Това справочно ръководство предоставя информация за използването на кешове. различни видове. Книгата обсъжда възможни вариантиОписани са скривалищата, методите за тяхното създаване и необходимите за това инструменти, приспособления и материали за изграждането им. Дават се препоръки за организиране на скривалища у дома, в автомобили, на личен парцели така нататък.

Особено внимание се обръща на методите и способите за контрол и защита на информацията. Дадено е описание на специалното промишлено оборудване, използвано в случая, както и устройствата, достъпни за повторение от обучени радиолюбители.

Книгата се дава Подробно описаниеработи и препоръки за инсталиране и конфигуриране на повече от 50 устройства и устройства, необходими за производството на тайници, както и предназначени за тяхното откриване и защита.

Книгата е предназначена за широк кръг читатели, за всеки, който желае да се запознае с тази специфична област на човешкото творчество.

Имайки предвид факта, че човешкото тяло се състои основно от вода, която е електрически проводник, може да се приеме, че капацитивен сензор за откриване на хора е най-оптималното решение. Капацитивният сензор може да се използва като куче пазач, което реагира на натрапници, влизащи в стаята, вратите или докосване на ключалки или дръжки входни врати, метални кутии, сейфове и др.

Обикновено капацитивно реле

Обхватът на релето зависи от точността на настройката на кондензатора C1, както и от конструкцията на сензора. Максималното разстояние, на което реагира релето е 50 см.

Схематичната диаграма на капацитивно реле е показана на фиг. 2.85, а конструкцията на индуктивната бобина с нейното разположение и сензора върху платката - на фиг. 2,86.

Ориз. 2,85. Обикновено капацитивно реле

Ориз. 2,86. Проектиране на индуктивна намотка на капацитивно реле

Намотката L1 е навита върху многосекционна рамка от полистирол от веригите на транзисторните радиостанции и съдържа 500 оборота (250 + 250) с кран от средата на 0,12 mm PEL проводник, навит в насипно състояние.

Сензорът е монтиран перпендикулярно на равнината на печатната платка. Това е парче изолиран монтажен проводник с дължина от 15 до 100 см или квадрат, направен от същия проводник, със страни от 15 см до 1 и.

Кондензатор C1 е тип KPK-M, останалите са тип K50-6. RES-10, паспорт RS4.524.312 е избран като реле, можете също да използвате RES-10, паспорт RS4.524.303 или RES-55A, паспорт 0602. Диодът VD1 може да бъде изключен, тъй като е необходимо само за защита на веригата от случайна смяна на полярността хранене.

Капацитивното реле се регулира с помощта на кондензатор C1. Първо, роторът C1 трябва да бъде настроен на позиция за минимален капацитет, това ще активира релето K1. След това роторът бавно се завърта в посока на увеличаване на капацитета, докато релето K1 се изключи. Колкото по-малък е капацитетът на настройващия кондензатор, толкова по-чувствително е капацитивното реле и толкова по-голямо е разстоянието, на което сензорът може да реагира на обекта. При настройка на кондензатора тялото и ръката с диелектричната отвертка трябва да се държат възможно най-далече от платката.

Капацитивен сензор

Повечето капацитивни сензорни вериги се състоят от два осцилатора и верига, която контролира нулевия ритъм или междинната честота. В този случай честотата на един генератор се стабилизира от кварцов резонатор, а настройката на веригата на другия се влияе от външен капацитет.

Диаграмата, показана на фиг. 2.87, съдържа един генератор, работещ на честота 460–470 kHz, въздействието върху сензора води до промяна на тока, консумиран от генератора (външният капацитет не променя толкова много честотата, колкото допълнително натоварва веригата).

Ориз. 2,87. Капацитивен сензор

С увеличаването на външния капацитет, консумацията на ток се увеличава, което води до отваряне на втория транзистор.

Генераторът е сглобен на полеви транзистор VT1. Честотата на настройка се определя от параметрите на веригата на намотката L1. Сензорът може да бъде свободна форма, например парче монтажна тел, мрежа, квадрат със страна от 150 до 1000 мм или пръстен. Ако сензорът е монтиран в автомобил, тогава за защита на стъклото е достатъчен проводник с дължина 150 mm, можете да монтирате мрежа в седалките или да поставите проводника в пукнатините на таблото.

Ключът е направен на транзистор VT2. Когато е изложен на сензора, токът, консумиран от генератора, се увеличава и транзисторът VT2 се отваря, докато напрежението на неговия колектор се доближава до захранващото напрежение (веригата се захранва от параметричен стабилизатор на ценеров диод VD1 и резистор R6).

Актуаторнаправен на чипа DD1 по еднократна схема. Веригата R5C5 е необходима за забавяне на работата на устройството след включване. Ако забавянето не е необходимо, кондензаторът C5 може да бъде пропуснат. Можете да направите версия със закъснение и контролен светодиод. В този случай трябва да намалите съпротивлението на R6 до 150 ома и на R4 до 620 ома и да свържете светодиод тип AL307 последователно с R4 в посока напред. Сега първите пет до десет секунди след включване, реакцията на сензора ще доведе само до LED осветление. След това, след края на това време, всяка операция ще доведе до появата на положителен импулс на изхода на веригата с продължителност около 10 s. Продължителността на импулса може да се регулира чрез промяна на съпротивлението R7 или капацитета C6.

Капацитивният сензор е монтиран на един печатна електронна платкаизработени от едностранно фолио фибростъкло. Тримерният кондензатор е тип PDA, полевият транзистор VT1 може да бъде с всякакъв буквен индекс, както и за VT2, ще направи тук всякакви p-n-pтранзистор с ниска мощност, включително MP39 -MP42. Чипът K176LA7 може да бъде заменен с K561LA7 или дори K561LE5, но в този случай трябва да размените R5 и C5, да промените полярността на включване на C6 на обратното; изход R7, свързан към общ проводник, се свързва към катода на ценеровия диод и изходният сигнал се отстранява от клема 3 DD1, включително елемент с клеми 12, 13 и 11 между колектора VT2 и клема 9 DD1.

Бобината е навита на стандартна четирисекционна рамка от бобината на локалния осцилатор на средновълнов радиоприемник. Феритното ядро ​​(и бронираното ядро, ако има такова) се отстранява. Бобината има 1000 навивки с 0,06 mm PEV кран от средата на проводника. Можете да изберете ценеров диод с всяка подходяща мощност със стабилизиращо напрежение от 7 ... 10 V.

За да конфигурирате, свържете сензора и поставете платката там, където ще бъде (или близо до това място). След като свържете захранването, използвайте диелектрична отвертка, за да настроите ротора на кондензатора C1 в състояние на минимален капацитет. В този случай схемата трябва да работи. След това, като постепенно го завъртате под малък ъгъл и след това се отдалечавате до недостъпно разстояние (около половин метър), поставете ротора C1 в такава позиция, че веригата да спре да работи, докато не се доближите до разстоянието, което искате комплект.

