüm doğruluğu. Okumaların kalibre edilmesi genellikle aralığı azaltır ancak doğruluğu artırır. Bu nedenle sensör ne kadar küçük olursa, kontrol edilen nesneye o kadar yakın monte edilmelidir.

Sensörlerin özellikleri nesnenin malzemesine ve kalınlığına bağlı değildir

Bir kapasitör nasıl sensöre dönüşür?

Bu durumda sebep-sonuç ilişkisi tersine dönmektedir. Bir iletkene voltaj uygulandığında her yüzeyde bir elektrik alanı oluşur. Kapasitif bir sensörde, ölçüm voltajı probun hassas alanına uygulanır ve doğru ölçümler için, problanan alandan gelen elektrik alanının, prob ile hedef arasındaki boşlukta tam olarak yer alması gerekir.

Geleneksel bir kapasitörün aksine, kapasitif sensörler çalıştığında elektrik alanı diğer nesnelere (veya bunların bireysel alanlarına) yayılabilir. Sonuç olarak sistem böyle bir bileşik alanı birden fazla hedef olarak tanıyacaktır. Bunun olmasını önlemek için hassas alanın arkası ve yanları, hassas alanla aynı voltajda tutulan başka bir iletkenle çevrelenir.

Bir referans besleme voltajı uygulandığında, ayrı bir devre sensör korumasına tam olarak aynı voltajı sağlar. Hassas bölge ile koruma bölgesi arasında voltaj değerlerinde fark yoksa aralarında elektrik alanı da yoktur. Böylece orijinal sinyal yalnızca birincil devrenin korumasız kenarından gelebilir.

Bir kapasitörün aksine, kapasitif bir sensörün hareketi, nesnenin malzemesinin yoğunluğundan etkilenecektir çünkü bu, üretilen elektrik alanının tekdüzeliğini bozar.

Ölçüm sorunları

Nesneler için karmaşık konfigürasyon Bir dizi koşulun karşılanması durumunda gerekli doğruluğun elde edilmesi mümkündür. Örneğin, çok kanallı algılamada, her bir prob için sürücü voltajının senkronize edilmesi gerekir, aksi halde problar birbirine müdahale edecektir: bir prob elektrik alanını artırmaya çalışırken diğeri onu azaltmaya çalışacak ve dolayısıyla yanlış okumalar verecektir. Bu nedenle önemli bir sınırlayıcı koşul, ölçümlerin, sensörün imalatçıda kalibre edildiği koşullar altında gerçekleştirilmesi gerekliliğidir. Sinyali prob ile hedef arasındaki mesafeyi değiştirerek değerlendirirseniz, diğer tüm parametrelerin sabit değerlere sahip olması gerekir.

Bu zorluklar aşağıdaki teknikler kullanılarak aşılabilir:

• Ölçülen nesnenin boyutunun optimize edilmesi: Hedef ne kadar küçük olursa, alan hassasiyetinin yanlara yayılma olasılığı da o kadar artar ve bunun sonucunda ölçüm hatası artar.
• Kalibrasyonun yalnızca düz boyutlara sahip bir hedef üzerinde yapılması.
• Hedef tarama hızının azaltılması, bunun sonucunda yüzeyin doğasındaki değişiklikler son okumaları etkilemeyecektir.
• Kalibrasyon sırasında probun hedef yüzeye eşit uzaklıkta (paralel) konumlandırılması gerekir. düz yüzeyler); bu yüksek hassasiyetli sensörler için önemlidir.
• Durum dış çevre: Çoğu dokunmatik tip kapasitif sensör 22...35 0 C sıcaklık aralığında stabil çalışır: bu durumda hatalar minimum düzeydedir
  geçerlidir ve tam ölçüm ölçeğinin %0,5'ini aşmaz.

Ancak ortadan kaldırılamayan sorunlar da var. Bunlar, hem sensör hem de kontrol edilen nesne olmak üzere malzemenin termal genleşme/büzülme faktörünü içerir. İkinci faktör ise cihaz sürücü voltajındaki sapmadan kaynaklanan sensörün elektriksel gürültüsüdür.

