Ovaj referentni vodič pruža informacije o korištenju predmemorije. razne vrste. Knjiga raspravlja moguće opcije opisana su skrovišta, načini njihovog stvaranja i potrebni alati, uređaji i materijali za njihovu izgradnju. Date su preporuke za uređenje skrovišta kod kuće, u automobilima, na lična parcela i tako dalje.

Posebna pažnja posvećena je metodama i metodama kontrole i zaštite informacija. Dat je opis specijalne industrijske opreme koja se koristi u ovom slučaju, kao i uređaja dostupnih za ponavljanje od strane obučenih radio-amatera.

Knjiga daje Detaljan opis radove i preporuke za ugradnju i konfiguraciju više od 50 uređaja i uređaja neophodnih za izradu keš memorija, kao i za njihovu detekciju i sigurnost.

Knjiga je namenjena širokom krugu čitalaca, svima koji žele da se upoznaju sa ovom specifičnom oblasti ​stvaranja ljudskih ruku.

Uzimajući u obzir činjenicu da se ljudsko tijelo uglavnom sastoji od vode, koja je električni provodnik, onda možemo pretpostaviti da je kapacitivni senzor za detekciju ljudi najoptimalnije rješenje. Kapacitivni senzor se može koristiti kao senzor za stražu, reagujući na uljeze koji ulaze u prostoriju, vrata ili dodiruju brave ili ručke ulazna vrata, metalne kutije, sefove itd.

Jednostavan kapacitivni relej

Opseg releja zavisi od tačnosti podešavanja kondenzatora C1, kao i od dizajna senzora. Maksimalna udaljenost na koju relej reaguje je 50 cm.

Šematski dijagram kapacitivnog releja prikazan je na Sl. 2.85, a dizajn induktivnog namotaja sa njegovim postavljanjem i senzorom na ploči prikazan je na Sl. 2.86.

Rice. 2.85. Jednostavan kapacitivni relej

Rice. 2.86. Dizajn induktivnog namotaja kapacitivnog releja

Zavojnica L1 je namotana na polistirenski okvir sa više sekcija iz krugova tranzistorskih radija i sadrži 500 zavoja (250 + 250) sa odvodom iz sredine PEL žice od 0,12 mm namotane na veliko.

Senzor se postavlja okomito na ravninu štampane ploče. To je komad izolirane montažne žice dužine od 15 do 100 cm, ili kvadrat napravljen od iste žice, sa stranicama od 15 cm do 1 i.

Kondenzator C1 je tipa KPK-M, ostali su tipa K50-6. RES-10, pasoš RS4.524.312 je odabran kao relej, možete koristiti i RES-10, pasoš RS4.524.303, ili RES-55A, pasoš 0602. Dioda VD1 se može isključiti, jer je potrebna samo za zaštitu; strujno kolo od slučajnih promjena polariteta ishrane.

Kapacitivni relej se podešava pomoću kondenzatora C1. Prvo, rotor C1 mora biti postavljen na poziciju minimalnog kapaciteta, a relej K1 će raditi. Zatim se rotor polako okreće u smjeru povećanja kapaciteta dok se relej K1 ne isključi. Što je manji kapacitet kondenzatora za podešavanje, to je kapacitivni relej osjetljiviji i veća je udaljenost na kojoj senzor može reagirati na objekt. Prilikom podešavanja kondenzatora, tijelo i ruka s dielektričnim odvijačem moraju biti što dalje od ploče.

Kapacitivni senzor

Većina kapacitivnih senzorskih kola sastoji se od dva oscilatora i kruga koji kontrolira nulti ritam ili međufrekvenciju. U ovom slučaju, frekvenciju jednog generatora stabilizira kvarcni rezonator, a na podešavanje kruga drugog utječe vanjski kapacitet.

Dijagram prikazan na sl. 2.87, sadrži jedan generator koji radi na frekvenciji od 460–470 kHz, utjecaj na senzor dovodi do promjene struje koju troši generator (vanjska kapacitivnost ne mijenja toliko frekvenciju koliko dodatno opterećuje krug).

Rice. 2.87. Kapacitivni senzor

Kako se vanjski kapacitet povećava, potrošnja struje se povećava, što dovodi do otvaranja drugog tranzistora.

Generator je sastavljen na tranzistoru sa efektom polja VT1. Frekvencija podešavanja određena je parametrima kola na zavojnici L1. Senzor može biti slobodnoj formi, na primjer, komad žice za ugradnju, mreže, kvadrata sa stranicom od 150 do 1000 mm ili prstena. Ako je senzor instaliran u automobilu, dovoljna je žica dužine 150 mm za zaštitu stakla, možete ugraditi mrežicu u sjedala ili postaviti žicu u pukotine na instrument tabli.

Ključ je napravljen na tranzistoru VT2. Kada je izložen senzoru, struja koju troši generator raste i tranzistor VT2 se otvara, dok napon na njegovom kolektoru postaje blizu napona napajanja (krug se napaja parametarskim stabilizatorom na zener diodi VD1 i otporniku R6).

Aktuator napravljeno na DD1 čipu prema jednokratnom krugu. Krug R5C5 je potreban za odlaganje rada uređaja nakon uključivanja. Ako kašnjenje nije potrebno, kondenzator C5 se može izostaviti. Možete napraviti verziju sa odgodom i kontrolnom LED diodom. U tom slučaju morate smanjiti otpor R6 na 150 Ohma i R4 na 620 Ohma i spojiti LED tipa AL307 u seriju sa R4 u smjeru naprijed. Sada će prvih pet do deset sekundi nakon uključivanja, reakcija senzora dovesti samo do LED osvjetljenja. Zatim, nakon isteka ovog vremena, svaka operacija će dovesti do pojave pozitivnog impulsa na izlazu kruga u trajanju od oko 10 s. Trajanje impulsa može se podesiti promjenom otpora R7 ili kapacitivnosti C6.

Kapacitivni senzor je sastavljen na jednom štampana ploča izrađena od jednostrane folije od stakloplastike. Kondenzator za podešavanje je poput PDA, tranzistor s efektom polja VT1 može biti s bilo kojim slovnim indeksom, kao za VT2 - ovdje je pogodan bilo koji p-n-p tranzistor male snage, uključujući MP39 -MP42. Mikrokrug K176LA7 može se zamijeniti K561LA7 ili čak K561LE5, ali u ovom slučaju morate zamijeniti R5 i C5, promijeniti polaritet C6 na suprotan; spojiti pin R7, spojen na zajedničku žicu, na katodu zener diode i ukloniti izlazni signal sa pina 3 DD1 spajanjem elementa sa pinovima 12, 13 i 11 između kolektora VT2 i pina 9 DD1.

Zavojnica je namotana na standardni okvir od četiri sekcije od zavojnice lokalnog oscilatora srednjetalasnog radio prijemnika. Feritno jezgro (i oklopno jezgro, ako postoji) se uklanja. Zavojnica ima 1000 zavoja sa odvodom od 0,06 mm PEV od sredine žice. Zener dioda se može odabrati na bilo kojoj odgovarajućoj snazi ​​sa stabilizacijskim naponom od 7...10 V.

Za postavljanje, povežite senzor i postavite ploču na mjesto gdje će se nalaziti (ili blizu ovog mjesta). Nakon spajanja napajanja, pomoću dielektričnog odvijača postavite rotor kondenzatora C1 na stanje minimalnog kapaciteta. U ovom slučaju, shema bi trebala funkcionirati. Zatim, postupno ga okrećući pod malim uglom, a zatim se udaljite na udaljenost izvan dosega (oko pola metra), postavite rotor C1 u položaj u kojem krug prestaje raditi dok se ne približite udaljenosti koju želite ugraditi.

