Stjerne nyheder
Kapacitive nærhedssensorer. Skemaer af bevægelsessensorer og princippet om deres drift, forbindelsesdiagrammer Skema af en kapacitiv sensor på en logisk chip
Sensoren består af en holder, en kapacitiv plade, som er galvanisk forbundet til signalledningen, et skærmet kabel og et tilsvarende stik til at forbinde sensoren med indgangen på kontrolapparatet.
Hvad følger:
1. Jo tættere den kapacitive plade er på den ledende kerne af den eksplosive ledning, jo større er signalet ved sensorudgangen.
2. Påvirkningen af elektromagnetisk interferens fra tilstødende eksplosive ledninger vil være mindre mindre størrelse kapacitiv plade og jo mindre er den uafskærmede del af signalledningen.
4. Kapacitiv kobling er en differentierende kæde (HPF), der transmitterer højfrekvente svingninger (nedbrydningsregion) og ikke transmitterer lavfrekvente svingninger (forbrændingsregion), dvs. formen af den sekundære spænding ved sensorudgangen vil blive forvrænget.
CD – kapacitans mellem den ledende kerne af den eksplosive ledning og sensorens kapacitive plade
Rin – indgangsmodstand for registreringsudstyr
Svh - indgangskapacitansen tages ikke i betragtning, da den faktisk er inde I dette tilfælde påvirker ikke noget
Den røde graf viser det originale signal (firkantbølge 1 KHz, driftscyklus 10 %, amplitude 1 V)
På diagrammet af blå farve viser signalet modtaget ved udgangen af differentieringskæden
Signal fra sensorudgangen uden brug af en kompensationskapacitans
For at eliminere forvrængning af den sekundære spændingsbølgeform ved sensorudgangen er det nødvendigt at bruge en ekstra kompensationskapacitans, som danner en kapacitiv divider med sensor-kerne-kapacitansen:
Uden at tage højde for indgangsmodstanden for kontroludstyret bestemmes transmissionskoefficienten for den kapacitive deler af følgende forhold: Kp = Sd / (Sd + Sk). Som det fremgår af forholdet, end mere værdi kapacitans Sk, jo lavere vil spændingsværdien ved udgangen af den kapacitive deler være. For en ideel kapacitiv deler uden at tage højde for indgangsmodstanden på optageudstyret, kan Ck tages så lille som ønsket, og formen af signalet ved udgangen af deleren vil nøjagtigt svare til formen af signalet ved dets indgang .
Når man tager inputmodstanden i betragtning, bliver forholdet til bestemmelse af transmissionskoefficienten meget mere voluminøst, men afhængigheden af Kp på Sk forbliver den samme. Indgangsimpedansen for optageudstyret påvirker ikke direkte Kp, den bestemmer "graden af indført forvrængning".
Efterhånden som indgangsmodstanden stiger, falder forvrængning af den sekundære spændingsbølgeform betydeligt. I de fleste tilfælde er indgangsmodstanden for næsten alle oscilloskoper, der anvendes til autodiagnostik, i området 1 MOhm, med undtagelse af specialiserede indgange, der udelukkende er beregnet til tilslutning af højspændingssensorer. Derfor, når sensoren tilsluttes direkte til oscilloskopets indgang (uden en specialiseret adapter), kan Rin også tages som en konstant, og vil være begrænset til kun at variere Sk.
Bemærk!
Tilslutning af sensoren til oscilloskopindgangen blot gennem en 10 MΩ modstand vil føre til en stigning i indgangsmodstanden og følgelig et fald i forvrængning af den sekundære spændingsbølgeform, men samtidig transmissionskoefficienten for kanalindgangsvejen vil falde cirka tidoblet. For at øge indgangsimpedansen uden at reducere transmissionskoefficienten er det nødvendigt at bruge en mellembuffer (repeater - den enkleste adapter) med en høj indgangsimpedans og lav udgangsimpedans.
For nuværende SD (ikke kendt nøjagtigt) og Rin (normalt 1 MOhm) vælges værdien af Sk baseret på et kompromis:
1. Jo lavere Sk, jo større er spændingsamplituden ved udgangen af den kapacitive deler
2. Jo større Sk, jo mindre er graden af forvrængning af den sekundære spændingsbølgeform.
I praksis kan værdien af Sk øges, indtil "amplituden" af spændingen ved udgangen af den kapacitive divider er tilstrækkeligt adskilt fra baggrundsstøjen.
Tilslutningssted SK: i begyndelsen af kablet (tættere på den kapacitive plade) eller i enden af kablet (tættere på indgangen på optageudstyret) - har stort set ingen indflydelse på formen og amplituden af signalet fra sensoren produktion.