Капацитивно реле на LC верига

Принципът на действие на описаната версия на капацитивно реле (фиг. 2.88) се основава на промяна в честотата на LC генератора под въздействието на външни обекти, действащи върху неговите елементи - ефект, познат ви от реакцията на радиоприемник, когато доближите ръката си до неговата антена.

Ориз. 2,88. Капацитивно реле на LC верига

Такъв капацитивен релеен генератор се формира от намотка L1, сензорен капацитет E1, кондензатори C1, C2, полеви транзистор VT1 и, разбира се, малък монтажен капацитет на устройството.

Ако захранващото напрежение на транзистора е стабилизирано и капацитетът на сензора е непроменен, тогава честотата на генератора също не се променя (в нашия случай приблизително 100 kHz). Но веднага щом се приближите или докоснете сензора с ръка, неговият капацитет се увеличава и честотата на електрическите трептения на генератора намалява.

Рязката промяна в честотата на LC генератора е сигнал за нарушение на първоначалните параметри на чувствителния елемент на капацитивното реле.

Но този сигнал все още трябва да бъде открит. Втората LC верига, образувана от намотка L2, кондензатор C4 и слабо свързана (така че качественият фактор да не пада) с генератора чрез резистор R1, помага за решаването на проблема. Използва се познатото свойство на резонансната верига - зависимостта на напрежението върху нея от честотата на трептене на входящия сигнал. Сигналното напрежение, изолирано от веригата, се коригира от диод VD1, филтрира се от кондензатор C5 и след това се подава към инвертиращия вход (щифт 2) на операционния усилвател DA1, който действа като компаратор.

С помощта на кондензатор C4 резонансната верига се настройва на началната честота F 0 на генератора. В този случай на инвертиращия вход на компаратора работи постоянно напрежение Uin. макс. Резисторите R2 и R3 задават праговото напрежение U pore на неинвертиращия вход (пин 3) на операционния усилвател. Малко по-малко от Uin. макс. В този случай напрежението на изхода на операционния усилвател е ниско и светодиодът HL1, свързан към него чрез ограничителния резистор R5, не свети.

Ако промяната в честотата на генератора е такава, че напрежението Uin става по-малко от Upore, компараторът ще работи и ще включи светодиода. При отдалечаване от сензора честотата на генератора ще се върне към първоначалната си стойност, напрежението Uin ще се увеличи, компараторът ще премине в първоначалното си състояние и светодиодът ще изгасне.

Намотките L1 и L2 са идентични по дизайн и са навити на 2000NM феритни пръстени с външен диаметър 20 mm (може да бъде 15 mm) и съдържат 100 навивки от проводник PEV-2 0,2 ​​mm. Навиване от завой до завой, в един слой. Кранът на намотката L1 е направен от 20-ия завой, като се брои от изхода, свързан с общ проводник, L2 - от средата. Разстоянието между началото и края на намотките трябва да бъде най-малко 3...4 mm. Транзистор VT1 - KPZOZB, операционен усилвател DA1 - K140UD7, K140UD8, диод VD1 - KD503B, KD521, KD522B. Кондензатори C1 и C2 - тип KT, KD, KM, SZ и C5 - KLS, KM, C4 - KPK-1, резистори R2 и R3 - тип SPZ-3, останалите - VS, MLT.

След сглобяването на релето се извършва предварителна настройка (веригата R5HL1 все още не е свързана). Ролята на сензора може временно да се изпълнява от две парчета тел с диаметър 0,5 ... 1 mm и дължина 1 ... 1,5 m, разположени успоредно на разстояние 15 ... 20 cm от единия друг. DC волтметър с относително входно съпротивление по-малко от 10 kOhm/V е свързан към кондензатор C5 и максималното отчитане на напрежението на волтметъра се постига с тримерен кондензатор C4. Ако в този случай капацитетът на кондензатора C4 се окаже най-голям, тогава паралелно с него се свързва допълнителен кондензатор с капацитет 10 ... 15 pF и настройката се повтаря. Волтметърът трябва да регистрира напрежение от 2,5...5 V. Ако е по-малко, изберете резистор R1, но съпротивлението му трябва да бъде повече от 500 kOhm. След всяка смяна на резистора настройката се повтаря.

След това светодиодът HL1, свързан последователно с резистор R5, е свързан към изхода на операционния усилвател. Плъзгачът на резистора R3 е поставен в долна позиция съгласно диаграмата, резистор R2 е поставен в средна позиция. В този случай светодиодът трябва да светне. При бавно преместване на плъзгача на резистора R3 светодиодът изгасва. Ако сега донесете ръката си до сензора или докоснете проводника, свързан към кондензатор C1, светодиодът трябва да светне. В този момент предварителната настройка на капацитивното реле може да се счита за завършена.

Диаграмата на задвижващия механизъм е показана на фиг. 2,89.

Ориз. 2,89. Актуатор

Електронен ключ на транзистор VT1 е свързан към изхода на капацитивното реле през разделител R1R2, който управлява електромагнитното реле K1, чиито контакти K1.1 включват осветителна лампа EL1 или сирена. Захранването включва понижаващ трансформатор T1, диоден токоизправител VD3-VD6 и филтърен кондензатор C2. Захранващото напрежение на самото капацитивно реле (9 V) се стабилизира от параметричния стабилизатор R3VD1.

При задействане на капацитивното реле на изхода му се появява постоянно напрежение от 7...8 V, част от което се подава към основата на транзистора VT1. Транзисторът се отваря, релето K1 се активира и със затварящите се контакти K1.1 свързва лампата или сирената EL1 към мрежата. След възстановяване на първоначалния режим на работа на капацитивното реле, транзисторът се затваря и лампата изгасва.

Транзисторът VT1 може да бъде KT315B - KT315D, KT312A - KT312V или друг подобен. Диоди VD3 - VD6 - всеки токоизправител с допустим ток напред най-малко 40...50 mA. Оксидни кондензатори - тип К50-6 или други за съответните номинални напрежения, резистори - тип ВС, МЛТ. Реле K1 - RES22, паспорт RF4.500.129 или подобно, задействано при напрежение 9...11 V.

Настройката на машината се свежда до окончателната настройка на нейното капацитивно реле. За да направите това, свържете DC волтметър с високо съпротивление паралелно с кондензатор C5 (вижте фиг. 2.88) и задайте максималното напрежение върху него с помощта на подстригващ кондензатор C4 - трябва да бъде приблизително същото като при предварителната настройка. Ако това не може да се постигне, паралелно на C4 се включва допълнителен кондензатор с капацитет 20...30 pF и настройката се повтаря.