Kapacitivni relej na LC kolu

Princip rada opisane verzije kapacitivnog releja (slika 2.88) temelji se na promjeni frekvencije LC generatora pod utjecajem vanjskih objekata koji djeluju na njegove elemente - efekat koji vam je poznat iz reakcije radio prijemnik kada prinesete ruku njegovoj anteni.

Rice. 2.88. Kapacitivni relej na LC kolu

Takav kapacitivni relejni generator formiraju zavojnica L1, kapacitet senzora E1, kondenzatori C1, C2, tranzistor s efektom polja VT1 i, naravno, mali montažni kapacitet uređaja.

Ako je napon napajanja tranzistora stabiliziran, a kapacitivnost senzora je nepromijenjena, tada je i frekvencija generatora nepromijenjena (u našem slučaju otprilike 100 kHz). Ali čim priđete ili dodirnete senzor rukom, njegov kapacitet se povećava, a frekvencija električnih oscilacija generatora se smanjuje.

Oštra promjena frekvencije LC generatora signal je kršenja početnih parametara osjetljivog elementa kapacitivnog releja.

Ali ovaj signal još uvijek treba otkriti. Drugi LC krug, formiran od zavojnice L2, kondenzatora C4 i slabo povezan (tako da faktor kvalitete ne opadne) s generatorom preko otpornika R1, pomaže u rješavanju problema. Koristi se poznato svojstvo rezonantnog kruga - ovisnost napona na njemu o frekvenciji oscilacije dolaznog signala. Signalni napon izolovan krugom se ispravlja diodom VD1, filtrira kondenzatorom C5 i zatim se dovodi na invertni ulaz (pin 2) operacionog pojačala DA1, koji djeluje kao komparator.

Koristeći kondenzator C4, rezonantni krug se podešava na početnu frekvenciju F 0 generatora. U ovom slučaju na invertnom ulazu komparatora djeluje konstantni napon Uin. max. Otpornici R2 i R3 postavljaju granični napon U th na neinvertirajućem ulazu (pin 3) op-pojačala. Nešto manje od Uina. max. U ovom slučaju, napon na izlazu op-pojačala je nizak i HL1 LED, spojen na njega preko ograničavajućeg otpornika R5, ne svijetli.

Ako je promjena frekvencije generatora takva da napon Uin postane manji od Upore, komparator će raditi i uključiti LED. Kada se udalji od senzora, frekvencija generatora će se vratiti na svoju prvobitnu vrijednost, napon Uin će se povećati, komparator će se prebaciti u prvobitno stanje i LED će se ugasiti.

Zavojnice L1 i L2 su identične konstrukcije i namotane su na feritne prstenove od 2000NM vanjskog promjera 20 mm (moguće je 15 mm) i sadrže 100 zavoja žice PEV-2 0,2 ​​mm. Namotavanje od okreta do okreta, u jednom sloju. Slavina zavojnice L1 je napravljena od 20. zavoja, računajući od terminala spojenog zajedničkom žicom, L2 - od sredine. Udaljenost između početka i kraja namotaja mora biti najmanje 3...4 mm. Tranzistor VT1 - KPZZB, operacijsko pojačalo DA1 - K140UD7, K140UD8, dioda VD1 - KD503B, KD521, KD522B. Kondenzatori C1 i C2 - tip KT, KD, KM, SZ i C5 - KLS, KM, C4 - KPK-1, otpornici R2 i R3 - tip SPZ-3, ostatak - BC, MLT.

Nakon sastavljanja releja, vrši se preliminarno podešavanje (lanac R5HL1 još nije spojen). Ulogu senzora mogu privremeno obavljati dva komada žice prečnika 0,5...1 mm, dužine 1...1,5 m, koja se nalaze paralelno na udaljenosti od 15...20 cm od jednog drugi. DC voltmetar sa relativnim ulaznim otporom manjim od 10 kOhm/V priključen je na kondenzator C5, a maksimalno očitavanje napona voltmetra postiže se trimer kondenzatorom C4. Ako se u ovom slučaju pokaže da je kapacitet kondenzatora C4 najveći, tada se paralelno s njim povezuje dodatni kondenzator kapaciteta 10 ... 15 pF i podešavanje se ponavlja. Voltmetar treba da zabilježi napon od 2,5...5 V. Ako je manji, odaberite otpornik R1, ali njegov otpor bi trebao biti veći od 500 kOhm. Nakon svake zamjene otpornika, podešavanje se ponavlja.

Zatim, LED HL1, povezan serijski s otpornikom R5, spojen je na izlaz op-amp. Klizač otpornika R3 je postavljen na donju poziciju prema dijagramu, otpornik R2 je postavljen na srednji položaj. U tom slučaju LED dioda treba zasvijetliti. Laganim pomicanjem klizača otpornika R3 LED se gasi. Ako sada prinesete ruku senzoru ili dodirnete žicu spojenu na kondenzator C1, LED bi trebao zasvijetliti. U ovom trenutku, preliminarno podešavanje kapacitivnog releja može se smatrati završenim.

Dijagram aktuatora je prikazan na sl. 2.89.

Rice. 2.89. Aktuator

Elektronski ključ na tranzistoru VT1 spojen je na izlaz kapacitivnog releja kroz razdjelnik R1R2, koji upravlja elektromagnetskim relejem K1, čiji kontakti K1.1 uključuju svjetlosnu lampu EL1 ili sirenu. Napajanje uključuje opadajući transformator T1, diodni ispravljač VD3-VD6 i filterski kondenzator C2. Napon napajanja samog kapacitivnog releja (9 V) stabiliziran je parametarskim stabilizatorom R3VD1.

Kada se aktivira kapacitivni relej, na njegovom izlazu se pojavljuje konstantni napon od 7...8 V, čiji se dio dovodi na bazu tranzistora VT1. Tranzistor se otvara, relej K1 se aktivira i, sa kontaktima za zatvaranje K1.1, povezuje EL1 lampu ili sirenu na mrežu. Nakon vraćanja izvornog načina rada kapacitivnog releja, tranzistor se zatvara i lampa se gasi.

Tranzistor VT1 može biti KT315B - KT315D, KT312A - KT312V ili neki drugi sličan. Diode VD3 - VD6 - bilo koji ispravljač s dopuštenom naprijed strujom od najmanje 40...50 mA. Oksidni kondenzatori - tip K50-6 ili drugi za odgovarajuće nazivne napone, otpornici - tip BC, MLT. Relej K1 - RES22, pasoš RF4.500.129 ili sličan, aktiviran na naponu od 9…11 V.

Postavljanje mašine se svodi na konačno podešavanje njenog kapacitivnog releja. Da biste to učinili, spojite visokootporni DC voltmetar paralelno s kondenzatorom C5 (vidi sliku 2.88) i postavite maksimalni napon na njemu pomoću trim kondenzatora C4 - trebao bi biti približno isti kao tijekom preliminarnog podešavanja. Ako se to ne može postići, dodatni kondenzator kapaciteta 20...30 pF se povezuje paralelno sa C4 i podešavanje se ponavlja.

Da bi se povećala osjetljivost uređaja, krug L2C4 treba prilagoditi ne na maksimalni napon, već malo manje - otprilike na razini od 0,7 Uin. max. A pošto su moguće dvije tačke podešavanja (iznad i ispod F o), ispravna će biti ona koja odgovara manjem kapacitetu kondenzatora C4. Nakon toga, otpornici R2, R3 postižu jasan rad elektromagnetnog releja.