Operasyon blok şeması

Doğrudan yönlü olmasa da, kapasitif bir sensör, ortamda sürekli olarak bulunan nesnelerin bir miktar kapasitansını ölçer. Dolayısıyla bu arka plan kapasitesinin artmasıyla bilinmeyen nesneler kendisi tarafından tespit edilir. Nesnenin kapasitesinden önemli ölçüde daha büyüktür ve boyutu sürekli değişmektedir. Dolayısıyla söz konusu cihazlar, bilinmeyen bir nesnenin mutlak varlığını veya yokluğunu tespit etmek yerine, ortamdaki değişiklikleri tespit etmek için kullanılıyor.

Hedef proba yaklaştığında değer elektrik yükü veya sensörün elektronik kısmı tarafından kaydedilen kapasitans değişiklikleri. Sonuç ekranda veya dokunmatik panelde görüntülenebilir.

Ölçüm yapmak için cihaz, dokunmatik kontrolörlü bir baskılı devre kartına bağlanır. Sensörler kontrol düğmeleriyle donatılmıştır. Aynı anda birden fazla probu çalıştırmak için kullanılabilir.

Dokunmatik ekranlar, sıralar ve sütunlar halinde düzenlenmiş elektrotlara sahip sensörler kullanır. Ya ana panelin karşıt taraflarında ya da dielektrik elemanlarla ayrılmış ayrı panellerde bulunurlar. Kontrolör, önce hangi satıra (Y yönü) ve ardından hangi sütuna (X yönü) dokunulduğunu belirlemek için farklı problar arasında geçiş yapar. Problar genellikle ölçüm sonucunun bilgi içeriğini artıran şeffaf plastikten yapılır.

LC Filtrelerini Kullanma

Özel bir analog arayüz, kapasitif sensörden gelen sinyali daha ileri işlemler için uygun bir dijital değere dönüştürür. Bu periyodik olarak sensör çıkışını ölçer ve sensör plakasını şarj etmek için bir uyarı sinyali üretir. Sensör çıkışındaki örnekleme hızı nispeten düşüktür; saniyede 500 örnekten azdır, ancak kapasitanstaki küçük farklılıkları yakalamak için A/D dönüşümünün çözünürlüğü gereklidir.

Kapasitif bir algılama cihazında, kademeli bir uyarım dalga biçimi sensör elektrotunu şarj eder. Daha sonra yük devreye aktarılır ve bir analog-dijital dönüştürücü tarafından ölçülür.

Kapasitif algılamayla ilgili sorunlardan biri (daha önce de belirtildiği gibi) yabancı gürültünün varlığıdır. Verimli bir şekilde Gürültü bağışıklığını geliştirmek için frekansa duyarlı bir bileşen bağlayarak sensörü değiştirin. Değişken kapasitör elemanına ek olarak sensöre ek bir kapasitör ve indüktör eklenerek rezonans devresi oluşturulur. Dar bant tepkisi, elektriksel gürültüyü bastırmasına olanak tanır. LC devresinin basitliğine rağmen varlığı bir takım operasyonel avantajlar sağlar. İlk olarak, LC rezonatörü, kendine özgü dar bant özellikleri nedeniyle, elektromanyetik girişime karşı mükemmel bir bağışıklık sağlar. İkincisi, eğer gürültünün mevcut olduğu frekans aralığı biliniyorsa, sensörün çalışma frekansının değiştirilmesi, harici devreye gerek kalmadan bu gürültü kaynaklarını filtreleyebilir.

LC filtreleri çok kanallı sensörlerde daha sık kullanılır

Uygulama alanları

Bu cihazlar aşağıdaki amaçlar için kullanılır:

• Plastiklerin ve diğer izolatörlerin tespiti için.
• Alarm sistemlerinde, kontrollü bir alan içerisinde hareket gerçeğini tespit ederken.
• Bir bileşen olarak güvenlik cihazları arabalar.
• İşleme sonrası malzemelerin yüzey temizliğini belirlemek.
• Kapalı tanklarda sıvı veya gaz halindeki çalışma ortamının seviyesinin belirlenmesi amacıyla.
• Lambaları otomatik olarak açmak/kapatmak için sistemler kurarken.