Den røde graf viser signalet modtaget fra højspændingssensoren og Sk = 3,3 nF forbundet til oscilloskopets indgang, den blå graf viser signalet modtaget fra højspændingssensoren og Sk = 3,3 nF forbundet direkte ved siden af den kapacitive plade. Som du kan se, er formen af signalerne næsten den samme, og amplituden varierer inden for området for de nominelle værdier af de anvendte kondensatorer +/- 20%.
Eksempler på oscillogrammer af sekundær spænding optaget af den samme sensor med en kapacitiv plade i form af en cirkel med en diameter på ~10 mm ved forskellige betydninger Sk, på et stativ med DIS-spoler 2112-3705010 (formen af den sekundære spænding er lidt anderledes end den sædvanlige på grund af udledning i det fri).
Sk = 470 pF. Forbrændingsområdet synker betydeligt, men nedbrydningsamplituden når 5 volt.
Sk = 1,8 nF. Forbrændingsområdet synker også betydeligt, nedbrydningsamplituden er faldet til 2 Volt.
Sk = 3,3 nF. Forbrændingsområdet synker ikke meget, nedbrydningsamplituden er faldet til 1 Volt.
Sk = 10 nF. Forbrændingsområdet synker praktisk talt ikke, men nedbrydningsamplituden er også faldet til 0,4 volt.
Som det kan ses, ved Sk = 10 nF er formen af den sekundære spænding praktisk talt ikke forvrænget, og støjen er ret ubetydelig.
Til sammenligning er oscillogrammer af den sekundære spænding taget fra den samme eksplosive ledning vist uden brug af en adapter og ved hjælp af en specialiseret tændingsadapter.
Den røde graf viser signalet modtaget fra højspændingssensoren (Sk = 10 nF) direkte forbundet til oscilloskopets indgang. Den blå graf viser signalet modtaget fra Postolovsky-adapteren, som den "native" Postolovsky-eksplosivsensor er forbundet til.
Som du kan se, er formen på begge signaler næsten den samme, men fra en adapter, der indeholder mellemforstærkere, har signalet en 3 gange større amplitude.
Bemærk!
Alle adaptere, der bruger kapacitive sensorer, forvrænger formen af den sekundære spænding, men med en høj indgangsmodstand og tilstrækkelig C er den indførte forvrængning ekstremt ubetydelig.
I det enkleste tilfælde er en kapacitiv aftrækker enhver metalgenstand placeret ved siden af en eksplosiv ledning, dvs. rollen som en kapacitiv plade kan være en krokodilleklemme, folie viklet på en eksplosiv ledning, en mønt osv.
I praksis anbefales det som en højspændingskapacitiv sensor at bruge et design, der opfylder følgende krav:
1. Høj grad nedbrudssikring
2. Lav modtagelighed for elektromagnetisk interferens fra nærliggende eksplosive ledninger
3. Praktisk design for hurtig tilslutning af sensoren til højspændingsledningen
Eksempler på design af eksplosive kapacitive sensorer:
En 20x70 mm blikplade bukkes, så den presses tæt mod sprængtråden.
I det væsentlige den samme plade kun isoleret.
BB sensor af typen "tøjklemme".
BB-sensor, der ligner et af Bosch-designerne (leveres til $7/styk).
Som et eksempel kan du overveje fremstillingsprocessen for en eksplosiv sensor baseret på ovenstående design fra Bosch.
For at lave sensoren skal du bruge:
1. BB-sensorhåndtaget diskuteret ovenfor.
2. Afskærmet kabel 1-3 m Det anbefales at bruge et blødt mikrofonkabel, da det er meget mere praktisk at bruge end et hårdt koaksialkabel. Kablets karakteristiske impedans er 50 eller 75 Ohm, det er ligegyldigt, da alle de undersøgte signaler er i lavfrekvensområdet.
3. Stik til tilslutning af sensoren til et oscilloskop eller tændingsadapter BNC-FJ / BNCP / FC-022 Adapter F / BNC-stik til F-rør (stikket er kun det samme for forskellige producenter/ det kaldes anderledes af sælgere).
BNC-M/FC-001/RG58/F stik
Bemærk!
Når du køber et F-stik og et kabel, skal du være opmærksom på korrespondancen mellem kablets diameter og diameteren af stikket til indpakning på kablet, ellers bliver du enten nødt til at skære en del af kabelisoleringen af for at reducere dens diameter, eller vindtape rundt om kablet for at øge dets diameter.
4.
Forskruning / forseglet forskruning / kabelforskruning PG-7 med tomme gevind
5. Kapacitiv plade "patch" med en diameter på 9-10 mm
"Smågrisen" kan enten skæres ud af blik eller bruge en speciel stanse (det er bedst at bruge en 8 mm stanse; efter afbrænding får du en "gris" med en diameter på lidt mere end 9 mm):
Det er også muligt at bruge trykstifter med passende diameter som "hæl".