Senzor se sastoji od držača, kapacitivne ploče koja je galvanski povezana sa signalnom žicom, oklopljenog kabla i odgovarajućeg konektora za povezivanje senzora na ulaz uređaja za snimanje.

šta slijedi:

1. Što je kapacitivna ploča bliža provodljivoj jezgri eksplozivne žice, to je veći signal na izlazu senzora.

2. Uticaj elektromagnetnih smetnji od susjednih eksplozivnih žica će biti manji manja veličina kapacitivnu ploču i manji neoklopljeni dio signalne žice.

4. Kapacitivna sprega je diferencirajući lanac (HPF) koji prenosi visokofrekventne oscilacije (regija sloma) a ne prenosi niskofrekventne oscilacije (područje sagorijevanja), tj. oblik sekundarnog napona na izlazu senzora će biti izobličen.

CD – kapacitet između provodnika eksplozivne žice i kapacitivne ploče senzora
Rin – ulazni otpor opreme za snimanje
Svh - ulazna kapacitivnost se ne uzima u obzir, jer zapravo ne utječe ni na što u ovom slučaju

Crveni grafikon prikazuje originalni signal (kvadratni val 1 KHz, radni ciklus 10%, amplituda 1 V)
Na grafikonu plave boje prikazuje signal primljen na izlazu diferencirajućeg lanca

Signal sa izlaza senzora bez korištenja kompenzacijske kapacitivnosti

Da bi se eliminisalo izobličenje sekundarnog valnog oblika napona na izlazu senzora, potrebno je koristiti dodatni kompenzacioni kapacitet, koji formira kapacitivni djelitelj sa kapacitivnošću jezgre senzora:

Bez uzimanja u obzir ulaznog otpora uređaja za snimanje, koeficijent prijenosa kapacitivnog djelitelja određuje se sljedećim odnosom: Kp = Sd / (Sd + Sk). Kao što se može vidjeti iz odnosa, što je veća vrijednost kapacitivnosti C, to je niža vrijednost napona na izlazu kapacitivnog djelitelja. Za idealan kapacitivni djelitelj bez uzimanja u obzir ulaznog otpora uređaja za snimanje, Ck se može uzeti koliko god želite, a oblik signala na izlazu djelitelja će tačno odgovarati obliku signala na njegovom ulazu. .

Kada se uzme u obzir ulazni otpor, odnos za određivanje koeficijenta prijenosa postaje mnogo obimniji, ali ovisnost Kp o Sk ostaje ista. Ulazna impedansa uređaja za snimanje ne utiče direktno na Kp;

Kako se ulazni otpor povećava, izobličenje talasnog oblika sekundarnog napona značajno se smanjuje. U većini slučajeva, ulazni otpor gotovo svih osciloskopa koji se koriste za autodijagnostiku je u rasponu od 1 MOhm, s izuzetkom specijaliziranih ulaza namijenjenih isključivo za povezivanje visokonaponskih senzora. Stoga, pri direktnom povezivanju senzora na ulaz osciloskopa (bez specijaliziranog adaptera), Rin se također može uzeti kao konstanta, i bit će ograničen na variranje samo Sk.

Bilješka!
Povezivanje senzora na ulaz osciloskopa jednostavno preko otpornika od 10 MΩ povećat će ulazni otpor i, shodno tome, smanjiti izobličenje sekundarnog naponskog valnog oblika, ali će se u isto vrijeme koeficijent prijenosa ulaznog puta kanala smanjiti otprilike deset puta. Da bi se povećala ulazna impedancija bez smanjenja koeficijenta prijenosa, potrebno je koristiti srednji bafer (repeater - najjednostavniji adapter) sa visokom ulaznom impedansom i niskom izlaznom impedancijom.
Za trenutni SD (nije tačno poznato) i Rin (obično 1 MOhm), vrijednost Sk se bira na osnovu kompromisa:
1. Što je niži Sk, to je veća amplituda napona na izlazu kapacitivnog djelitelja
2. Što je veći Sk, to je manji stepen izobličenja talasnog oblika sekundarnog napona.

U praksi, vrijednost Sk se može povećavati sve dok se “amplituda” napona na izlazu kapacitivnog djelitelja dovoljno ne razlikuje od pozadinskog šuma.

Lokacija priključka SK: na početku kabla (bliže kapacitivnoj ploči) ili na kraju kabla (bliže ulazu uređaja za snimanje) - praktično nema uticaja na oblik i amplitudu signala sa senzora izlaz.

Crveni grafikon prikazuje signal primljen od visokonaponskog senzora i Sk = 3,3 nF spojenog na ulaz osciloskopa, plavi grafikon prikazuje signal primljen od visokonaponskog senzora i Sk = 3,3 nF spojenog direktno uz kapacitivnu ploču. Kao što vidite, oblik signala je gotovo isti, a amplituda varira u rasponu nominalnih vrijednosti upotrijebljenih kondenzatora +/- 20%.

Primjeri oscilograma sekundarnog napona snimljenih istim senzorom sa kapacitivnom pločom u obliku kruga prečnika ~10 mm na različita značenja Sk, na postolju sa DIS zavojnicama 2112-3705010 (oblik sekundarnog napona je nešto drugačiji od uobičajenog zbog pražnjenja na otvorenom).

Sk = 470 pF. Područje sagorijevanja se značajno smanjuje, ali amplituda kvara doseže 5 volti.

Sk = 1,8 nF. Područje sagorijevanja također se značajno smanjuje, amplituda proboja se smanjila na 2 volta.

Sk = 3,3 nF. Područje izgaranja ne pada mnogo, amplituda proboja se smanjila na 1 Volt.

Sk = 10 nF. Područje izgaranja praktički ne pada, ali se amplituda proboja također smanjila na 0,4 volta.

Kao što se može vidjeti, pri Sk = 10 nF, oblik sekundarnog napona praktički nije izobličen, a šum je prilično beznačajan.

Za usporedbu, prikazani su oscilogrami sekundarnog napona uzeti iz iste eksplozivne žice bez korištenja adaptera i pomoću specijaliziranog adaptera za paljenje.

Crveni grafikon prikazuje signal primljen od visokonaponskog senzora (Sk = 10 nF) direktno spojenog na ulaz osciloskopa. Plavi grafikon prikazuje signal primljen od adaptera Postolovsky, na koji je priključen "matični" visokonaponski senzor Postolovsky.

Kao što vidite, oblik oba signala je gotovo isti, ali od adaptera koji sadrži međupojačala, signal ima 3 puta veću amplitudu.

Bilješka!
Svi adapteri koji koriste kapacitivne senzore iskrivljuju oblik sekundarnog napona, ali s velikim ulaznim otporom i dovoljnim C, unesena distorzija je izuzetno neznatna.

U najjednostavnijem slučaju, kapacitivni izvlakač je bilo koji metalni predmet koji se nalazi pored eksplozivne žice, tj. uloga kapacitivne ploče može biti krokodilska kopča, folija namotana na eksplozivnu žicu, novčić itd.

U praksi, kao visokonaponski kapacitivni senzor, preporučuje se korištenje dizajna koji zadovoljava sljedeće zahtjeve:
1. Visok stepen zaštite od kvara
2. Niska osjetljivost na elektromagnetne smetnje od susjednih eksplozivnih žica
3. Pogodno dizajn za brzo povezivanje senzora na visokonaponsku žicu

Primjeri dizajna eksplozivnih kapacitivnih senzora:

Limena ploča 20x70 mm savijena je tako da je čvrsto pritisnuta uz eksplozivnu žicu.