Her durumda, kapasitif sensörler fabrikada veya diğer özel koşullarda zorunlu kalibrasyona tabidir.

Kendin yap diyagramları

Dokunmatik kontrolü düzenlemek için bir taban, bir kapasitör ve bir çift direnç kullanılarak kolayca kapasitif bir sensör oluşturulabilir. Kablolara dokunduğunuzda, şarj/deşarj süresini değiştirebileceğiniz miktarı ayarlayarak bir elektrik yükü birikir. Bu şema kontrol etmek için kullanılabilir. masa lambası veya başka bir lamba. Devre, kapasitörün şarj süresini referans (eşik) değeriyle karşılaştıracak ve ilgili kontrol sinyalini verecek bir elektronik karşılaştırıcı içermelidir.

Dokunmatik kontrollü elektronik devreler, geleneksel olanlara göre daha kullanıcı etkileşimlidir ve bu nedenle güç anahtarlama amacıyla etkili bir şekilde kullanılabilir. Kapasitörün kapasitansı hassasiyet seviyesini belirler: kapasitans arttıkça hassasiyet artar, ancak cihaza güç sağlamak için daha fazla güç ve daha kısa tepki süresi gerekir. Gösterge için normal bir LED kullanabilirsiniz.

Yakınlık sensörleri kapasitif, ultrasonik ve optiktir. Instrictables'ın yazarı Electro maker takma adı altında basit bir optik yakınlık sensörü geliştirdi. Bu, yalnızca kızılötesi LED'den geçen akımın hiçbir şekilde modüle edilmemesi ve buna göre fotodiyotun sürekli radyasyona tepki vermesi ve diğer ışık kaynaklarından (örneğin bir tüple) koruma gerektirmesi nedeniyle sakıncalıdır. Cihaz şeması aşağıda gösterilmiştir:

Usta, ev yapımı işler için bileşenleri seçer. Kızılötesi LED ve Fotodiyot:

Sabit dirençler:

Düzeltici direnci:

Operasyonel amplifikatör LM358:

Görünür LED:

Çip paneli (isteğe bağlı):

Bir LED yerine bir tweeter'ı yerleşik bir jeneratöre bağlayabilirsiniz, ardından ilgili direnç gereksiz hale gelir:

Harici bir ses frekans jeneratörünü kendi ellerinizle monte ederseniz, yerleşik jeneratörü olmayan bir tweeter da uygundur. Böyle bir perfboard tipi devre tahtası üzerinde yeterli alan var:

Birkaç Sabit Fiyat'ı atladıysanız ve bunların hepsinde sürekli hareket makineleri tükendiyse, daha basit bir güç kaynağı kullanmanız gerekecektir:

Bileşenleri karta taktıktan sonra master, bunları lehimleme şemasına göre bağlar:

Fotodiyot ve her iki LED'in yanı sıra pil (veya güç kaynağı) şemada belirtilen polariteye bağlanmalı, mikro devre doğru yönlendirilmelidir. Geliştirici şeffaf bir kızılötesi LED ve siyah bir fotodiyotla karşılaştı, ancak bunun tersi de oluyor. Bir pil, bir direnç ve kameralı herhangi bir telefon, hangisinin hangisi olduğunu belirlemenize yardımcı olacaktır.

Fotodiyot ve 10 kOhm'luk direnç bir voltaj bölücü oluşturur. Bir fotodiyot tarafından aydınlatıldığında kızılötesi ışınlarörneğin bir elden yansıyan işlemsel yükselticinin bölücüye bağlandığı noktadaki voltaj artar. Op-amp, karşılaştırıcı görevi görecek şekilde bağlanır. Bölücüden gelen voltajı, düzeltici direncin hareketli kontağından gelen voltajla karşılaştırır. Bu şekilde, bir yandan yanlış alarmları ortadan kaldırarak, diğer yandan güvenilir yakınlık algılamasını sağlayarak sensörün yanıt eşiğini ayarlayabilirsiniz.