6. Kompensationskapacitansen er en ikke-polær (helst keramisk) kondensator med en nominel værdi på 2,2 nF til 10 nF for en spænding på 50 Volt (hvis du bruger en 1 kV kondensator, så i tilfælde af et sammenbrud af højspændingsledningen , vil det stadig brænde ud). Det er muligt at bruge både udgangskondensatorer og plane kondensatorer i 1206 eller 0805 pakken.
Fremstillingsprocedure:
1. Fjern isoleringen fra det skærmede kabel til fletningen, i en sektion på 12-13 mm. En del af fletningen nedenunder strippet isolering Vend den udad og placer den jævnt langs kablet. Fjern isoleringen fra signalledningen i en sektion på 10-11 mm og fortin den.
2. Skru stikket F på kablet, så det sidder tæt på kablet og er i god kontakt med den del af den udfoldede fletning. I dette tilfælde skal signalledningen rage tilstrækkeligt ud fra F-stikket til at skabe pålidelig kontakt med den centrale ben på BNC-FJ-stikket.
3. Skru BNC-FJ-stikket på F-stikket. Kontroller derefter tilstedeværelsen af kontakt (ring med en tester) mellem signalledningen og den centrale stang på BNC-FJ-stikket, mellem kabelfletningen og skærmen på BNC-FJ-stikket, og fraværet af kontakt mellem signalledningen og kabelfletningen.
4. Hvis der er en PG-7 forskruning, så sæt den først på kablet ved at skrue møtrikken af den.
5. Fjern isoleringen og fletningen fra den modsatte ende af kablet, i en sektion på 3-5 mm. Fjern isoleringen fra signalledningen i en sektion på 2-3 mm. Lod en kapacitiv plade til den fortinnede signalledning.
Om nødvendigt loddes en kompensationskapacitans mellem signaltråden og fletningen.
6. Pak en del af signaltråden og den loddede kompensationskapacitans ind med elektrisk tape, så den kapacitive plade ikke dingler og presses sammen med kanten af det elektriske bånd. Smør derefter den kapacitive plade generøst med fedt.
Fast olie "forbedrer" Dielektrisk konstant og eliminerer hop i forbrændingsområdet.
Den røde graf viser signalet modtaget fra eksplosivsensoren (Sk = 3,3 nF) uden fedt. Den blå graf viser signalet modtaget fra en eksplosiv sensor (Sk = 3,3 nF) ved brug af fast olie. Uden brug af fedt "springer" forbrændingsområdet nogle gange med 20-30%.
7. Anbring eksplosivsensorens håndtag, så den kapacitive plade hviler mod bunden af sensorhætten. Spænd derefter kablet fast enten ved hjælp af en PG-7 forskruning eller fastgør det med elektrisk tape (i dette tilfælde skal sensoren håndteres med ekstrem forsigtighed for ikke ved et uheld at rive kablet ud af sensorhåndtaget).
Resultatet bør være en højspændingskapacitiv sensor, som kan forbindes direkte til en af de analoge (med tilstedeværelsen af Ck) eller til de logiske (uden Ck) indgange på oscilloskopet.
Hvad er kapacitive sensorer? Dette er den mest almindelige elektronisk relæ, udløses, når kapacitansen ændres. Det følsomme element i mange af de kredsløb, der diskuteres her, er generatorer. høj frekvens fra hundredvis af kilohertz eller mere. Hvis du tilslutter en ekstra kapacitans parallelt med denne generators kredsløb, vil enten frekvensen af generatoren ændre sig, eller dens svingninger stopper helt. Under alle omstændigheder vil en tærskelenhed fungere, som tænder en lyd- eller lysalarm. Disse ordninger kan bruges i forskellige modeller som, når de møder forskellige forhindringer, vil ændre deres bevægelse, i hverdagen - sad i computer stol den bærbare computer tændt eller stereoanlægget begyndte at spille, enhederne kan også bruges til at tænde lyset i rum til at bygge alarmsystemer mv.
Kredsløbet fungerer ved lydfrekvenser. For at øge følsomheden er der tilføjet en lavfrekvensgenerator til kredsløbet. felteffekt transistor.
Generator af rektangulære impulser med gentagelsesfrekvensen af sidstnævnte 1 kHz lavet på elementer DD1.1 Og DD1.2. Designet som et udgangstrin DD1.3, hvis belastning er telefonhøjttaleren.
For at øge kredsløbets følsomhed kan du tilføje antallet af radiokomponenter indført i RC - kæde.
Kredsløbet bør begynde at fungere umiddelbart efter tænding. Nogle gange skal du justere modstanden R1 til tærskelfølsomhed.
Ved justering af relæet er to muligheder for dets drift mulige: fejl eller generering, når en kapacitans vises. Installationen af kredsløbsdesignmuligheden, vi har brug for, vælges ved at vælge den nominelle værdi variabel modstand R1. Når din hånd nærmer sig E1 ved at justere modstand R1, gør de det således, at afstanden, hvorfra kredsløbet startes, er 10 - 20 centimeter.