U suštini, ista ploča samo u izolaciji.

BB senzor tipa "opinjač".

BB senzor sličan jednom od Bosch dizajna (isporučuje se po cijeni od 7 USD po komadu).

Kao primjer, razmotrite proces proizvodnje eksplozivnog senzora zasnovanog na gore navedenom dizajnu kompanije Bosch.

Za proizvodnju senzora potrebno je:

1. BB senzorska ručka o kojoj smo gore govorili.

2. Oklopljeni kabl 1-3 m Preporučljivo je koristiti meki mikrofonski kabl, jer je mnogo praktičniji za upotrebu od tvrdog koaksijalnog kabla. Karakteristična impedancija kabla je 50 ili 75 Ohma, nije bitno, jer su svi signali koji se proučavaju u području niske frekvencije.

3. Priključci za spajanje senzora na osciloskop ili adapter za paljenje BNC-FJ / BNCP / FC-022 F / BNC adapter za utičnicu za F-ku (konektor je isti, samo ga različiti proizvođači / prodavci nazivaju drugačije).

BNC-M/FC-001/RG58/F konektor

Bilješka!
Prilikom kupovine F konektora i kabla obratite pažnju na to da prečnik kabla odgovara prečniku konektora za namotavanje na kabl, inače ćete morati ili da odsečete deo izolacije kabla da biste smanjili njegov prečnik, ili omotajte traku oko kabla kako biste povećali njegov prečnik.
4. Uvod/zaptivena uvodnica/kabelska uvodnica PG-7 sa inčnim navojem

5. Kapacitivna ploča "patch" prečnika 9-10 mm

"Puščicu" možete ili izrezati iz lima ili koristiti poseban bušilac (najbolje je koristiti bušilicu od 8 mm; nakon peckanja dobit ćete "prasić" prečnika nešto više od 9 mm):

Takođe je moguće koristiti igle odgovarajućeg prečnika kao „petu“.

6. Kompenzacijski kapacitet je nepolarni (po mogućnosti keramički) kondenzator nominalne vrijednosti od 2,2 nF do 10 nF za napon od 50 volti (ako koristite kondenzator od 1 kV, onda u slučaju kvara visokonaponske žice , i dalje će izgorjeti). Moguće je koristiti i izlazne kondenzatore i planarne kondenzatore u paketu 1206 ili 0805.

Procedura proizvodnje:

1. Skinite izolaciju sa oklopljenog kabla do pletenice, u presjeku od 12-13 mm. Izvrnite dio pletenice ispod uklonjene izolacije i ravnomjerno ga postavite duž kabla. Uklonite izolaciju sa signalne žice u presjeku od 10-11 mm i limirajte je.

2. Pričvrstite konektor F na kabl tako da čvrsto prileže na kabl i da bude u dobrom kontaktu sa delom ispaljene pletenice. U tom slučaju, signalna žica mora dovoljno viriti iz F konektora kako bi se osigurao pouzdan kontakt sa središnjom pinom BNC-FJ konektora.

3. Pričvrstite BNC-FJ konektor na F konektor. Zatim provjerite prisutnost kontakta (poziv sa testerom) između signalne žice i središnje šipke BNC-FJ konektora, između kabelske pletenice i štita BNC-FJ konektora, te odsutnost kontakta između signalne žice i pletenicu kabla.

4. Ako postoji žlijezda PG-7, prvo ga stavite na kabel tako što ćete odvrnuti maticu s njega.

5. Uklonite izolaciju i pletenicu sa suprotnog kraja kabla, u presjeku od 3-5 mm. Uklonite izolaciju sa signalne žice u presjeku od 2-3 mm. Zalemite kapacitivnu ploču na kalajisanu signalnu žicu.

Ako je potrebno, zalemite kompenzacijski kapacitet između signalne žice i pletenice.

6. Odsječak signalne žice i zalemljeni kompenzacijski kapacitet omotajte električnom trakom, tako da kapacitivna ploča ne visi i bude pritisnuta rubom izolacijske trake. Nakon toga, obilno podmažite kapacitivnu ploču mašću.

Čvrsto ulje "poboljšava" dielektričnu konstantu i eliminira skokove u području izgaranja.

Crveni grafikon prikazuje signal primljen od senzora eksploziva (Sk = 3,3 nF) bez masti. Plavi grafikon prikazuje signal dobijen od eksplozivnog senzora (Sk = 3,3 nF) koristeći čvrsto ulje. Bez upotrebe masti, područje izgaranja ponekad "skoči" za 20-30%.

7. Postavite ručku senzora eksploziva tako da kapacitivna ploča leži na dnu poklopca senzora. Zatim pričvrstite kabel pomoću PG-7 uvodnice ili ga pričvrstite električnom trakom (u tom slučaju senzorom se mora rukovati krajnje oprezno kako se kabel slučajno ne bi otkinuo iz ručke senzora).

Rezultat bi trebao biti visokonaponski kapacitivni senzor, koji se može direktno povezati na jedan od analognih (sa prisustvom Ck) ili na logičke (bez Ck) ulaza osciloskopa.

Višestruki senzorski krugovi

U januaru 2007. godine izdavačka kuća "Nauka i tehnologija" objavila je knjigu autora A.P. Kaškarova "Elektronski senzori". Na ovoj stranici želim da vas upoznam sa nekim od dizajna.

Prvo, pogledajmo krugove koji koriste mikro krug K561TL1. Prvi krug je kapacitivni relej:

Mikrokolo K561TL1 (strani analog CD4093B) jedno je od najpopularnijih digitalnih mikrokola u ovoj seriji. Mikrokolo sadrži 4 2I-NOT elementa s prijenosnom karakteristikom Schmittovog okidača (ima određenu histerezu).

Ovaj uređaj ima visoku osjetljivost, što mu omogućava da se koristi u sigurnosnim uređajima, kao i u uređajima koji upozoravaju na nesigurno prisustvo osobe u opasnom području (na primjer, u mašinama za piljenje). Princip uređaja zasniva se na promjeni kapacitivnosti između igle antene (koristi se standardna automobilska antena) i poda. Prema autoru, ova šema se pokreće kada se osoba prosječne veličine približi na udaljenosti od oko 1,5 metara. Kao tranzistorsko opterećenje, na primjer, može se koristiti elektromagnetski relej s radnom strujom ne većom od 50 miliampera, koji svojim kontaktima uključuje aktuator (sirenu itd.). Kondenzator C1 služi za smanjenje vjerovatnoće da se uređaj aktivira zbog smetnji.

Sljedeći uređaj je senzor vlage:

Posebna karakteristika kruga je upotreba varijabilnog kondenzatora C2 tipa 1KLVM-1 sa zračnim dielektrikom kao senzorom. Ako je zrak suh, otpor između ploča kondenzatora je veći od 10 Gigaohma, a čak i pri niskoj vlažnosti otpor se smanjuje. U suštini, ovaj kondenzator je otpornik visokog otpora sa otporom koji varira u zavisnosti od spoljašnjih uslova apsorbovane atmosferske vlage. U sušnoj klimi otpor senzora je visok, a na izlazu elementa D1/1 prisutan je nizak napon. Kako se vlažnost povećava, otpor senzora se smanjuje, generiraju se impulsi i kratki impulsi su prisutni na izlazu kruga. Kako se vlažnost povećava, frekvencija generiranja impulsa se povećava. U određenom trenutku vlažnosti, generator na elementu D1/1 pretvara se u generator impulsa. Na izlazu uređaja pojavljuje se kontinuirani signal.