За да се увеличи чувствителността на устройството, веригата L2C4 трябва да се регулира не на максималното напрежение, а малко по-малко - приблизително на ниво от 0,7 Uin. макс. И тъй като са възможни две точки на настройка (над и под F o), правилната ще бъде тази, която съответства на по-малкия капацитет на кондензатора C4. След това резисторите R2, R3 постигат ясна работа на електромагнитното реле.

Сензорът се състои от държач, капацитивна пластина, която е галванично свързана със сигналния проводник, екраниран кабел и съответен конектор за свързване на сензора към входа на записващата апаратура.

Какво следва:

1. Колкото по-близо е капацитивната плоча до проводимата сърцевина на експлозивния проводник, толкова по-голям е сигналът на изхода на сензора.

2. Влиянието на електромагнитните смущения от съседните експлозивни проводници ще бъде толкова по-малко по-малък размеркапацитивната пластина и по-малката неекранирана част от сигналния проводник.

4. Капацитивното свързване е диференцираща верига (HPF), която предава високочестотни трептения (регион на разрушаване) и не предава нискочестотни трептения (област на горене), т.е. формата на вторичното напрежение на изхода на сензора ще бъде изкривена.

CD – капацитет между проводимата сърцевина на взривния проводник и капацитивната плоча на сензора
Rin – входно съпротивление на записващо оборудване
Svh - входният капацитет не се взема предвид, тъй като всъщност не влияе на нищо в този случай

Червената графика показва оригиналния сигнал (правоъгълна вълна 1 KHz, работен цикъл 10%, амплитуда 1 V)
На графиката от син цвятпоказва сигнала, получен на изхода на диференциращата верига

Сигнал от изхода на сензора без използване на компенсационен капацитет

За да се елиминира изкривяването на формата на вълната на вторичното напрежение на изхода на сензора, е необходимо да се използва допълнителен компенсационен капацитет, който образува капацитивен делител с капацитета на сърцевината на сензора:

Без да се взема предвид входното съпротивление на записващото оборудване, коефициентът на предаване на капацитивния делител се определя от следната връзка: Kp = Sd / (Sd + Sk). Както може да се види от връзката, колкото по-голяма е стойността на капацитета C, толкова по-ниска е стойността на напрежението на изхода на капацитивния делител. За идеален капацитивен делител, без да се взема предвид входното съпротивление на записващото оборудване, Ck може да се вземе колкото е необходимо, а формата на сигнала на изхода на делителя ще съответства точно на формата на сигнала на неговия вход .

При отчитане на входното съпротивление зависимостта за определяне на коефициента на предаване става много по-обемна, но зависимостта на Kp от Sk остава същата. Входният импеданс на записващото оборудване не влияе пряко на Kp; той определя „степента на въведеното изкривяване“.

Тъй като входното съпротивление се увеличава, изкривяването на формата на вълната на вторичното напрежение намалява значително. В повечето случаи входното съпротивление на почти всички осцилоскопи, използвани за автодиагностика, е в диапазона от 1 MOhm, с изключение на специализираните входове, предназначени изключително за свързване на сензори за високо напрежение. Следователно, при директно свързване на сензора към входа на осцилоскопа (без специализиран адаптер), Rin също може да се приеме като константа и ще бъде ограничено до вариране само на Sk.

Забележка!
Свързването на сензора към входа на осцилоскопа просто чрез резистор от 10 MΩ ще доведе до увеличаване на входното съпротивление и съответно намаляване на изкривяването на формата на вълната на вторичното напрежение, но в същото време коефициентът на предаване на входния път на канала ще намалее приблизително десетократно. За увеличаване на входния импеданс без намаляване на коефициента на предаване е необходимо да се използва междинен буфер (ретранслатор - най-простият адаптер) с висок входен импеданс и нисък изходен импеданс.
За ток SD (не е известно точно) и Rin (обикновено 1 MOhm), стойността на Sk се избира въз основа на компромис:
1. Колкото по-ниско е Sk, толкова по-голяма е амплитудата на напрежението на изхода на капацитивния делител
2. Колкото по-голямо е Sk, толкова по-малка е степента на изкривяване на формата на вълната на вторичното напрежение.

На практика стойността на Sk може да се увеличи, докато "амплитудата" на напрежението на изхода на капацитивния делител бъде достатъчно разграничена от фоновия шум.

Място на свързване SK: в началото на кабела (по-близо до капацитивната пластина) или в края на кабела (по-близо до входа на записващото оборудване) - практически няма ефект върху формата и амплитудата на сигнала от сензора изход.

Червената графика показва сигнала, получен от сензора за високо напрежение и Sk = 3,3 nF, свързан към входа на осцилоскопа, синята графика показва сигнала, получен от сензора за високо напрежение и Sk = 3,3 nF, свързан директно до капацитивната пластина. Както можете да видите, формата на сигналите е почти същата, а амплитудата варира в диапазона на номиналните стойности на използваните кондензатори +/- 20%.

Примери за осцилограми на вторично напрежение, записани от същия сензор с капацитивна плоча под формата на кръг с диаметър ~10 mm при различни значения Sk, на стойка с бобини DIS 2112-3705010 (формата на вторичното напрежение е малко по-различна от обичайната поради разреждането на открито).

Sk = 470 pF. Зоната на горене намалява значително, но амплитудата на пробив достига 5 волта.

Sk = 1,8 nF. Горивната зона също спада значително, амплитудата на пробив е намаляла до 2 волта.

Sk = 3,3 nF. Зоната на горене не пада много, амплитудата на пробив е намаляла до 1 волт.

Sk = 10 nF. Областта на горене практически не пада, но амплитудата на разрушаване също е намаляла до 0,4 волта.

Както се вижда, при Sk = 10 nF формата на вторичното напрежение практически не се изкривява и шумът е съвсем незначителен.

За сравнение са показани осцилограми на вторичното напрежение, взети от същия взривен проводник, без използване на адаптер и използване на специализиран адаптер за запалване.

Червената графика показва сигнала, получен от сензора за високо напрежение (Sk = 10 nF), директно свързан към входа на осцилоскопа. Синята графика показва сигнала, получен от адаптера Postolovsky, към който е свързан „родният“ сензор за високо напрежение Postolovsky.

Както можете да видите, формата на двата сигнала е почти еднаква, но от адаптер, съдържащ междинни усилватели, сигналът има 3 пъти по-голяма амплитуда.

Забележка!
Всички адаптери, използващи капацитивни сензори, изкривяват формата на вторичното напрежение, но при високо входно съпротивление и достатъчен C въведеното изкривяване е изключително незначително.

В най-простия случай капацитивен теглич е всеки метален предмет, разположен до експлозивна жица, т.е. ролята на капацитивна плоча може да бъде крокодилска скоба, фолио, навито на експлозивна жица, монета и др.