For at aktivere forskellige aktuatorer i et kapacitivt relæ bruger vi signalet fra udgangen af elementet DD1.3.
For at tænde lyset passerer de ved siden af den anden kapacitive konverter, og for at slukke for belysningen i rummet med den første.
Udløsning af konverteren fører til kobling af RS-triggeren bygget på logiske elementer. Kapacitive sensorer er lavet af stykker koaksialkabel, hvorfra en skærm fjernes i en længde på omkring 50 centimeter. Kanten af skærmen skal isoleres. Sensorer er monteret på dørkarm. Længden af den uafskærmede del af sensorerne og modstandsværdierne R5 og R6 vælges ved fejlfinding af kredsløbet, så udløseren udløses pålideligt, når et biologisk objekt passerer i en afstand af 10 centimeter fra sensoren.
Mens kapacitansen mellem sensoren og huset er lille, dannes korte impulser med positiv polaritet ved modstanden R2 og ved indgangen til elementet DD1.3, og ved udgangen af elementet er de samme impulser allerede inverteret. Kapacitans C5 oplades langsomt gennem modstand R3, når der er et logisk et-niveau ved elementets udgang, og aflades hurtigt gennem diode VD1 ved logisk nul. Da afladningsstrømmen er højere end ladestrømmen, har spændingen på kondensator C5 et logisk nulniveau, og element DD1.4 er låst for lydfrekvenssignalet.
Når man nærmer sig et element af ethvert biologisk objekt, øges dets kapacitans i forhold til den fælles ledning, amplituden af pulserne ved modstand R2 falder under koblingstærsklen DD1.3. Ved dens udgang vil der være en konstant logisk kondensator C5, der vil være fyldt med kapacitans til dette niveau. Element DD1.4 begynder at sende lydfrekvenssignalet, og der lyder et bip i højttaleren. Følsomheden af det kapacitive relæ kan justeres ved at justere kapacitansen C3.
Sensoren er lavet i hånden ved hjælp af et metalnet med dimensioner på 20 x 20 centimeter, for et godt niveau af følsomhed af relæet.
I dette kapacitive relækredsløb er en transistor VT1 forbundet til det logiske element DD1.4, i hvis kollektorkredsløb en tyristor VS1 er forbundet til at styre en kraftig belastning.
Enheden, samlet i henhold til diagrammet nedenfor, reagerer på tilstedeværelsen af enhver ledende genstand, inklusive en person. Følsomheden af sensoren kan justeres ved hjælp af et potentiometer. Kredsløbet tillader ikke at detektere bevægelse af objekter, men det er godt netop som tilstedeværelsessensor. En af oplagt løsning brug af en kapacitiv tilstedeværelsessensor i hverdagen er hjemmelavet kredsløb automatisk døråbning. Til disse formål skal enhedsdiagrammet placeres på forsiden af døren.
Grundlaget for denne kapacitive enhed er en oscillator med T1 og en one-shot enhed. Oscillatoren er en typisk Clapp-oscillator med en stabil frekvens. Den kapacitive sensoroverflade fungerer som en kondensator for tankkredsløbet, og i denne konfiguration vil frekvensen være omkring 1 MHz.
Kredsløbets skiftetid kan ændres bredt udvalg ved hjælp af variabel modstand P2. Det er ikke nødvendigt at bringe metalgenstande tæt på sensoren, da det kapacitive relæ forbliver lukket. Dette kredsløb kan også bruges som detektor for aggressive væsker. Den største fordel her er, at overfladen af den kapacitive sensor ikke kommer i direkte kontakt med væsken.
En laveffektgenerator med en pulsgentagelseshastighed på 465 kHz er lavet på en felteffekttransistor og på en bipolær transistor elektronisk nøgle for at aktivere relæ K1, hvis kontakter tænder aktuatoren. En diode bruges i et kredsløb, når polariteten af den tilsluttede strømkilde ved et uheld ændres.
Det kapacitive relæs aktionsområde og følsomhed afhænger af justeringen af C1 og sensorens design, hvis du er interesseret i denne udvikling, så kan du downloade modeldesignermagasinet fra linket lige ovenfor.
Grundlaget for kredsløbet er en laveffekt RF-generator. Til oscillerende kredsløb L1C4 metalplade tilsluttet. Håndfladen eller en anden del af den menneskelige krop bragt til den repræsenterer kondensatorens anden plade C d. jo højere større område dens plader og mindre afstand mellem dem. L1 vind på rammen ∅ 8-9 mm, limet af papir. Spolen BESTÅR AF 22-25 omdrejninger af PEV-1 0,3-0,4 ledning, viklet drej for drejning. Tapet skal laves fra 5-7. omgang, tællet fra begyndelsen.