Krug senzora dodira je prikazan u nastavku:

Princip rada ovog uređaja je da odgovori na "smetnje" u ljudskom ili životinjskom tijelu od raznih električnih uređaja. Osetljivost uređaja je veoma visoka - reaguje čak i na dodir osobe koja nosi platnene rukavice na E1 ploču. Prvi dodir uključuje uređaj, drugi dodir ga isključuje. Kondenzator C1 služi za zaštitu od smetnji i u određenom slučaju ga možda nema...

Sljedeći uređaj je indikator vlažnosti tla. Ovaj uređaj se može koristiti, na primjer, za automatizaciju zalijevanja staklenika:

Uređaj je, po mom mišljenju, vrlo originalan. Senzor je induktivni kalem L1, ukopan u tlo do dubine od 35-50 centimetara.
Tranzistor T2 i induktor, zajedno sa kondenzatorima C5 i C6, čine autooscilator frekvencije od oko 16 kiloherca. U suhom tlu, amplituda impulsa na kolektoru tranzistora VT2 je 3 volta. Povećanje vlažnosti tla dovodi do smanjenja amplitude ovih impulsa. Relej je uključen. Pri određenoj vrijednosti vlažnosti dolazi do prekida generiranja, što dovodi do isključivanja releja. Relej sa svojim kontaktima isključuje, na primjer, pumpu ili elektromagnetski ventil u krugu za navodnjavanje.
O detaljima: Najvažniji dio kruga je zavojnica. Ova zavojnica je namotana na komad plastične cijevi promjera 100 mm, dužine 300 milimetara i sadrži 250 zavoja PEV žice promjera 1 milimetar. Navijanje - skretanje na skretanje. Sa vanjske strane, namotaj je izoliran sa dva do tri sloja PVC izolacijske trake. Tranzistori se mogu zamijeniti sa KT315. Kondenzatori - KM tip. Diode VD1-VD3 - tip KD521 - KD522.
Cijela konstrukcija se napaja iz stabiliziranog izvora od 12 volti. Potrošnja struje u strujnom krugu je (u mokrim i suvim režimima) 20-50 miliampera.
Elektronsko kolo sakupljeni u maloj zapečaćenoj kutiji. Da bi podešavanje bilo moguće, nasuprot motora R5 treba predvidjeti rupu, koja je nakon podešavanja također hermetički zatvorena. Za napajanje se koristi transformator male snage sa ispravljačem i stabilizatorom na bazi KR142EN8B. Relej bi trebao normalno raditi pri struji ne većoj od 30 miliampera i naponu od 8-10 volti. Na primjer, možete koristiti RES10, pasoš 303. Kontakti ovog releja nisu prikladni za napajanje pumpe. Možete koristiti auto relej kao međurelej. Kontakti takvog releja mogu izdržati struju od najmanje 10 ampera. Takođe možete koristiti releje tipa KUTS sa televizora u boji. Oba preporučena releja imaju namotaj od 12 volti i mogu se uključiti prije čipa stabilizatora (nakon ispravljača i kondenzatora za izravnavanje), ili nakon stabilizatora (ali tada bi se stabilizatorski čip trebao ugraditi na mali hladnjak). Takođe, na kućište treba postaviti dva zatvorena konektora (na primjer RSA tipa). Jedan konektor služi za povezivanje mreže i aktuatora (pumpe), a drugi se koristi za povezivanje zavojnice.
Postavljanje kruga svodi se na podešavanje osjetljivosti uređaja pomoću promjenjivog otpornika R5. Završno podešavanje se vrši na mjestu rada uređaja preciznijim podešavanjem otpornika. Treba imati na umu da ovaj uređaj neznatno mijenja prag prebacivanja kada se temperatura tla promijeni (ali to nije jako značajno, jer se na dubini od 35-50 centimetara temperatura tla malo mijenja).
U proljeće vlasnici jama i garaža imaju još jednu brigu.- otopljenu vodu. Ako se voda ne ispumpa na vrijeme, povrće postaje neupotrebljivo... Postupak ispumpavanja vode možete povjeriti automatizaciji. Pokazalo se da je shema jednostavna, ali će vam uštedjeti puno vremena i živaca ( Ovaj dijagram nije iz knjige!) :

Automatsko kolo "pumpanja vode" radi na principu električne provodljivosti vode. Glavni element kontrole nivoa je blok od tri ploče napravljene od od nerđajućeg čelika. Ploče 1 i 2 imaju istu dužinu, ploča 3 je gornji senzor nivoa vode. Dok je nivo vode ispod nivoa 3 ploče - na ulazu logičkog elementa D1 nivo je logička jedinica, na izlazu elementa nivo je logička nula - tranzistor je zaključan, relej je bez napona. Kada se nivo vode poveća, senzor 3 se preko vode povezuje na zajedničku žicu kola (ploča 1) - na ulazu elementa nivo je logička nula, na izlazu elementa - nivo logičke jedinice - tranzistor se otvara - relej uključuje pumpu sa svojim kontaktima. Istovremeno sa pumpom, senzorska ploča 2 je povezana na ulaz kola. Ova ploča je senzor niskog nivoa vode. Pumpa će raditi sve dok nivo vode ne padne ispod nivoa ploča. Nakon toga, pumpa se isključuje i krug prelazi u standby mod...
Kolo može koristiti gotovo sve logičke elemente CMOS tehnologije serije 176, 561,564. Relej RES22 se koristi za radni napon od 10-12 volti. Ovaj relej ima prilično snažne kontakte, što vam omogućava da direktno upravljate pumpom tipa Aquarius snage do 250 vata. Da bi se povećala pouzdanost rada, korisno je paralelno povezati slobodne grupe relejnih kontakata (ima ih ukupno četiri), a paralelno sa kontaktima releja spojiti lanac serijski spojenih 100 ohmskih otpornika (snage od najmanje 2 vata) i kondenzator od 0,1 mikrofarada (sa radnim naponom od najmanje 400 volti). Ovaj lanac služi za smanjenje varničenja na kontaktima tokom uklopnih trenutaka. Ako imate pumpu veće snage, morat ćete koristiti dodatni međurelej sa kontaktima veće snage (na primjer, starter PME 100 - 200...), čiji se namotaj (obično 220 volti) prebacuje pomoću RES22 relej. U ovom slučaju obično je dovoljan jedan par kontakata i krug za gašenje iskri ne mora biti instaliran paralelno s kontaktima releja. Energetski transformator je korišten na 12 volti (bio je spreman) snage oko 5 vati. Kada ga sami pravite, treba uzeti u obzir činjenicu da će transformator raditi neprekidno, pa je bolje povećati (za pouzdanost) broj zavoja primarnog i sekundarnog namota za 15-20 posto u odnosu na izračunate. Ne bih vam savjetovao da koristite kineske transformatore - tokom rada se jako zagriju - može doći do požara ili će transformator jednostavno izgorjeti, a vi ćete biti sigurni u pouzdanost strujnog kruga i prestati posjećivati ​​garažu... rezultat je pokvareno povrće...
Ovaj uređaj koristi autor već 5 godina i pokazao je visoku pouzdanost. I komšije u garažnoj zadruzi su veoma cenile ovaj „uređaj“ – nivo vode u njihovim jamama je takođe značajno opao...

Moguće je napraviti sličan uređaj bez mikrokola:

Relej u ovom dizajnu koristi se tipa KUTS (od televizora u boji). Ovaj tip releja ima dva para normalno otvorenih kontakata. Jedan par se koristi za prebacivanje senzorskih ploča, drugi za upravljanje pumpom. Treba imati na umu da nije preporučljivo koristiti relej tipa KUTS u kombinaciji s mikro krugom - zbog smetnji može doći do lažnih pozitivnih rezultata!