Tepki eşiğini ayarlayan teknisyen, sensörün çalışmasını kontrol eder.

Kapasitif sensör, çalışma prensibi iki kapasitör plakası arasındaki ortamın dielektrik sabitindeki bir değişikliğe dayanan temassız sensör türlerinden biridir. Plakalardan biri, metal plaka veya tel formundaki bir dokunmatik sensör devresidir ve ikincisi, örneğin metal, su veya insan vücudu gibi elektriksel olarak iletken bir maddedir.

Bide için tuvalete su beslemesini otomatik olarak açmak için bir sistem geliştirirken, son derece güvenilir, dış sıcaklık, nem, toz ve besleme voltajındaki değişikliklere dayanıklı bir kapasitif varlık sensörü ve anahtarın kullanılması gerekli hale geldi. Ayrıca bir kişinin sistem kontrollerine dokunma ihtiyacını da ortadan kaldırmak istedim. Sunulan gereksinimler ancak kapasitansın değiştirilmesi prensibiyle çalışan dokunmatik sensör devreleri ile karşılanabilirdi. Gerekli gereksinimleri karşılayan hazır bir şema bulamadım, bu yüzden onu kendim geliştirmek zorunda kaldım.

Sonuç, konfigürasyon gerektirmeyen ve 5 cm'ye kadar bir mesafeden yaklaşan elektriksel olarak iletken nesnelere yanıt veren evrensel bir kapasitif dokunmatik sensördür. Önerilen dokunmatik sensörün uygulama kapsamı sınırlı değildir. Örneğin aydınlatmayı açmak, güvenlik alarm sistemlerini açmak, su seviyelerini belirlemek ve diğer birçok durumda kullanılabilir.

Elektrik devre şemaları

Tuvalet bidesindeki su kaynağını kontrol etmek için iki kapasitif dokunmatik sensöre ihtiyaç vardı. Bir sensörün doğrudan tuvalete kurulması gerekiyordu; bir kişinin varlığında mantıksal bir sıfır sinyali üretmesi gerekiyordu ve mantıksal bir sinyalin yokluğunda. İkinci kapasitif sensörün su anahtarı görevi görmesi ve iki mantıksal durumdan birinde olması gerekiyordu.

El sensöre getirildiğinde, sensörün çıkıştaki mantıksal durumu değiştirmesi gerekiyordu - başlangıçtaki tek durumdan mantıksal sıfır durumuna, ele tekrar dokunulduğunda sıfır durumundan mantıksal bir duruma. Dokunmatik anahtar varlık sensöründen mantıksal bir sıfır etkinleştirme sinyali aldığı sürece bu böyle sonsuza kadar devam eder.

Kapasitif dokunmatik sensör devresi

Kapasitif sensör varlığı sensörü devresinin temeli, aşağıdakilere göre yapılmış bir ana dikdörtgen puls üretecidir: klasik şema D1.1 ve D1.2 mikro devresinin iki mantıksal elemanı üzerinde. Jeneratör frekansı R1 ve C1 elemanlarının değerlerine göre belirlenir ve 50 kHz civarında seçilir. Frekans değerinin kapasitif sensörün çalışması üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur. Frekansı 20'den 200 kHz'e değiştirdim ve görsel olarak cihazın çalışması üzerinde herhangi bir etki fark etmedim.

D1.2 çipinin 4. pininden dikdörtgen şekil direnç R2 aracılığıyla mikro devre D1.3'ün 8, 9 girişlerine ve değişken direnç R3 aracılığıyla D1.4'ün 12,13 girişlerine gider. Sinyal, bir tel parçası veya metal bir plaka olan kurulu sensör nedeniyle darbe ön eğiminde hafif bir değişiklikle D1.3 yongasının girişine ulaşır. D1.4 girişinde, C2 kapasitörü nedeniyle ön kısım, onu yeniden şarj etmek için gereken süre boyunca değişir. Trimleme direnci R3'ün varlığı sayesinde, D1.4 girişindeki darbe kenarını D1.3 girişindeki darbe kenarına eşit olarak ayarlamak mümkündür.