На практика като капацитивен сензор за високо напрежение се препоръчва да се използва дизайн, който отговаря на следното изискване:
1. Висока степен на защита при повреда
2. Ниска чувствителност към електромагнитни смущения от съседни експлозивни проводници
3. Удобен дизайнза бързо свързване на сензора към проводника за високо напрежение

Примери за дизайн на експлозивни капацитивни сензори:

Тенекиена плоча с размери 20х70 мм се огъва така, че да се притисне плътно към взривната тел.

По същество една и съща плоча само в изолация.

BB сензор тип “щипка”.

BB сензор, подобен на един от дизайните на Bosch (доставя се на $7/бр).

Като пример, помислете за производствения процес на експлозивен сензор, базиран на горния дизайн от Bosch.

За производството на сензора се нуждаете от:

1. Дръжката на BB сензора, обсъдена по-горе.

2. Екраниран кабел 1-3 м. Препоръчително е да използвате мек микрофонен кабел, тъй като е много по-удобен за използване от твърд коаксиален кабел. Характерният импеданс на кабела е 50 или 75 ома, няма значение, тъй като всички изследвани сигнали са в нискочестотната област.

3. Конектори за свързване на сензора към осцилоскоп или адаптер за запалване BNC-FJ / BNCP / FC-022 F / BNC адаптер за гнездо за F-ku (конекторът е един и същ, само различните производители / продавачи имат различни имена).

BNC-M/FC-001/RG58/F конектор

Забележка!
Когато купувате F конектор и кабел, обърнете внимание на съответствието на диаметъра на кабела с диаметъра на конектора за навиване върху кабела, в противен случай ще трябва или да отрежете част от изолацията на кабела, за да намалите диаметъра му, или навийте лента около кабела, за да увеличите диаметъра му.
4. Уплътнение / запечатано уплътнение / кабелно уплътнение PG-7 с инчова резба

5. Капацитивна плоча „кръпка“ с диаметър 9-10 mm

„Прасенцето“ може или да бъде изрязано от калай, или да се използва специален перфоратор (най-добре е да използвате перфоратор 8 mm; след раздуване ще получите „прасенце“ с диаметър малко повече от 9 mm):

Също така е възможно да се използват щифтове с подходящ диаметър като „пета“.

6. Компенсационният капацитет е неполярен (за предпочитане керамичен) кондензатор с номинална стойност от 2,2 nF до 10 nF за напрежение от 50 волта (ако използвате 1 kV кондензатор, тогава в случай на повреда на високоволтовия проводник , пак ще изгори). Възможно е да се използват както изходни кондензатори, така и планарни в пакета 1206 или 0805.

Производствена процедура:

1. Отстранете изолацията от екранирания кабел към оплетката, на участък от 12-13 мм. Извийте частта от оплетката под отстранената изолация и я поставете равномерно по дължината на кабела. Отстранете изолацията от сигналния проводник в участък от 10-11 мм и го калайдисайте.

2. Завийте конектора F върху кабела, така че да приляга плътно към кабела и да е в добър контакт с частта от обърнатата оплетка. В този случай сигналният проводник трябва да стърчи достатъчно от конектора F, за да осъществи надежден контакт с централния щифт на конектора BNC-FJ.

3. Завийте BNC-FJ конектора към F конектора. След това проверете наличието на контакт (обадете се с тестер) между сигналния проводник и централния прът на конектора BNC-FJ, между оплетката на кабела и екрана на конектора BNC-FJ и липсата на контакт между сигналния проводник и оплетката на кабела.

4. Ако има уплътнение PG-7, първо го поставете върху кабела, като развиете гайката от него.

5. Отстранете изолацията и оплетката от противоположния край на кабела, на участък от 3-5 mm. Отстранете изолацията от сигналния проводник в участък от 2-3 мм. Запоете капацитивна пластина към калайдисания сигнален проводник.

Ако е необходимо, запоете компенсационен капацитет между сигналния проводник и оплетката.

6. Увийте част от сигналния проводник и запоения компенсационен капацитет с електрическа лента, така че капацитивната плоча да не виси и да се притиска с ръба на електрическата лента. След това обилно смажете капацитивната пластина с грес.

Твърдото масло "подобрява" диелектричната константа и елиминира скоковете в зоната на горене.

Червената графика показва сигнала, получен от сензора за експлозив (Sk = 3,3 nF) без грес. Синята графика показва сигнала, получен от експлозивен сензор (Sk = 3,3 nF), използващ твърдо масло. Без използването на грес зоната на горене понякога „скача“ с 20-30%.

7. Поставете дръжката на експлозивния сензор, така че капацитивната плоча да лежи в долната част на капачката на сензора. След това затегнете кабела или с помощта на уплътнение PG-7, или го закрепете с електрическа лента (в този случай със сензора трябва да се работи изключително внимателно, за да не се откъсне случайно кабелът от дръжката на сензора).

Резултатът трябва да бъде високоволтов капацитивен сензор, който може да бъде свързан директно към един от аналоговите (с наличие на Ck) или към логическите (без Ck) входове на осцилоскопа.

Множество сензорни вериги

През януари 2007 г. издателство "Наука и технологии" публикува книгата на автора А. П. Кашкаров "Електронни сензори". На тази страница бих искал да ви запозная с някои от дизайните.

Първо, нека да разгледаме схемите, използващи микросхемата K561TL1. Първата верига е капацитивно реле:

Микросхемата K561TL1 (чужд аналог на CD4093B) е една от най-популярните цифрови микросхеми в тази серия. Микросхемата съдържа 4 елемента 2I-NOT с трансферна характеристика на тригер на Шмит (има определен хистерезис).

Това устройство има висока чувствителност, което позволява да се използва в устройства за сигурност, както и в устройства, които предупреждават за опасно присъствие на човек в опасна зона (например в машини за рязане). Принципът на устройството се основава на промяна на капацитета между щифта на антената (използва се стандартна автомобилна антена) и пода. Според автора тази схема се задейства, когато човек със средни размери се приближи на разстояние около 1,5 метра. Като транзисторен товар може да се използва например електромагнитно реле с работен ток не повече от 50 милиампера, което със своите контакти включва задвижващ механизъм (сирена и др.). Кондензаторът C1 служи за намаляване на вероятността от задействане на устройството поради смущения.

Следното устройство е сензор за влажност:

Специална характеристика на веригата е използването на променлив кондензатор C2 от тип 1KLVM-1 с въздушен диелектрик като сензор. Ако въздухът е сух, съпротивлението между плочите на кондензатора е повече от 10 гигаома и дори при ниска влажност съпротивлението намалява. По същество този кондензатор е резистор с високо съпротивление със съпротивление, което варира в зависимост от външните условия на абсорбираната атмосферна влажност. При сух климат съпротивлението на сензора е високо, а на изхода на елемента D1/1 има ниско напрежение. С увеличаването на влажността съпротивлението на сензора намалява, генерират се импулси и на изхода на веригата има къси импулси. С увеличаването на влажността честотата на генериране на импулси се увеличава. В определен момент на влажност, генераторът на елемент D1/1 се превръща в генератор на импулси. На изхода на устройството се появява непрекъснат сигнал.