RelæindstillingerTilslut den bipolære transistor til kollektorkredsløbet V1 milliammeter ved 10 mA og mellem tilslutningspunktet for milliammeteret med spolen L1 og tilslut en 0,01-0,5 µF kondensator med emitteren på den anden transistor. Afbryd midlertidigt metalpladen fra generatoren. Overvågning af aflæsningerne af milliammeteret lukker vi kort L1C4. Samlerstrøm V1 falder kraftigt: fra 2,5-3 til 0,5-0,8 mA. De maksimale aflæsninger svarer til generation, minimum - dets fravær. Hvis generatoren er spændt, fastgør pladen til den og bevæg langsomt din håndflade mod den. Kollektorstrømmen skal falde til et niveau på 0,5-0,8 mA.
Svage strømændringer forstærkes ved hjælp af en to-trins ULF tændt V2, V3. Og for at kunne styre belastningen ved hjælp af en berøringsfri metode, er kredsløbets sidste fase bygget på en trinistor V5.
Motor med variabel modstand R4 indstillet til den laveste position. Og så flyttes den langsomt op, indtil indikatoren tænder H1. Nu bringer vi vores håndflade til pladen og kontrollerer enhedens funktion.
Diode V4 i tyristorkredsløbet V5 eliminerer forekomsten af en omvendt spændingsimpuls. EN V6 og modstand R7 beskytte tyristoren mod nedbrud. Til SCR med U o6p. = 400 V elementer V6 Og R7 kan fjernes fra diagrammet.
I dag vil du ikke overraske nogen med forskellige formål og effektivitet. elektroniske anordninger advarsler, der underretter eller tænder for sikkerhedsalarmen længe før direkte kontakt med en uønsket "gæst" med en beskyttet grænse (territorium). Mange af disse knuder beskrevet i litteraturen er efter min mening interessante, men for komplekse.
I modsætning til dem foreslås en simpel ikke-kontakt kapacitiv sensor (fig. 4.11), som kan samles af en nybegynder radioamatør. Enheden har adskillige fordele, hvoraf den ene (høj inputfølsomhed) bruges til at advare om, at ethvert animeret objekt (for eksempel en person) nærmer sig E1-sensoren.
Den praktiske anvendelse af knuden er svær at overvurdere. I den originale version er enheden monteret ved siden af dørkarm boligbyggeri med flere lejligheder. Indgangsdør- metal. Volumen af signal 34 udsendt af kapsel ΗΑ1 er tilstrækkelig til at blive hørt i en lukket loggia og er sammenlignelig med lydstyrken af en lejlighedsklokke.
Strømforsyningen er stabiliseret, spænding 9...15 V, med god bølgespændingsfiltrering over udgangen. Strømforbruget er ubetydeligt i standbytilstand (adskillige µA) og stiger til 22...28 mA, når aktivt arbejde emitter HA1. En transformerløs kilde kan ikke bruges på grund af muligheden for elektrisk stød.
Alt dette skal tages i betragtning ved fremstilling af enheden. Men hvornår korrekt forbindelse du kan skabe en vigtig og stabil del tyverialarm, at sikre hjemmets sikkerhed og advare ejere om en nødsituation, allerede før den opstår. Den færdige enhed er vist i fig. 4.12.
Ris. 4.12. Enhed med en bilantenne i form af en kapacitiv sensor
Måske, med andre muligheder for sensorer og antenner, vil noden manifestere sig i en anden kvalitet. Hvis du eksperimenterer med længden af skærmkablet, længden og arealet af sensorantennen E1 og forsyningsspændingen af noden, er det muligt, at du bliver nødt til at justere HA1. Kan erstattes af en lignende kapsel med en indbygget generator 34 og en driftsstrøm på højst 50 mA, for eksempel: FMQ-2015B, KRKH-1212V og lignende.
Takket være brugen af en kapsel med en indbygget generator fremkommer en interessant effekt: Når en person nærmer sig sensor-antennen E1, er lyden af kapslen monoton, og når en person bevæger sig væk (eller nærmer sig en afstand på ca. 1,5 m fra E1), udsender kapslen en stabil intermitterende lyd i overensstemmelse med ændringer i potentialeniveauet ved udgangen af element DD1.2.
Hvis en kapsel med indbygget afbrydelsesgenerator 34, for eksempel KPI-4332-12, bruges som HA1, vil lyden ligne en sirene ved relativt lang distance person fra antennesensoren og et stabilt intermitterende signal ved maksimal tilgang.
En relativ ulempe ved enheden kan betragtes som manglen på "ven/fjende"-selektivitet, da knudepunktet signalerer enhver persons tilgang til E1, inklusive ejeren af lejligheden, der er gået ud "for at købe et brød." Grundlaget for driften af enheden er elektrisk interferens og ændringer i kapacitans. En sådan knude fungerer kun effektivt i store boligområder med et udviklet netværk af elektrisk kommunikation.
Det er muligt, at en sådan enhed vil være ubrugelig i skoven, i marken - hvor som helst, hvor der ikke er nogen elektrisk kommunikation i 220 V-belysningsnetværket. Dette er en funktion ved enheden.