Elinizi veya metal nesneyi antene (dokunma sensörü) yaklaştırırsanız, DD1.3 mikro devresinin girişindeki kapasitans artacak ve gelen darbenin ön kısmı, gelen darbenin ön kısmına göre zamanla gecikecektir. DD1.4 girişinde. Bu gecikmeyi "yakalamak" için ters çevrilmiş darbeler, aşağıdaki gibi çalışan bir D flip-flop olan DD2.1 yongasına beslenir. C mikro devresinin girişine gelen darbenin pozitif kenarı boyunca, o anda D girişinde bulunan sinyal tetikleyicinin çıkışına iletilir. Sonuç olarak, D girişindeki sinyal değişmezse, gelen darbeler sayma girişi C, çıkış sinyalinin seviyesini etkilemez. D tetikleyicinin bu özelliği, basit bir kapasitif dokunmatik sensör yapılmasını mümkün kıldı.

DD1.3 girişindeki insan vücudunun yaklaşması nedeniyle anten kapasitansı arttığında, darbe gecikir ve bu, D tetikleyicisini sabitleyerek çıkış durumunu değiştirir. LED HL1, besleme voltajının varlığını belirtmek için kullanılır ve LED HL2, dokunmatik sensöre yakınlığı belirtmek için kullanılır.

Dokunmatik anahtar devresi

Kapasitif dokunmatik sensör devresi aynı zamanda bir dokunmatik anahtarı çalıştırmak için de kullanılabilir, ancak küçük bir değişiklikle, çünkü yalnızca bir kişinin vücudunun yaklaşımına yanıt vermesi değil, aynı zamanda el kaldırıldıktan sonra sabit bir durumda kalması da gerekir. Bu sorunu çözmek için, iki devreli bir bölücü kullanılarak bağlanan dokunmatik sensörün çıkışına başka bir D tetikleyici (DD2.2) eklemek zorunda kaldık.

Kapasitif sensör devresi biraz değiştirildi. Yanlış alarmları dışlamak için, bir kişi parazitin varlığı nedeniyle elini yavaşça getirip kaldırabildiğinden, sensör, anahtarın gerekli çalışma algoritmasını ihlal ederek tetikleyicinin sayma girişine D birkaç darbe gönderebilir. Bu nedenle, kısa bir süre için D tetikleyicisini değiştirme yeteneğini engelleyen R4 ve C5 elementlerinden oluşan bir RC zinciri eklendi.

Tetikleyici DD2.2, DD2.1 ile aynı şekilde çalışır, ancak D girişine giden sinyal diğer elemanlardan değil, DD2.2'nin ters çıkışından sağlanır. Sonuç olarak, C girişine gelen darbenin pozitif kenarı boyunca, D girişindeki sinyal tersine değişir. Örneğin, başlangıç ​​​​durumunda pin 13'te mantıksal bir sıfır varsa, o zaman elinizi sensöre bir kez kaldırdığınızda tetik değişecek ve pin 13'te mantıksal bir sıfır ayarlanacaktır. Sensörle bir sonraki etkileşiminizde pin 13 tekrar mantıksal sıfıra ayarlanacaktır.

Tuvalette bir kişi olmadığında anahtarı bloke etmek için, sensörden R girişine bir mantıksal ünite sağlanır (diğer tüm girişlerdeki sinyallerden bağımsız olarak tetikleyicinin çıkışında sıfır ayarı). Güç ve Anahtarlama Ünitesindeki solenoid valfı açmak için kablo demeti aracılığıyla anahtar transistörün tabanına beslenen kapasitif anahtarın çıkışında mantıksal bir sıfır ayarlanır.

Direnç R6, arıza durumunda veya kontrol telinde bir kopma olması durumunda kapasitif sensörden gelen bir engelleme sinyalinin yokluğunda, R girişindeki tetiği bloke eder, böylece bidede kendiliğinden su temini olasılığını ortadan kaldırır. Kondansatör C6, R girişini parazitten korur. LED HL3, bidedeki su kaynağını göstermeye yarar.