Shema nema nikakve posebne karakteristike. Tokom podešavanja, možda ćete morati da izaberete otpornik R2 u krugu prednapona tranzistora VT2, postižući jasan rad releja kada senzor dođe u kontakt sa vodom.

Uređaj je dizajniran da simulira sigurnosni sistem garaže. Kako bi se osigurao nesmetan rad, krug je opremljen autonomnim napajanjem iz 5-voltne baterije. Za efikasnost uređaja u cjelini koristi se fotootpornik R2. U mraku je svjetlo na fotootporniku ne udara - njegov otpor je visok - napon logičke jedinice je prisutan na ulazu elementa - generator generiše impulse. LED lampica treperi. Tokom dana, otpor fotootpornika se smanjuje, što dovodi do smanjenja napona na pinu 10 mikrokola na logičku nultu razinu - generator prestaje biti uzbuđen. Frekvencija impulsa ovisi o vrijednostima kondenzatora C1 i otpornika R2. Kao rezervni izvor korištena je baterija od 4 KNG-1,5 baterije. Kapacitet baterije je dovoljan za kontinuirani rad kruga otprilike 20-30 dana (u slučaju nestanka mrežnog napona).
Postavka se svodi na odabir nivoa osjetljivosti kola pomoću otpora otpornika R1. Otpornik R2 se može koristiti za promjenu frekvencije generatora.
Ovaj uređaj je takozvani “pasivni” zaštitni uređaj, ali zaista radi! Rad "morgasika" više od 5 godina pokazao je njegovu prilično visoku efikasnost. Za to vrijeme nije zabilježen niti jedan pokušaj otvaranja garaže (susjedi su imali takve slučajeve). Jasno je da takvim uređajem nećete uplašiti ozbiljnog prevaranta - (ali gdje su oni, ozbiljni prevaranti - dakle, samo pankeri...).

Ovdje sam posebno pokrenuo tako važno praktično pitanje kao što je povezivanje induktivnih senzora s tranzistorskim izlazom, koji u modernim industrijska oprema– svuda. Osim toga, date su prave upute za senzore i veze do primjera.

Princip aktivacije (radnja) senzora može biti bilo koji - induktivni (blizina), optički (fotoelektrični) itd.

U prvom dijelu opisane su moguće opcije za izlaze senzora. Ne bi trebalo biti problema pri povezivanju senzora sa kontaktima (relejni izlaz). Ali s tranzistorskim i povezivanjem na kontroler nije sve tako jednostavno.

Šeme povezivanja za PNP i NPN senzore

Razlika između PNP i NPN senzora je u tome što oni prebacuju različite polove izvora napajanja. PNP (od riječi “pozitivan”) prebacuje pozitivni izlaz napajanja, NPN – negativan.

Ispod su, kao primjer, dijagrami za povezivanje senzora sa tranzistorskim izlazom. Učitavanje – u pravilu je to ulaz kontrolera.

Pretplatite se! Bit će zanimljivo.

Senzor. Opterećenje (Load) je stalno povezano na “minus” (0V), napajanje diskretnog “1” (+V) se prebacuje preko tranzistora. NO ili NC senzor – ovisi o upravljačkom krugu (glavni krug)

Senzor. Opterećenje (Load) je stalno povezano na “plus” (+V). Ovdje je aktivni nivo (diskretni “1”) na izlazu senzora nizak (0V), dok se opterećenje napaja preko otvorenog tranzistora.

Pozivam sve da se ne zbune rad ovih šema će biti detaljno opisan u nastavku.

Dijagrami ispod pokazuju u osnovi istu stvar. Naglasak je stavljen na razlike u PNP i NPN izlaznim kolima.

Dijagrami povezivanja za izlaze NPN i PNP senzora

Na lijevoj slici je senzor sa izlaznim tranzistorom NPN. Uključuje se zajednička žica, koja je u ovom slučaju negativna žica izvora napajanja.

Desno je kućište sa tranzistorom PNP na izlazu. Ovaj slučaj je najčešći, jer je u modernoj elektronici uobičajeno da se negativna žica napajanja učini uobičajenom, a aktiviraju se ulazi kontrolera i drugih uređaja za snimanje s pozitivnim potencijalom.

Kako provjeriti induktivni senzor?

Da biste to učinili, morate ga napajati, odnosno spojiti na strujni krug. Zatim – aktivirati (pokrenuti). Kada se aktivira, indikator će zasvijetliti. Ali indikacija ne garantuje pravilan rad induktivni senzor. Morate spojiti opterećenje i izmjeriti napon na njemu da biste bili 100% sigurni.

Zamjena senzora

Kao što sam već napisao, u osnovi postoje 4 tipa senzora sa tranzistorskim izlazom, koji su podijeljeni prema unutrašnja struktura i dijagram povezivanja:

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

Sve ove vrste senzora mogu se međusobno zamijeniti, tj. oni su zamjenjivi.

Ovo se implementira na sljedeće načine:

• Izmjena uređaja za iniciranje - konstrukcija je mehanički promijenjena.
• Promjena postojećeg spojnog kruga senzora.
• Promjena tipa izlaza senzora (ako postoje takvi prekidači na tijelu senzora).
• Reprogramiranje programa – promjena aktivnog nivoa datog ulaza, promjena algoritma programa.

Ispod je primjer kako možete zamijeniti PNP senzor sa NPN promjenom dijagrama povezivanja:

PNP-NPN šeme zamjenjivosti. Na lijevoj strani je originalni dijagram, na desnoj je modificirani.

Razumijevanje rada ovih kola pomoći će vam da shvatite činjenicu da je tranzistor ključni element koji se može predstaviti običnim relejnim kontaktima (primjeri su ispod u notaciji).

Šta ima novo u VK grupi? SamElectric.ru ?

Pretplatite se i pročitajte članak dalje:

Dakle, evo dijagrama na lijevoj strani. Pretpostavimo da je tip senzora NE. Tada (bez obzira na vrstu tranzistora na izlazu), kada senzor nije aktivan, njegovi izlazni "kontakti" su otvoreni i kroz njih ne teče struja. Kada je senzor aktivan, kontakti su zatvoreni, sa svim posljedicama. Tačnije, sa strujom koja teče kroz ove kontakte)). Struja koja teče stvara pad napona na opterećenju.

Unutrašnje opterećenje je s razlogom prikazano isprekidanom linijom. Ovaj otpornik postoji, ali njegovo prisustvo ne garantuje stabilan rad senzora, senzor mora biti povezan na ulaz kontrolera ili drugo opterećenje. Otpor ovog ulaza je glavno opterećenje.

Ako u senzoru nema unutrašnjeg opterećenja, a kolektor "visi u zraku", onda se to naziva "otvoreni kolektorski krug". Ovaj krug radi SAMO sa povezanim opterećenjem.

Dakle, u kolu sa PNP izlazom, kada je aktiviran, napon (+V) se dovodi na ulaz kontrolera kroz otvoreni tranzistor i on se aktivira. Kako možemo postići isto s NPN izlazom?

Postoje situacije kada traženi senzor nije pri ruci, a mašina mora raditi "odmah".