Веригата на сензора за докосване е показана по-долу:

Принципът на работа на това устройство е да реагира на „смущения“ в тялото на човек или животно от различни електрически устройства. Чувствителността на устройството е много висока - реагира дори на допир на човек с платнени ръкавици до плоча E1. Първото докосване включва устройството, второто докосване го изключва. Кондензатор C1 служи за защита от смущения и в конкретен случай може да го няма...

Следващото устройство е индикатор за влажност на почвата. Това устройство може да се използва например за автоматизиране на поливането на оранжерия:

Устройството според мен е много оригинално. Сензорът е индуктивна намотка L1, заровена в почвата на дълбочина 35-50 сантиметра.
Транзисторът Т2 и индукторът заедно с кондензаторите С5 и С6 образуват автоосцилатор с честота около 16 килохерца. В суха почва амплитудата на импулсите в колектора на транзистора VT2 е 3 волта. Увеличаването на влажността на почвата води до намаляване на амплитудата на тези импулси. Релето е включено. При определена стойност на влажност генерацията се прекъсва, което води до изключване на релето. Релето с неговите контакти изключва, например, помпа или електромагнитен клапан в напоителната верига.
За подробностите: Най-важната част от веригата е намотката. Тази намотка е навита на парче пластмасова тръба с диаметър 100 mm, дължина 300 mm и съдържа 250 навивки от PEV проводник с диаметър 1 mm. Навиване - завой до завой. Отвън намотката е изолирана с два до три слоя PVC изолационна лента. Транзисторите могат да бъдат заменени с KT315. Кондензатори - тип КМ. Диоди VD1-VD3 - тип KD521 - KD522.
Цялата конструкция се захранва от стабилизиран източник, 12 волта. Консумацията на ток от веригата е (в режими мокро-сухо) 20-50 милиампера.
Електронната схема е сглобена в малка запечатана кутия. За възможност за настройка трябва да се предвиди отвор срещу двигателя R5, който след настройка също се затваря херметически. За захранване е използван трансформатор с ниска мощност с токоизправител и стабилизатор на KR142EN8B. Релето трябва да работи нормално при ток не повече от 30 милиампера и напрежение 8-10 волта. Например, можете да използвате RES10, паспорт 303. Контактите на това реле не са подходящи за захранване на помпата. Можете да използвате автомобилно реле като междинно реле. Контактите на такова реле могат да издържат на ток от най-малко 10 ампера. Можете също да използвате релета тип KUTS от цветни телевизори. И двете препоръчани релета имат 12-волтова намотка и могат да бъдат включени преди чипа на стабилизатора (след токоизправителя и изглаждащия кондензатор) или след стабилизатора (но тогава чипът на стабилизатора трябва да бъде инсталиран на малък радиатор). Също така на кутията трябва да се монтират два запечатани конектора (например тип RSA). Един конектор се използва за свързване на мрежата и задвижващия механизъм (помпа), другият се използва за свързване на намотката.
Настройката на веригата се свежда до регулиране на чувствителността на устройството с помощта на променлив резистор R5. Окончателната настройка се извършва на мястото на работа на устройството чрез по-точно регулиране на резистора. Трябва да се има предвид, че това устройство леко променя прага на превключване при промяна на температурата на почвата (но това не е много важно, тъй като на дълбочина 35-50 сантиметра температурата на почвата се променя леко).
През пролетта собствениците на зеленчукови ями и гаражи имат още една грижа.- стопена вода. Ако водата не се изпомпва навреме, зеленчуците стават неизползваеми... Можете да поверите процедурата за изпомпване на вода на автоматизация. Схемата се оказва проста, но ще ви спести много време и нерви ( Тази схема не е от книга!) :

Автоматичната верига за "изпомпване на вода" работи на принципа на електрическата проводимост на водата. Основният елемент за контрол на нивото е блок от три плочи, изработен от от неръждаема стомана. Плочи 1 и 2 имат еднаква дължина, плоча 3 е горният сензор за нивото на водата. Докато нивото на водата е под ниво 3 на плочата - на входа на логическия елемент D1 нивото е логическа единица, на изхода на елемента нивото е логическа нула - транзисторът е заключен, релето е изключено. Когато нивото на водата се повиши, датчик 3 се свързва чрез вода към общия проводник на веригата (плоча 1) - на входа на елемента нивото е логическа нула, на изхода на елемента - нивото на логическа единица - транзисторът се отваря - релето включва помпата с контактите си. Едновременно с помпата сензорната пластина 2 е свързана към входа на веригата. Тази плоча е сензор за ниско ниво на водата. Помпата ще работи, докато нивото на водата падне под нивото на плочите. След това помпата се изключва и веригата преминава в режим на готовност...
Веригата може да използва почти всички логически елементи от CMOS технология серия 176, 561,564. Реле RES22 се използва за работно напрежение от 10-12 волта. Това реле има доста мощни контакти, което ви позволява директно да управлявате помпа тип Водолей с мощност до 250 вата. За да увеличите надеждността на работа, е полезно да свържете паралелно свободни групи релейни контакти (общо четири от тях), а успоредно на релейните контакти свържете верига от последователно свързан резистор 100 ома (с мощност най-малко 2 вата) и кондензатор 0,1 микрофарад (с работно напрежение най-малко 400 волта). Тази верига служи за намаляване на искренето на контактите по време на превключване. Ако имате помпа с по-висока мощност, ще трябва да използвате допълнително междинно реле с контакти с по-висока мощност (например стартер PME 100 - 200...), чиято намотка (обикновено 220 волта) се превключва с помощта на Реле RES22. В този случай обикновено е достатъчна една двойка контакти и веригата за гасене на искри не е необходимо да се монтира успоредно на контактите на релето. Силовият трансформатор е използван на 12 волта (беше готов) с мощност около 5 вата. Когато го правите сами, трябва да вземете предвид факта, че трансформаторът ще работи непрекъснато, така че е по-добре да увеличите (за надеждност) броя на завъртанията на първичната и вторичната намотка с 15-20 процента в сравнение с изчислените. Не бих ви посъветвал да използвате китайски трансформатори - по време на работа те се нагряват много - може да възникне пожар или трансформаторът просто ще изгори и ще бъдете уверени в надеждността на веригата и ще спрете да посещавате гаража... резултатът е, че зеленчуците се развалят...
Това устройство е използвано от автора в продължение на 5 години и е показало висока надеждност. Съседите в гаражната кооперация също високо оцениха това „устройство“ - нивото на водата в техните ями също спадна значително ...