Kapasitif dokunmatik sensörlerin tasarımı ve detayları

Bidede su temini için bir sensör sistemi geliştirmeye başladığımda, bana en zor görev kapasitif doluluk sensörünün geliştirilmesi gibi göründü. Bunun nedeni bir dizi kurulum ve çalıştırma kısıtlamasıdır. Sensörün tuvalet kapağına mekanik olarak bağlanmasını istemedim çünkü yıkama için periyodik olarak çıkarılması gerekiyor ve buna müdahale etmiyor. sanitasyon tuvaletin kendisi. Bu yüzden tepki veren element olarak kabı seçtim.

Varlık sensörü

Yukarıda yayınlanan şemaya dayanarak bir prototip yaptım. Kapasitif sensörün parçaları baskılı devre kartı üzerine monte edilir; kart plastik bir kutuya yerleştirilir ve bir kapakla kapatılır. Anteni bağlamak için, besleme voltajını ve sinyalini sağlamak üzere dört pimli bir RSh2N konektörünün takılı olduğu kasaya tek pimli bir konektör takılıdır. Baskılı devre kartı konektörlere lehimleme yoluyla bağlanır bakır iletkenler floroplastik izolasyonda.

Kapasitif dokunmatik sensör, iki KR561 serisi mikro devre, LE5 ​​​​ve TM2 üzerine monte edilmiştir. KR561LE5 mikro devresi yerine KR561LA7'yi kullanabilirsiniz. 176 serisi mikro devreler ve ithal analoglar da uygundur. Dirençler, kapasitörler ve LED'ler her türe uyacaktır. Kapasitör C2, büyük sıcaklık dalgalanmalarının olduğu koşullarda çalışırken kapasitif sensörün kararlı çalışması için çevre küçük bir TKE ile alınması gerekiyor.

Sensör, monte edildiği tuvalet platformunun altına monte edilir sarnıç Tanktan sızıntı olması durumunda suyun giremeyeceği bir yerde. Sensör gövdesi çift taraflı bant kullanılarak tuvalete yapıştırılmıştır.

Kapasitif sensörün anten sensörü bir bakır parçasıdır telli tel 35 cm uzunluğunda floroplastik ile yalıtılmış, klozetin dış duvarına cam düzleminin bir santimetre altına şeffaf bantla yapıştırılmıştır. Sensör fotoğrafta açıkça görülüyor.

Dokunma sensörünün hassasiyetini ayarlamak için tuvalete monte ettikten sonra, kesme direnci R3'ün direncini HL2 LED'i sönecek şekilde değiştirin. Daha sonra elinizi sensörün bulunduğu yerin üzerindeki klozet kapağının üzerine koyun, HL2 LED'i yanmalı, elinizi çekerseniz sönmelidir. Kütle olarak insan uyluğundan bu yana daha fazla el, daha sonra çalışma sırasında böyle bir ayarlamadan sonra dokunmatik sensörün çalışması garanti edilecektir.

Kapasitif dokunmatik anahtarın tasarımı ve detayları

Kapasitif dokunmatik anahtar devresi daha fazla parçaya sahiptir ve bunları barındırmak için daha büyük bir muhafazaya ihtiyaç duyulmuştur ve estetik nedenlerden ötürü, dış görünüş Varlık sensörünün bulunduğu mahfaza, görünür bir yere kurulum için pek uygun değildi. Telefon bağlamak için kullanılan rj-11 duvar prizi dikkat çekti. Doğru boyuttaydı ve iyi görünüyordu. Gereksiz her şeyi soketten çıkardıktan sonra, kapasitif dokunmatik anahtar için baskılı devre kartını içine yerleştirdim.

Güvenliği sağlamak baskılı devre kartı Kasanın tabanına kısa bir stand yerleştirildi ve buna bir vida kullanılarak dokunmatik anahtar parçalarına sahip bir baskılı devre kartı vidalandı.