Ved at eksperimentere med denne enhed og mikrokredsløb (selv når den er tændt normalt), kan du få uvurderlig erfaring og ægte, let at gentage, men original i det væsentlige og funktionelle funktioner elektroniske anordninger.
Monteringselementer
Elementerne er monteret på en glasfiberplade. Huset til enheden kan være lavet af ethvert dielektrisk materiale.
For at styre strømforsyningen kan enheden udstyres med en indikator-LED, som er forbundet parallelt med strømkilden.
Kapacitive relæer i hverdagen
Kapacitiv sensor som tyverisikring
Hvis en ubuden gæst kommer ind i bilen uden tilladelse, aktiveres det kapacitive relæ og afbryder kontaktkredsløbet til tændingskontakten (fig. 1). Det kapacitive relæ er selvlåsende og tænder for tidsrelæet, som tidligere var i standby-tilstand. Tidsrelæet begynder at tælle tiden inden for 10...60 s, hvorefter tidsrelæets kontakter tænder for en kraftig flertonet lydalarm. Hvis bilejeren ønsker det, kan tidsrelækontakterne tænde for en elektrisk stødanordning, så vil tyven blive udsat for svag indflydelse elektrisk strøm effekt 1...6 mA og spænding 300...3000 V. Dørlåse køretøjet lukker automatisk og selvlåser. Et radiofyr placeret inde i køretøjet kan også aktiveres. Disse ekstra enheder kan installeres efter anmodning fra bilejeren.
Fig.1
Sensoren på det kapacitive relæ er et stykke metalfolie, der måler 100x50 mm eller folietekstolit af lignende dimensioner. Sensoren kan være placeret inde i bilen under førersædet, eller den kan være lavet i form af en slags dekorativt panel, tiltrækker flykapreren, eller omvendt skjult, og dermed ikke mærkbar for angriberens øjne, men som flykapreren skal røre ved.
Der kan være 1...10 sensorer i bilens interiør.
Tyverisikringen aktiveres af en mikroswitch placeret inde i bilen, dens placering kendt kun af køretøjets ejer. skematisk diagram mikroswitchenhed er ikke specificeret.
Spolemodstand K1 fra 1 kOhm til 175 Ohm; antal spoleomdrejninger - 3400; driftsstrømmen er 36 mA; forsyningsspænding - 12 V. Spolen i det oscillerende kredsløb L1 er viklet på en papirramme med en diameter på 8 ... 10 mm og indeholder 26 vindinger PEV-1 ledning med en diameter på 0,3 ... 0,4 mm, viklet drej for at vende i ét lag. Hanen laves fra 7. omgang.
A. Gaiduk, Borisov
Simpel kapacitiv enhed
Anordningen, hvis kredsløb er vist i fig. 2, fungerer ved lydfrekvenser. For at øge følsomheden indføres en felteffekttransistor i lavfrekvensgeneratorkredsløbet, til hvis port en sensor er forbundet.
Fig.2
En rektangulær impulsgenerator med en lydfrekvens på omkring 1000 Hz er samlet ved hjælp af elementer DD 1.1 og DD 1.2. Elementet bruges som udgangstrin DD 1.3 af samme K155LA3 mikrokredsløb, hvis belastning er telefonkapslen.
For yderligere at øge følsomheden af det kapacitive relæ er det muligt at øge antallet af elementer, der indføres i R.C. - kæde. Det skal dog tages i betragtning, at med fem eller flere logiske elementer i kredsløbet bliver opsætningen ikke mere kompliceret.
Et konventionelt kapacitivt relæ begynder at virke umiddelbart efter tænding. Du skal bare justere modstanden R 1 for tærskelfølsomhed.
Ved fejlfinding af dette relæ er to muligheder for dets drift mulige: fejl eller omvendt generering, der opstår, når en kapacitans indføres. Installation af den nødvendige option udføres ved at vælge en variabel modstand R 1. Når din hånd nærmer sig E1-sensoren, skal du justere modstanden R 1, sikrer de, at afstanden, hvorfra det kapacitive relæ fungerer, er ca. 10 - 20 cm.
For at forbinde aktuatorer til et kapacitivt relæ, signalet fra elementet DD 1.3 skal anvendes på det elektroniske relæ.
Krylov A.
Yaroslavl-regionen
Kapacitivt relæ til lysstyring
I hyppigt besøgte lokaler er det for at spare energi praktisk at bruge et kapacitivt relæ til at styre belysningen. Når de kommer ind i et rum, hvis det er nødvendigt at tænde lyset, passerer de nær den kapacitive sensor, som sender et signal til det kapacitive relæ, og lampen tænder. Når du forlader rummet, hvis du har brug for at slukke lyset, passerer de nær den kapacitive sensor for at slukke den, og relæet slukker lampen. I standby-tilstand bruger enheden en strøm på omkring 2 mA.