Gledamo promjene na dijagramu sa desne strane. Prije svega, osiguran je način rada izlaznog tranzistora senzora. Da biste to učinili, u krug se dodaje dodatni otpornik, njegov otpor je obično oko 5,1 - 10 kOhm. Sada, kada senzor nije aktivan, napon (+V) se dovodi na ulaz kontrolera preko dodatnog otpornika, a ulaz kontrolera je aktiviran. Kada je senzor aktivan, na ulazu kontrolera postoji diskretna "0", budući da je ulaz kontrolera šantovan otvorenim NPN tranzistorom i skoro sva struja dodatnog otpornika prolazi kroz ovaj tranzistor.

U tom slučaju dolazi do preusmjeravanja rada senzora. Ali senzor radi u načinu rada, a kontroler prima informacije. U većini slučajeva to je dovoljno. Na primjer, u režimu brojanja impulsa - tahometar ili broj radnih komada.

Da, nije baš ono što smo željeli, a šeme zamjenjivosti za npn i pnp senzore nisu uvijek prihvatljive.

Kako postići punu funkcionalnost? Metoda 1 – mehanički pomeriti ili prepraviti metalnu ploču (aktivator). Ili svjetlosni jaz, ako govorimo o optičkom senzoru. Metoda 2 – reprogramirajte ulaz kontrolera tako da diskretno “0” bude aktivno stanje kontrolera, a “1” pasivno stanje. Ako imate laptop pri ruci, onda je drugi način i brži i lakši.

Simbol senzora blizine

On dijagrami kola Induktivni senzori (senzori blizine) se različito označavaju. Ali glavna stvar je da postoji kvadrat rotiran za 45° i dvije okomite linije u njemu. Kao na dijagramima prikazanim ispod.

NEMA NC senzora. Šematski dijagrami.

Na gornjem dijagramu nalazi se normalno otvoreni (NO) kontakt (konvencionalno označen PNP tranzistor). Drugi krug je normalno zatvoren, a treći krug su oba kontakta u jednom kućištu.

Kodiranje u boji senzorskih vodova

Postoji standardni sistem označavanja senzora. Trenutno ga se pridržavaju svi proizvođači.

Međutim, prije instalacije, dobro je provjeriti je li veza ispravna tako što ćete pogledati priručnik za povezivanje (upute). Osim toga, u pravilu su boje žica naznačene na samom senzoru, ako njegova veličina dopušta.

Ovo je oznaka.

• Plava – Snaga minus
• Smeđa – Plus
• Crna – Izlaz
• Bijela – drugi izlaz, ili kontrolni ulaz, morate pogledati uputstva.

Sistem označavanja induktivnih senzora

Tip senzora je označen digitalno-abecednim kodom, koji kodira glavne parametre senzora. Ispod je sistem označavanja za popularne Autonics senzore.

Preuzmite upute i priručnike za neke vrste induktivnih senzora:
/ Šema za povezivanje senzora pomoću PNP i NPN šema u programu Splan/ Izvorni fajl., rar, 2.18 kB, preuzeto: 2294 puta./

Pravi senzori

Problematično je kupiti senzore, proizvod je specifičan, a električari ih ne prodaju u trgovinama. Alternativno, možete ih kupiti u Kini, na AliExpress-u.

A evo i sa kojima se susrećem u svom radu.

Hvala svima na pažnji, radujem se pitanjima o povezivanju senzora u komentarima!

Primjena napona naizmjenične struje na susjedne provodnike potiče daljinsko nakupljanje pozitivnih i negativnih naboja na njima. Oni stvaraju promjenjivo elektromagnetno polje, osjetljivo na mnoge vanjske faktore, prvenstveno na udaljenost između provodnika. Ovo svojstvo se može koristiti za kreiranje odgovarajućih kapacitivnih senzora koji su u stanju da kontrolišu rad različitih sistema kontrole i praćenja.

Primjena napona drugačiji znak, prema Amperovom zakonu, uzrokuje kretanje provodnika na kojima se nalaze električne čestice. Ovo stvara naizmjeničnu struju koja se može detektirati. Količina struje koja teče određena je kapacitivnošću, koja zauzvrat ovisi o površini vodiča i udaljenosti između njih. Veći, bliži objekti proizvode više struje od manjih, udaljenijih objekata.

Kapacitet se određuje prema sljedećim parametrima:

• Priroda neprovodnog dielektričnog medija koji se nalazi između vodiča.
• Veličine provodnika.
• Snaga struje.

Par takvih površina čini ploče jednostavnog kondenzatora, čiji je kapacitet direktno proporcionalan površini i dielektričnoj konstanti radnog medija, a obrnuto proporcionalan udaljenosti između ploča. Ako su dimenzije ploča i sastav radnog medija između njih konstantni, svaka promjena kapaciteta bit će rezultat promjene udaljenosti između dva objekta: sonde (senzora) i praćene mete. Dovoljno je samo pretvoriti promjene kapacitivnosti u fokusirane vrijednosti električnog napona, koji će kontrolirati daljnje radnje uređaja. Ovi uređaji su stoga dizajnirani da odrede promjenjivu udaljenost između objekata, kao i da razjasne prirodu i kvalitet površine proizvoda koji se mjere.

Princip rada kapacitivnog senzora

Strukturno, takav uređaj uključuje:

• Izvor formiranja referentnog napona.
• Primarni krug je sonda, čija se površina i dimenzije određuju svrhom mjerenja.
• Sekundarni krug koji generiše potreban električni signal.
• Zaštitno kolo koje osigurava stabilnost očitavanja senzora bez obzira na vanjske ometajuće faktore.
• Elektronsko pojačalo, čiji drajver generira snažan kontrolni signal aktuatorima i osigurava precizan rad.

Kapacitivni senzori se dijele na jednokanalne i višekanalne. U potonjem slučaju, uređaj može uključivati ​​nekoliko gore opisanih kola sa različitih oblika sonde.

Elektronički upravljački program može se konfigurirati kao glavni ili slave. U prvoj verziji omogućava sinhronizaciju upravljačkih signala, pa se prvenstveno koristi u višekanalnim sistemima. Svi uređaji su osjetljivi na dodir i reagiraju isključivo na beskontaktne parametre.

Glavne karakteristike predmetnih uređaja su:

• Dimenzije i priroda mete - sondiranog objekta. Konkretno, električno polje koje stvara mora imati oblik stošca, zbog čega dimenzije mora biti najmanje 30% veći od odgovarajućih dimenzija primarnog lanca;
• Mjerni opseg. Maksimalni razmak na kojem očitavanja uređaja daju potrebnu točnost je oko 40% korisne površine primarnog kruga;
• Tačnost mjerenja. Kalibriranje očitavanja obično smanjuje raspon, ali poboljšava preciznost. Dakle, što je senzor manji, to ga treba postaviti bliže kontrolisanom objektu.

Karakteristike senzora ne ovise o materijalu objekta, kao ni o njegovoj debljini

Kako kondenzator postaje senzor

U ovom slučaju, uzrok i posljedica su obrnuti. Kada se napon dovede na provodnik, na svakoj površini se stvara električno polje. U kapacitivnom senzoru, mjerni napon se primjenjuje na osjetljivo područje sonde, a za tačna mjerenja, električno polje iz sondiranog područja mora biti sadržano upravo u prostoru između sonde i mete.

Za razliku od konvencionalnog kondenzatora, kada kapacitivni senzori rade, električno polje se može širiti na druge objekte (ili na pojedinačna područja u njima). Rezultat će biti da će sistem prepoznati takvo složeno polje kao nekoliko ciljeva. Da se to ne bi dogodilo, stražnja i bočna strana osjetljivog područja su okruženi drugim vodičem, koji se održava na istom naponu kao i samo osjetljivo područje.