Kapasitif sensör, daha önce içlerindeki LED'ler için bir pencere kesildikten sonra, Moment tutkalıyla soket kapağının tabanına bir pirinç levha yapıştırılarak yapıldı. Kapağı kapatırken yay (silikon çakmaktan alınan) pirinç levhaya temas eder ve böylece devre ile sensör arasındaki elektriksel teması sağlar.

Kapasitif dokunmatik anahtar, bir adet kendinden kılavuzlu vida kullanılarak duvara monte edilir. Bu amaçla mahfazada bir delik bulunur. Daha sonra kart ve konektör takılır ve kapak mandallarla sabitlenir.

Kapasitif bir anahtarın ayarlanması, yukarıda açıklanan varlık sensörünün kurulmasından pratik olarak farklı değildir. Yapılandırmak için, besleme voltajını uygulamanız ve direnci, sensöre bir el getirildiğinde HL2 LED'i yanacak ve kaldırıldığında sönecek şekilde ayarlamanız gerekir. Daha sonra, dokunma sensörünü etkinleştirmeniz ve elinizi anahtar sensörüne doğru hareket ettirip çekmeniz gerekir. HL2 LED'i yanıp sönmeli ve kırmızı HL3 LED'i yanmalıdır. El kaldırıldığında kırmızı LED yanık kalmalıdır. Tekrar elinizi kaldırdığınızda veya vücudunuzu sensörden uzaklaştırdığınızda HL3 LED'inin sönmesi yani bidedeki su beslemesinin kapatılması gerekir.

Evrensel PCB

Yukarıda sunulan kapasitif sensörler, aşağıda fotoğrafta gösterilen baskılı devre kartından biraz farklı olarak baskılı devre kartları üzerine monte edilmiştir. Bunun nedeni, her iki baskılı devre kartının tek bir evrensel kartta birleştirilmesidir. Bir dokunmatik anahtar monte ederseniz, yalnızca 2 numaralı parçayı kesmeniz gerekir. Bir dokunma varlığı sensörünü monte ederseniz, 1 numaralı parça kaldırılır ve tüm öğeler takılmaz.

Dokunmatik anahtarın çalışması için gerekli olan ancak varlık sensörünün çalışmasına müdahale eden R4, C5, R6, C6, HL2 ve R4 elemanları takılmamıştır. R4 ve C6 yerine tel köprüler lehimlenmiştir. R4, C5 zinciri bırakılabilir. Çalışmayı etkilemeyecektir.

Aşağıda, folyoya iz uygulamanın termal yöntemini kullanarak tırtıklı hale getirmek için bir baskılı devre kartının çizimi bulunmaktadır.

Çizimi parlak kağıda veya aydınger kağıdına yazdırmak yeterlidir ve şablon, baskılı devre kartı yapımı için hazırdır.

Bidede su temini için dokunmatik kontrol sistemine yönelik kapasitif sensörlerin sorunsuz çalışması, üç yıllık sürekli çalışma boyunca pratikte onaylanmıştır. Hiçbir arıza kaydedilmedi.

Ancak devrenin güçlü darbe gürültüsüne karşı duyarlı olduğunu belirtmek isterim. Kurulum konusunda yardım isteyen bir e-posta aldım. Devrenin hata ayıklaması sırasında yakınlarda tristör sıcaklık kontrol cihazına sahip bir havya olduğu ortaya çıktı. Havyayı kapattıktan sonra devre çalışmaya başladı.

Böyle bir durum daha vardı. Kapasitif sensör, buzdolabıyla aynı çıkışa bağlanan bir lambaya yerleştirildi. Açıldığında ışık açıldı ve tekrar söndüğünde. Lambanın başka bir prize bağlanmasıyla sorun çözüldü.

Plastik bir depolama tankındaki su seviyesini düzenlemek için açıklanan kapasitif sensör devresinin başarılı bir şekilde kullanıldığına dair bir mektup aldım. Alt ve üst kısımlarda elektrikli pompanın açılıp kapanmasını kontrol eden silikonla yapıştırılmış bir sensör vardı.