Det skematiske diagram af et kapacitivt relæ er vist i fig. 3
Ris. 3
Enheden ifølge kredsløbet ligner et tidsrelæ, hvor timingenheden er erstattet af en trigger på de logiske elementer DD1.1, DD1.2. Når kontakten S1 er tændt, vil der strømme strøm gennem lampen HL1, hvis der tilføres spænding til bunden af transistoren VT1 fra udgangen af element DD1.1 højt niveau. Transistor VT1 er åben, og tyristor VD6 åbner i begyndelsen af hver halv-cyklus af spændingen. Udløseren skifter fra den kapacitive lækstrøm, når en person nærmer sig en vis afstand til en af de kapacitive sensorer, hvis han før det skiftede fra at nærme sig den anden. Når højniveauspændingen ved bunden af transistoren VT1 ændres til en lavniveauspænding, vil tyristoren VD6 lukke, og lampen slukkes.
Kapacitive sensorer E1 og E2 er stykker af koaksialkabel (for eksempel RK-100, IKM-2), fra hvis frie ende en skærm fjernes til en længde på omkring 0,5 m. Det er ikke nødvendigt at fjerne isoleringen fra midterledningen. Skærmens kant skal være isoleret. Sensorerne kan fastgøres til dørkarmen. Længden af den uafskærmede del af sensorerne og modstanden af modstande R5. R6 vælges ved opsætning af enheden, så udløseren skifter pålideligt, når en person passerer i en afstand af 5...10 cm fra sensoren.
Ved opsætning af enheden skal der tages forholdsregler, da enhedens elementer er under netspænding.
S. Lobkovich, Minsk
Kapacitivt relækredsløb på et mikrokredsløb
Hvad er et kapacitivt relæ? Dette er et elektronisk relæ, der udløses, når kapacitansen mellem dens sensor og den fælles ledning ændres. Den følsomme node for de fleste kapacitive relæer er generatoren elektriske vibrationer ret høj frekvens (hundredevis af kilohertz og derover). Når en ekstra kapacitans er forbundet parallelt med en sådan generators kredsløb, ændres generatorens frekvens enten inden for visse grænser, eller dens oscillationer stoppes helt. Under alle omstændigheder udløses en tærskelenhed forbundet til generatoren - den tænder en lyd- eller lysalarm.
Kapacitive relæer bruges ofte til at beskytte forskellige genstande. Når en person nærmer sig objektet, giver relæet besked til sikkerheden. Derudover finder den anvendelse i automatiseringsenheder.
Det kapacitive relækredsløb er vist i fig. 4
Fig.4
Enheden er samlet på en enkelt integreret digital chip og indeholder ikke viklingsdele, som er essentielle ved fremstilling af enheder med en højfrekvensgenerator.
Sådan fungerer et kapacitivt relæ. Mens kapacitansen mellem sensoren tilsluttet stikkontakten XS 1, i forhold til den fælles ledning (minus strømkilden) er lille, på en modstand R 2, hvilket betyder ved indgangen af det dertil tilsluttede element DD Der dannes 1,3 korte impulser med positiv polaritet, og ved udgangen af elementet (ben 4) dannes de samme impulser med negativ polaritet. Med andre ord er spændingen ved elementets udgang det meste af tiden på et logisk niveau på 1, og i en meget kort periode er den på et logisk niveau på 0. Kondensator C5 oplades langsomt gennem en modstand R 3, når udgangen af elementet er logisk niveau 1, og hurtigt aflades gennem dioden V.D. 1, når et logisk niveau på 0 vises Da afladningsstrømmen væsentligt overstiger ladestrømmen, har spændingen på kondensator C5 et logisk niveau på 0, og elementet. DD 1.4 er lukket for lydfrekvenssignal.
Når man nærmer sig håndsensoren, vil dens kapacitans i forhold til den fælles ledning stige, amplituden af pulserne på modstanden R 2 vil falde og blive mindre end tærsklen for at tænde for elementet DD 1.3. Ved elementudgangen DD 1.3 vil der være et konstant logisk niveau på 1, kondensator C5 oplades til dette niveau. Element DD 1.4 vil begynde at sende et lydfrekvenssignal, og i kapslen B.F. 1 høres en lyd.
Følsomheden af det kapacitive relæ kan ændres ved hjælp af trimningskondensator C3.
Sensoren er metalnet(eller plade), der måler ca. 200 x 200 mm for at sikre relativt høj følsomhed af relæet.
Kontroller og juster relæet i denne rækkefølge. Tag med den ene hånd den uisolerede ende af "jord"-ledningen, og drej trimningskondensatorens rotor og indstil den til en position, hvor der ikke er noget lydsignal. Nu, når den anden hånd nærmer sig sensoren i kapslen, skulle der høres et lydsignal. Hvis det ikke er der, kan du øge kapacitansen på kondensator C3. Hvis signalet slet ikke forsvinder, bør kapacitansen af kondensator C2 reduceres eller helt fjernes fra designet. Ved mere præcist at vælge tuningkondensatorens kapacitans kan du opnå relæudløsningen, når du fører hånden til sensoren i en afstand på mere end ti centimeter.