Kada se primjenjuje referentni napon napajanja, odvojeno kolo dovodi potpuno isti napon kako bi zaštitio senzor. Ako nema razlike u vrijednostima napona između osjetljive zone i zaštitne zone, između njih nema električnog polja. Dakle, originalni signal može doći samo sa nezaštićene ivice primarnog kola.

Za razliku od kondenzatora, na djelovanje kapacitivnog senzora će utjecati gustoća materijala objekta, jer to narušava uniformnost generiranog električnog polja.

Problemi sa merenjem

Za objekte složene konfiguracije, postizanje potrebne tačnosti je moguće ako su ispunjeni brojni uslovi. Na primjer, u višekanalnom sensingu, pogonski napon za svaku sondu mora biti sinkroniziran, inače će sonde interferirati jedna s drugom: jedna će sonda pokušati povećati električno polje, dok će druga pokušati da ga smanji, dajući tako lažna očitavanja. Stoga je značajan ograničavajući uslov zahtjev da se mjerenja vrše pod istim uvjetima u kojima je senzor kalibriran kod proizvođača. Ako procjenjujete signal promjenom udaljenosti između sonde i mete, tada bi svi ostali parametri trebali imati konstantne vrijednosti.

Ove poteškoće se mogu prevazići korišćenjem sledećih tehnika:

• Optimizacija veličine mjernog objekta: što je cilj manji, veća je vjerovatnoća širenja osjetljivosti polja na strane, zbog čega se povećava greška mjerenja.
• Izvođenje kalibracije samo na meti ravnih dimenzija.
• Smanjenje ciljane brzine skeniranja, zbog čega promjene u prirodi površine neće utjecati na konačna očitanja.
• Tokom kalibracije, sonda treba da bude pozicionirana na jednakoj udaljenosti od ciljne površine (paralelno za ravne površine); ovo je važno za senzore visoke osjetljivosti.
• Država spoljašnje okruženje: većina kapacitivnih senzora na dodir radi stabilno u temperaturnom rasponu od 22…35 0 C: u ovom slučaju greške su minimalne
  važeće su i ne prelaze 0,5% pune mjerne skale.

Međutim, postoje problemi koji se ne mogu otkloniti. To uključuje faktor toplinskog širenja/kontrakcije materijala, kako senzora tako i kontroliranog objekta. Drugi faktor je električni šum senzora, koji je uzrokovan pomakom napona drajvera uređaja.

Blok dijagram rada

Iako nije direktno usmjeren, kapacitivni senzor mjeri neki kapacitet od objekata koji su stalno prisutni u okruženju. Stoga nepoznate objekte detektuje kao povećanje ovog pozadinskog kapaciteta. Značajno je veći od kapaciteta objekta i stalno se mijenja u veličini. Stoga se predmetni uređaji koriste za otkrivanje promjena u okruženju, a ne za otkrivanje apsolutnog prisustva ili odsustva nepoznatog objekta.

Kako se cilj približava sondi, količina električnog naboja ili kapacitivnosti se mijenja, što bilježi elektronski dio senzora. Rezultat se može prikazati na ekranu ili touch panelu.

Za vršenje mjerenja uređaj se povezuje na štampanu ploču sa kontrolerom na dodir. Senzori su opremljeni kontrolnim dugmadima. Koji se može koristiti za rad s nekoliko sondi u isto vrijeme.

Ekrani osjetljivi na dodir koriste senzore s elektrodama raspoređenim u redove i stupce. Nalaze se ili na suprotnim stranama glavnog panela, ili na zasebnim pločama koje su razdvojene dielektričnim elementima. Kontroler kruži između različitih sondi kako bi prvo odredio koji red se dodiruje (smjer Y), a zatim koji stupac se dodiruje (X smjer). Sonde su često napravljene od prozirne plastike, što povećava sadržaj informacija rezultata mjerenja.

Korištenje LC filtera

Specijalizirani analogni interfejs pretvara signal sa kapacitivnog senzora u digitalnu vrijednost pogodnu za dalju obradu. Ovo povremeno mjeri izlaz senzora i generiše pobudni signal za punjenje senzorske ploče. Brzina uzorkovanja na izlazu senzora je relativno niska, manje od 500 uzoraka u sekundi, ali je rezolucija A/D konverzije neophodna da bi se uhvatile male razlike u kapacitivnosti.

U kapacitivnom senzorskom uređaju, stepenasti talasni oblik pobude puni senzorsku elektrodu. Nakon toga, punjenje se prenosi u kolo i mjeri analogno-digitalnim pretvaračem.

Jedan od problema sa kapacitivnim sensingom (kao što je već pomenuto) je prisustvo stranog šuma. Efikasan način Da biste poboljšali otpornost na buku, modificirajte senzor povezivanjem komponente osjetljive na frekvenciju. Osim elementa varijabilnog kondenzatora, senzoru se dodaju dodatni kondenzator i induktor koji formiraju rezonantni krug. Njegov uskopojasni odziv omogućava da potisne električni šum. Uprkos jednostavnosti LC kola, njegovo prisustvo pruža niz operativnih prednosti. Prvo, zbog svojih inherentnih uskopojasnih karakteristika, LC rezonator pruža odličnu otpornost na elektromagnetne smetnje. Drugo, ako je poznat opseg frekvencija u kojem postoji šum, onda pomicanje radne frekvencije senzora može filtrirati ove izvore buke bez potrebe za vanjskim strujnim krugom.

LC filteri se češće koriste u višekanalnim senzorima

Područja primjene

Ovi uređaji se koriste u sljedeće svrhe:

• Za detekciju plastičnih i drugih izolatora.
• U alarmnim sistemima, prilikom utvrđivanja činjenice kretanja unutar kontrolisanog područja.
• Kao sastavni dio sigurnosnih uređaja automobila.
• Za određivanje površinske čistoće materijala nakon strojne obrade.
• Za potrebe određivanja nivoa tečnih ili gasovitih radnih medija u zatvorenim rezervoarima.
• Prilikom ugradnje sistema za automatsko paljenje/gašenje lampi.

U svim slučajevima, kapacitivni senzori podležu obaveznoj kalibraciji u fabričkim ili drugim specijalizovanim uslovima.

Dijagrami uradi sam

Za organizaciju kontrole dodirom, kapacitivni senzor se lako može kreirati na bazi kondenzatora i para otpornika. Kada dodirnete žice, akumulira se električni naboj, prilagođavanjem količine možete promijeniti vrijeme punjenja/pražnjenja. Ovaj krug se može koristiti za upravljanje stolnom lampom ili drugom lampom. Kolo mora sadržavati elektronski komparator koji će uporediti vrijeme punjenja kondenzatora sa referentnom (graničnom) vrijednošću i izdati odgovarajući kontrolni signal.

Elektronska kola upravljana dodirom su interaktivnija za korisnike od tradicionalnih i stoga se mogu efikasno koristiti u svrhe prebacivanja napajanja. Kapacitet kondenzatora određuje nivo osjetljivosti: kako se kapacitivnost povećava, osjetljivost se povećava, ali je za napajanje uređaja potrebna veća snaga i kraće vrijeme odziva. Za indikaciju možete koristiti običnu LED diodu.

Pročitajte i na temu:

1. Dybenko Pavel Efimovič, boljševički dželat
2. Kardinal Richelieu je na vlasti: „Sposobnost obmane je nauka kraljeva!
3. Nikolaj Aleksandrovič Semaško - osnivač sovjetskog zdravstva Biografija Nikolaja Aleksandroviča Semaška
4. Šta je Kotovski radio u Odesskoj operi na dan pomilovanja od smrtne kazne?