Възможно е да се направи подобно устройство без микросхема:

Релето в този дизайн се използва от типа KUTS (от цветни телевизори). Този тип релета имат две двойки нормално отворени контакти. Едната двойка се използва за превключване на сензорните пластини, другата за управление на помпата. Трябва да се има предвид, че не е препоръчително да се използва реле от типа KUTS във връзка с микросхема - могат да възникнат фалшиви положителни резултати поради смущения!

Схемата няма особености. По време на настройката може да се наложи да изберете резистор R2 във веригата на отклонение на транзистора VT2, за да постигнете ясна работа на релето, когато сензорът влезе в контакт с вода.

Устройството е предназначено да симулира охранителна система на гараж. За да се осигури непрекъсната работа, веригата е оборудвана с автономно захранване от 5-волтова батерия. За ефективността на устройството като цяло се използва фоторезистор R2. На тъмно има светлина върху фоторезистора не удря - съпротивлението му е високо - на входа на елемента има напрежение на логическа единица - генераторът генерира импулси. Светодиодът "мига". През светлата част на деня съпротивлението на фоторезистора намалява, което води до намаляване на напрежението на щифт 10 на микросхемата до ниво на логическа нула - генераторът спира да се възбужда. Честотата на импулса зависи от стойностите на кондензатора C1 и резистора R2. Като резервен източник е използвана батерия от 4 батерии KNG-1.5. Капацитетът на батерията е достатъчен за непрекъсната работа на веригата за около 20-30 дни (в случай на загуба на мрежово напрежение).
Настройката се свежда до избор на нивото на чувствителност на веригата с помощта на съпротивлението на резистора R1. Резистор R2 може да се използва за промяна на честотата на генератора.
Това устройство е така нареченото "пасивно" защитно устройство, но наистина работи! Работата на "morgasik" повече от 5 години показа своята доста висока ефективност. През това време не е регистриран нито един опит за отваряне на гаража (съседите имаха такива случаи). Ясно е, че няма да изплашите сериозен измамник с такова устройство - (но къде са те, сериозни измамници - е, просто пънкари ...).

Тук отделно повдигнах такъв важен практически въпрос като свързването на индуктивни сензори с транзисторен изход, който в съвременния индустриално оборудване– навсякъде. Освен това са предоставени реални инструкции за сензорите и връзки към примери.

Принципът на активиране (работа) на сензорите може да бъде всякакъв - индуктивен (близко), оптичен (фотоелектрически) и т.н.

В първата част бяха описани възможните опции за сензорни изходи. Не трябва да има проблеми при свързването на сензори с контакти (релеен изход). Но с транзисторните и свързването към контролер не всичко е толкова просто.

Схеми на свързване на PNP и NPN сензори

Разликата между PNP и NPN сензорите е, че те превключват различни полюси на източника на захранване. PNP (от думата “Positive”) превключва положителния изход на захранването, NPN – отрицателния.

По-долу, като пример, са диаграми за свързване на сензори с транзисторен изход. Натоварване – като правило това е входът на контролера.

Абонирай се! Ще бъде интересно.

сензор. Товарът (Load) е постоянно свързан към "минус" (0V), захранването на дискретно "1" (+V) се превключва от транзистор. NO или NC сензор – зависи от управляващата верига (главна верига)

сензор. Товарът (Load) е постоянно свързан към "плюс" (+V). Тук активното ниво (дискретно “1”) на изхода на датчика е ниско (0V), докато товарът се захранва с енергия през отворен транзистор.

Призовавам всички да не се объркват, работата на тези схеми ще бъде описана подробно по-късно.

Диаграмите по-долу показват основно същото. Акцентът е върху разликите в схемите на PNP и NPN изходите.

Схеми на свързване на NPN и PNP сензорни изходи

На лявата фигура - сензор с изходен транзистор NPN. Превключва се общият проводник, който в този случай е отрицателният проводник на източника на захранване.

Вдясно - кутията с транзистор PNPна изхода. Този случай е най-често срещаният, тъй като в съвременната електроника е обичайно отрицателният проводник на захранването да се прави общ и да се активират входовете на контролери и други записващи устройства с положителен потенциал.

Как да проверите индуктивен сензор?

За да направите това, трябва да го захранвате, тоест да го свържете към веригата. След това – активирайте (инициирайте). Когато се активира, индикаторът ще светне. Но индикацията не гарантира правилна работаиндуктивен сензор. Трябва да свържете товара и да измерите напрежението върху него, за да сте 100% сигурни.

Смяна на сензори

Както вече писах, принципно има 4 вида сензори с транзисторен изход, които се разделят според вътрешна структураи схема на свързване:

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

Всички тези видове сензори могат да се сменят един с друг, т.е. те са взаимозаменяеми.

Това се изпълнява по следните начини:

• Промяна на устройството за иницииране - дизайнът се променя механично.
• Промяна на съществуващата верига за свързване на сензора.
• Превключване на вида на изхода на сензора (ако има такива на тялото на сензора).
• Програмно препрограмиране – промяна на активното ниво на даден вход, промяна на програмния алгоритъм.

По-долу е даден пример за това как можете да замените PNP сензор с NPN, като промените диаграмата на свързване:

PNP-NPN схеми за взаимозаменяемост. Отляво е оригиналната диаграма, отдясно е модифицираната.

Разбирането на работата на тези вериги ще ви помогне да разберете факта, че транзисторът е ключов елемент, който може да бъде представен от обикновени релейни контакти (примерите са по-долу в нотацията).

Какво е новото в групата VK? SamElectric.ru ?

Абонирайте се и прочетете статията допълнително:

И така, ето диаграмата вляво. Да приемем, че типът сензор е НЕ. Тогава (независимо от вида на транзистора на изхода), когато датчикът не е активен, изходните му „контакти“ са отворени и през тях не протича ток. Когато сензорът е активен, контактите са затворени с всички произтичащи от това последствия. По-точно, с ток, протичащ през тези контакти)). Течащият ток създава спад на напрежението в товара.

Вътрешното натоварване е показано с пунктирана линия с причина. Този резистор съществува, но неговото присъствие не гарантира стабилна работа на сензора, сензорът трябва да бъде свързан към входа на контролера или друг товар. Съпротивлението на този вход е основното натоварване.

Ако в сензора няма вътрешно натоварване и колекторът „виси във въздуха“, тогава това се нарича „верига с отворен колектор“. Тази схема работи САМО със свързан товар.

И така, във верига с PNP изход, когато се активира, напрежението (+V) се подава към входа на контролера през отворен транзистор и той се активира. Как можем да постигнем същото с NPN изход?

Има ситуации, когато необходимият сензор не е под ръка и машината трябва да работи „точно сега“.