Hvis du vil bruge et kapacitivt relæ til at tænde for en kraftig belastning, skal du samle kredsløbet i fig. 5.
Fig.5
Nu til elementet DD 1.4 transistor tilsluttet VT 1, hvis kollektorkredsløb er forbundet med tyristorens styreelektrode VS 1. Tyristoren, og derfor dens belastning, kan drives af enten jævn- eller vekselstrøm. I det første tilfælde, efter at relæet er "udløst" og derefter "frigivet" (når hånden fjernes fra sensoren), vil det kun være muligt at slukke for tyristoren ved kortvarigt at slukke for strømmen til dets anodekredsløb. I den anden mulighed vil tyristoren slukke, når transistoren lukker.
Nechaev.I.
Kursk
Kapacitivt relæ på transistorer
Figur 6 viser kredsløbet af et simpelt transistor kapacitivt relæ.
Fig.6
Transistorer VT 1 - VT 3 danner en forstærker af det elektriske signal, der er et resultat af interferens fra den menneskelige krop. Kondensator C1, dioder D 2 og D 3 beskytter relæet mod fejlbetjening.
Sensoren er en plade af aluminium eller kobber, der måler cirka 10 cm x 10 cm VT1, VT3 det er muligt at erstatte det med KT3102, KT815.
Ved opsætning af dette kredsløb skal elektriske sikkerhedsforanstaltninger overholdes, da alle strukturelle elementer er under netspænding.
Det her simpelt kredsløb på tre transistorer vil være meget nyttigt, hvor du skal reagere på en person, der rører ved noget metallisk, for eksempel, dørhåndtag.
Sensoren er forbundet til en metalgenstand med en ledning. Når du rører ved dette objekt, lyser indikator-LED'en, og udgangsspændingen stiger.
Sensorkredsløbet består af en RF-oscillator, en detektor og en DC-spændingsforstærker.
I statisk tilstand fungerer RF-generatoren, og dens udgangssignal går til detektoren, som genererer en vis konstant spænding, der slukker indikator-LED'en.
Funktionen af sensoren er baseret på afbrydelse af dens generering under påvirkning af en ekstern kapacitans. Samtidig falder spændingen ved detektorudgangen, og indikator-LED'en låses op.
Sensordiagrammet er vist på figuren. Højfrekvensgeneratoren er lavet på transistor VT1. Kredsløbet består af spole L1, dens kapacitans og ekstern kapacitans. Modstand R3 justerer graden af omløb af kredsløbet på en sådan måde, at genereringsfejl sikres med en kraftig stigning i den kapacitive komponent af kredsløbet.
Signalet fjernes fra transistoren VT1's emitter. Hvis der er generering, er der her en RF-spænding, som tilføres diodedetektoren ved hjælp af dioder VD1 og VD2 og transistor VT2 med kondensator C5 på udgangen. Hvis der er RF-spænding i bunden af VT2, er der en spænding, der åbner den. Den åbner, og spændingen ved C5 falder. Dette fører til et fald i spændingen ved bunden af VT3, hvilket får den til at lukke.
Spændingen ved emitteren af VT3 falder, LED'en lyser ikke. Hvis du rører ved den genstand, som sensoren er forbundet til, øges kredsløbets kapacitans og bliver betydeligt højere end kapacitansen af SZ. Den er så meget højere, at kapaciteten på SZ ikke længere er nok til at opretholde produktionen. Generationen bryder sammen, og der er ikke mere RF-spænding ved emitteren af VT1. Transistor VT2 lukker, og spændingen over kondensator C5 stiger. Transistor VT3 åbner, spændingen ved dens emitter stiger, og HL-LED'en lyser.
Rammen til vikling af spolen OG er modstanden R2, hvorfor den i diagrammet er angivet som to-watt, fordi dimensionerne er nødvendige for vikling af spolen. Spole I indeholder 25-30 vindinger af PEV 0,35-tråd viklet omkring modstand R2, og enderne af denne spole er loddet til klemmerne R2.
Coil L2 er en færdiglavet choker til 5-15 millihenry. Du kan også erstatte det med en hjemmelavet choker med en sådan induktans.
KT3102 transistorer kan udskiftes med alle analoger.
HL LED - enhver indikator LED, for eksempel AL307.
Fra VT3-emitteren kan du påføre spænding for at styre en form for kredsløb, der skal tænde, når du rører ved dørhåndtaget.
Indstillingen består i at justere sensorens følsomhed med trimningsmodstand R3, så den udløses, når man rører ved et dørhåndtag eller en anden genstand, der er tilsluttet VT1-opsamleren.