Разглеждаме промените в диаграмата вдясно. На първо място се осигурява режимът на работа на изходния транзистор на сензора. За да направите това, към веригата се добавя допълнителен резистор, съпротивлението му обикновено е около 5,1 - 10 kOhm. Сега, когато сензорът не е активен, към входа на контролера се подава напрежение (+V) чрез допълнителен резистор и входът на контролера се активира. Когато сензорът е активен, има дискретна "0" на входа на контролера, тъй като входът на контролера е шунтиран от отворен NPN транзистор и почти целият допълнителен резисторен ток преминава през този транзистор.

В този случай настъпва префазиране на работата на сензора. Но сензорът работи в режим и контролерът получава информация. В повечето случаи това е достатъчно. Например в режим на броене на импулси - тахометър или броя на детайлите.

Да, не точно това, което искахме, и схемите за взаимозаменяемост на npn и pnp сензорите не винаги са приемливи.

Как да постигнем пълна функционалност? Метод 1 – механично преместете или преправете металната пластина (активатор). Или светлинната междина, ако говорим за оптичен сензор. Метод 2 – препрограмирайте входа на контролера така, че дискретното „0“ е активното състояние на контролера, а „1“ е пасивното състояние. Ако имате лаптоп под ръка, тогава вторият метод е едновременно по-бърз и лесен.

Символ на сензор за близост

На електрически схемиИндуктивните сензори (сензори за близост) се обозначават по различен начин. Но основното е, че има квадрат, завъртян на 45° и две вертикални линии в него. Както е показано на диаграмите по-долу.

БЕЗ NC сензори. Принципни диаграми.

На горната диаграма има нормално отворен (NO) контакт (условно обозначен като PNP транзистор). Втората верига е нормално затворена, а третата верига е двата контакта в един корпус.

Цветово кодиране на проводниците на сензора

Има стандартна система за етикетиране на сензора. В момента всички производители се придържат към него.

Преди инсталиране обаче е добра идея да се уверите, че връзката е правилна, като се обърнете към ръководството за свързване (инструкции). Освен това, като правило, цветовете на проводниците са посочени на самия сензор, ако размерът му позволява.

Това е маркировката.

• Синьо – мощност минус
• Кафяво – плюс
• Черно – Изход
• Бяло – втори изход или контролен вход,трябва да погледнете инструкциите.

Система за обозначаване на индуктивни сензори

Типът на сензора се обозначава с цифрово-буквен код, който кодира основните параметри на сензора. По-долу е системата за етикетиране за популярни измервателни уреди Autonics.

Изтеглете инструкции и ръководства за някои видове индуктивни сензори:
/ Схема за свързване на сензори чрез PNP и NPN схеми в програмата Splan/ Изходен файл., rar, 2.18 kB, изтеглен: 2294 пъти./

Истински сензори

Проблемно е да се купуват сензори, продуктът е специфичен и електротехниците не ги продават в магазините. Като алтернатива те могат да бъдат закупени в Китай, на Aliexpress.

Ето кои виждам в работата си.

Благодаря на всички за вниманието, чакам въпроси относно свързването на сензори в коментарите!

Прилагането на напрежение на променлив ток към съседни проводници насърчава дистанционното натрупване на положителни и отрицателни заряди върху тях. Те създават променливо електромагнитно поле, чувствително към много външни фактори, предимно към разстоянието между проводниците. Това свойство може да се използва за създаване на подходящи капацитивни сензори, които са в състояние да контролират работата на различни системи за управление и проследяване.

Приложения за напрежение различен знак, според закона на Ампер, предизвиква движението на проводниците, върху които се намират електрическите частици. Това създава променлив ток, който може да бъде открит. Количеството на протичащия ток се определя от капацитета, който от своя страна зависи от площта на проводниците и разстоянието между тях. По-големите, по-близки обекти произвеждат повече ток от по-малките, по-отдалечени обекти.

Капацитетът се определя от следните параметри:

• Естеството на непроводимата диелектрична среда, разположена между проводниците.
• Размери на проводниците.
• Силата на тока.

Двойка такива повърхности образуват плочите на обикновен кондензатор, чийто капацитет е право пропорционален на площта и диелектричната константа на работната среда и обратно пропорционален на разстоянието между плочите. Ако размерите на плочите и съставът на работната среда между тях са постоянни, всяка промяна в капацитета ще бъде резултат от промяна в разстоянието между два обекта: сондата (сензора) и проследяваната цел. Достатъчно е само да се преобразуват промените в капацитета във фокусирани стойности на електрическо напрежение, което ще контролира по-нататъшните действия на устройството. По този начин тези устройства са проектирани да определят променящото се разстояние между обектите, както и да изяснят естеството и качеството на повърхността на измерваните продукти.

Принцип на действие на капацитивен сензор

Структурно такова устройство включва:

• Източник на формиране на референтно напрежение.
• Първият кръг е сонда, чиято повърхност и размери се определят от целта на измерванията.
• Вторична верига, която генерира необходимия електрически сигнал.
• Защитна верига, която осигурява стабилност на показанията на сензора, независимо от външни смущаващи фактори.
• Електронен усилвател, чийто драйвер генерира силен управляващ сигнал към изпълнителните механизми и осигурява точна работа.

Капацитивните сензори са разделени на едноканални и многоканални. В последния случай устройството може да включва няколко от гореописаните схеми с различна формасонди.

Електронният драйвер може да бъде конфигуриран като главен или подчинен. В първата версия той осигурява синхронизиране на управляващите сигнали, поради което се използва предимно в многоканални системи. Всички устройства са чувствителни на допир, реагиращи изключително на безконтактни параметри.

Основните характеристики на разглежданите устройства са:

• Размери и характер на целта - обект на сондиране. По-специално, електрическото поле, което създава, трябва да има формата на конус, за което размеритрябва да бъде най-малко 30% по-голям от съответните размери на първичната верига;
• Обхват на измерване. Максималната разлика, при която показанията на устройството дават необходимата точност, е около 40% от полезната площ на първичната верига;
• Точност на измерванията. Калибрирането на показанията обикновено намалява обхвата, но подобрява точността. Следователно, колкото по-малък е сензорът, толкова по-близо трябва да бъде инсталиран до контролирания обект.

Характеристиките на сензорите не зависят от материала на обекта, както и от неговата дебелина

Как един кондензатор се превръща в сензор

В този случай причината и следствието са обърнати. Когато се приложи напрежение към проводник, на всяка повърхност се генерира електрическо поле. В капацитивен сензор напрежението на измерване се прилага към чувствителната зона на сондата и за точни измервания електрическото поле от изследваната зона трябва да се съдържа точно в пространството между сондата и мишената.

За разлика от конвенционалния кондензатор, когато работят капацитивни сензори, електрическото поле може да се разпространи към други обекти (или към отделни области от тях). Резултатът ще бъде, че системата ще разпознае такова съставно поле като няколко цели. За да се предотврати това да се случи, гърбът и страните на чувствителната зона са заобиколени от друг проводник, който се поддържа на същото напрежение като самата чувствителна зона.

Когато се приложи референтно захранващо напрежение, отделна верига доставя точно същото напрежение към защитата на сензора. Ако няма разлика в стойностите на напрежението между чувствителната зона и защитната зона, между тях няма електрическо поле. По този начин оригиналният сигнал може да идва само от незащитения край на първичната верига.

За разлика от кондензатора, действието на капацитивния сензор ще бъде повлияно от плътността на материала на обекта, тъй като това нарушава еднородността на генерираното електрическо поле.

Проблеми с измерването

За обекти със сложна конфигурация постигането на необходимата точност е възможно, ако са изпълнени редица условия. Например, при многоканално отчитане, напрежението на възбуждане за всяка сонда трябва да бъде синхронизирано, в противен случай сондите ще си пречат една на друга: едната сонда ще се опита да увеличи електрическото поле, докато другата ще се опита да го намали, като по този начин дава грешни показания. Следователно значително ограничаващо условие е изискването измерванията да се извършват при същите условия, при които сензорът е бил калибриран от производителя. Ако оценявате сигнала чрез промяна на разстоянието между сондата и целта, тогава всички останали параметри трябва да имат постоянни стойности.

Тези трудности могат да бъдат преодолени с помощта на следните техники:

• Оптимизиране на размера на измервания обект: колкото по-малка е целта, толкова по-вероятно е чувствителността на полето да се разпространи настрани, което ще доведе до увеличаване на грешката на измерване.
• Извършване на калибриране само върху мишена с плоски размери.
• Намаляване на целевата скорост на сканиране, в резултат на което промените в естеството на повърхността няма да повлияят на крайните показания.
• По време на калибриране сондата трябва да бъде разположена на еднакво разстояние от целевата повърхност (успоредно за плоски повърхности); това е важно за сензори с висока чувствителност.
• състояние външна среда: повечето сензорни капацитивни сензори работят стабилно в температурния диапазон от 22…35 0 C: в този случай грешките са минимални
  са валидни и не надвишават 0,5% от пълната скала на измерване.

Има обаче проблеми, които не могат да бъдат отстранени. Те включват фактора на термично разширение/свиване на материала, както на сензора, така и на контролирания обект. Вторият фактор е електрическият шум на сензора, който се причинява от отклонение в напрежението на драйвера на устройството.

Блокова схема на работа

Въпреки че не е директно насочен, капацитивният сензор измерва известен капацитет от обекти, които постоянно присъстват в околната среда. Следователно непознати обекти се откриват от него като увеличение на този фонов капацитет. Той е значително по-голям от капацитета на обекта и постоянно се променя по размер. Следователно въпросните устройства се използват по-скоро за откриване на промени в околната среда, отколкото за откриване на абсолютното присъствие или отсъствие на непознат обект.

Когато целта се приближи до сондата, количеството електрически заряд или капацитет се променя, което се записва от електронната част на сензора. Резултатът може да се покаже на екрана или сензорния панел.

За извършване на измервания устройството е свързано към печатна платка със сензорен контролер. Сензорите са оборудвани с бутони за управление. Което може да се използва за работа с няколко сонди едновременно.

Сензорните екрани използват сензори с електроди, подредени в редове и колони. Те са или на противоположните страни на основния панел, или на отделни панели, които са разделени от диелектрични елементи. Контролерът преминава между различните сонди, за да определи първо кой ред е докоснат (посока Y) и след това коя колона е докосната (посока X). Сондите често са изработени от прозрачна пластмаса, което увеличава информационното съдържание на резултата от измерването.

Използване на LC филтри

Специализиран аналогов интерфейс преобразува сигнала от капацитивния сензор в цифрова стойност, подходяща за по-нататъшна обработка. Това периодично измерва изхода на сензора и генерира възбуждащ сигнал за зареждане на сензорната пластина. Честотата на дискретизация на изхода на сензора е сравнително ниска, по-малко от 500 проби в секунда, но разделителната способност на A/D преобразуването е необходима за улавяне на малки разлики в капацитета.

В капацитивно сензорно устройство стъпаловидна вълна на възбуждане зарежда сензорния електрод. Впоследствие зарядът се прехвърля към веригата и се измерва от аналогово-цифров преобразувател.

Един от проблемите с капацитивното отчитане (както вече беше споменато) е наличието на външен шум. Ефективен начинЗа да подобрите устойчивостта на шум, модифицирайте сензора, като свържете чувствителен към честотата компонент. В допълнение към елемента с променлив кондензатор към сензора се добавят допълнителен кондензатор и индуктор, за да образуват резонансна верига. Теснолентовият отговор му позволява да потиска електрическия шум. Въпреки простотата на LC веригата, нейното присъствие осигурява редица оперативни предимства. Първо, поради присъщите си теснолентови характеристики, LC резонаторът осигурява отлична устойчивост на електромагнитни смущения. Второ, ако честотният диапазон, в който съществува шум, е известен, тогава изместването на работната честота на сензора може да филтрира тези източници на шум без необходимост от външни вериги.

LC филтрите се използват по-често в многоканални сензори.

Области на приложение

Тези устройства се използват за следните цели:

• За откриване на пластмаси и други изолатори.
• В алармени системи, при установяване на факта на движение в контролирана зона.
• Като компонент на автомобилни охранителни устройства.
• За определяне на повърхностното покритие на материалите след механична обработка.
• За определяне нивото на течни или газообразни работни среди в затворени резервоари.
• При инсталиране на системи за автоматично включване / изключване на лампи.

Във всички случаи капацитивните сензори подлежат на задължително калибриране във фабрични или други специализирани условия.

Направи си сам схеми

За да организирате сензорно управление, капацитивен сензор може лесно да бъде създаден с помощта на основа, кондензатор и двойка резистори. Когато докоснете проводниците, се натрупва електрически заряд, чрез регулиране на количеството на който можете да промените времето за зареждане/разреждане. Тази схема може да се използва за управление на настолна лампа или друга лампа. Веригата трябва да съдържа електронен компаратор, който ще сравни времето за зареждане на кондензатора с референтната (прагова) стойност и ще издаде съответния управляващ сигнал.

Електронните схеми, управлявани с докосване, са по-интерактивни за потребителя от традиционните, така че могат да се използват ефективно за превключване на захранването. Капацитетът на кондензатора определя нивото на чувствителност: с увеличаване на капацитета, чувствителността се увеличава, но за захранване на устройството са необходими повече мощност и по-малко време за реакция. За индикация можете да използвате обикновен светодиод.

Прочетете също по темата:

1. Активен транспорт на йони и молекули през мембраната
2. Печалба на предприятието: същност и видове
3. Всички книги за: „секретар и шеф Той е шефът, тя е подчинената
4. Кой е виновен и какво да прави?