დღეს არავის გააკვირვებს ელექტრონული გამაფრთხილებელი მოწყობილობები, რომლებიც განსხვავდება დანიშნულებითა და ეფექტურობით, რომლებიც აცნობებენ ან რთავენ უსაფრთხოების სიგნალიზაციას არასასურველი „სტუმრის“ დაცულ საზღვრებთან (ტერიტორიასთან) უშუალო კონტაქტამდე დიდი ხნით ადრე. ლიტერატურაში აღწერილი ამ კვანძებიდან ბევრი, ჩემი აზრით, საინტერესოა, მაგრამ ძალიან რთული.
მათგან განსხვავებით, შემოთავაზებულია მარტივი უკონტაქტო ტევადობითი სენსორი (ნახ. 4.11), რომლის აწყობა შესაძლებელია ახალბედა რადიომოყვარულმა. მოწყობილობას აქვს მრავალი უპირატესობა, რომელთაგან ერთ-ერთი (შეყვანის მაღალი მგრძნობელობა) გამოიყენება გაფრთხილებისთვის ნებისმიერი ანიმაციური ობიექტის (მაგალითად, ადამიანის) E1 სენსორთან მიახლოების შესახებ.
კვანძის პრაქტიკული გამოყენება ძნელია გადაჭარბებული. ავტორის ვერსიით, მოწყობილობა დამონტაჟებულია ბინის კორპუსის კარის ჩარჩოს გვერდით. შესასვლელი კარი ლითონისაა. სიგნალის მოცულობა 34, რომელსაც ასხივებს ΗΑ1 კაფსულა, საკმარისია დახურულ ლოჯიში მოსასმენად და შედარებულია ბინის ზარის ხმასთან.
ელექტრომომარაგება სტაბილიზირებულია, ძაბვა 9…15 ვ, ტალღოვანი ძაბვის კარგი გაფილტვრით გამომავალზე. მიმდინარე მოხმარება უმნიშვნელოა ლოდინის რეჟიმში (რამდენიმე μA) და იზრდება 22...28 mA-მდე, როდესაც ემიტერი HA1 აქტიურად მუშაობს. უტრანსფორმატორო წყაროს გამოყენება შეუძლებელია ელექტროშოკის შესაძლებლობის გამო.
ეს ყველაფერი გასათვალისწინებელია ერთეულის დამზადებისას. თუმცა, სათანადო კავშირით, თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ უსაფრთხოების სიგნალიზაციის სისტემის მნიშვნელოვანი და სტაბილური ნაწილი, რაც უზრუნველყოფს თქვენი სახლის უსაფრთხოებას და აფრთხილებს მფლობელებს საგანგებო სიტუაციის შესახებ ჯერ კიდევ მის დადგომამდე. დასრულებული მოწყობილობა ნაჩვენებია ნახ. 4.12.
ბრინჯი. 4.12. მოწყობილობა მანქანის ანტენით ტევადი სენსორის სახით
შესაძლოა, სენსორებისა და ანტენების სხვა ვარიანტებთან ერთად, კვანძი გამოვლინდება სხვა ხარისხით. თუ ატარებთ ექსპერიმენტს დამცავი კაბელის სიგრძეზე, სენსორ-ანტენის E1 სიგრძესა და ფართობზე და კვანძის მიწოდების ძაბვაზე, შესაძლებელია დაგჭირდეთ NA1-ის რეგულირება. შეიძლება შეიცვალოს მსგავსი კაფსულა ჩაშენებული გენერატორით 34 და მოქმედი დენით არაუმეტეს 50 mA, მაგალითად: FMQ-2015B, KRKH-1212V და მსგავსი.
ჩაშენებული გენერატორის მქონე კაფსულის გამოყენების წყალობით, საინტერესო ეფექტი ჩნდება: როდესაც ადამიანი უახლოვდება სენსორ-ანტენას E1, კაფსულის ხმა არის ერთფეროვანი, ხოლო როდესაც ადამიანი შორდება (ან უახლოვდება მანძილს დაახლოებით E1-დან 1,5 მ), კაფსულა გამოსცემს სტაბილურ წყვეტილ ხმას DD1.2 ელემენტის გამოსავალზე პოტენციური დონის ცვლილებების შესაბამისად.
თუ კაფსულა ჩაშენებული შეფერხების გენერატორით 34, მაგალითად KPI-4332-12, გამოიყენება როგორც HA1, ხმა სირენას დაემსგავსება, როდესაც ადამიანი შედარებით დიდ მანძილზეა სენსორ-ანტენისგან და სტაბილური წყვეტილი სიგნალი. მაქსიმალური მიდგომით.
მოწყობილობის შედარებით მინუსად შეიძლება ჩაითვალოს „მეგობრის/მტრის“ სელექციურობის ნაკლებობა, რადგან კვანძი მიუთითებს ნებისმიერი ადამიანის მიახლოებაზე E1-თან, მათ შორის ბინის მფლობელის ჩათვლით, რომელიც გამოვიდა „პურის საყიდლად“. განყოფილების მუშაობის საფუძველია ელექტრული ჩარევა და ტევადობის ცვლილებები. ასეთი კვანძი ეფექტურად მუშაობს მხოლოდ დიდ საცხოვრებელ ადგილებში, ელექტრო კომუნიკაციების განვითარებული ქსელით.
შესაძლებელია, რომ ასეთი მოწყობილობა უსარგებლო იყოს ტყეში, მინდორში - ყველგან, სადაც არ არის 220 ვ განათების ქსელის ელექტრული კომუნიკაციები.
ამ ერთეულისა და მიკროსქემის ექსპერიმენტებით (მაშინაც კი, როდესაც ის ჩართულია სტანდარტულად), შეგიძლიათ მიიღოთ ფასდაუდებელი გამოცდილება და რეალური ელექტრონული მოწყობილობები, რომლებიც ადვილად განმეორდება, მაგრამ ორიგინალური არსით და ფუნქციონალური მახასიათებლებით.
ასამბლეის ელემენტები
ელემენტები დამონტაჟებულია მინაბოჭკოვანი დაფაზე. მოწყობილობის კორპუსი შეიძლება დამზადდეს ნებისმიერი დიელექტრიკული მასალისგან.
ელექტრომომარაგების გასაკონტროლებლად მოწყობილობა შეიძლება აღჭურვილი იყოს ინდიკატორი LED-ით, რომელიც დაკავშირებულია კვების წყაროსთან პარალელურად.
ტევადი დიზაინის მრავალფეროვნებას შორის, ზოგჯერ შეიძლება რთული იყოს მოცემული შემთხვევისთვის ყველაზე შესაფერისი ტევადი სენსორის ვარიანტის არჩევა. ბევრ პუბლიკაციაში ტევადობის მოწყობილობების თემაზე, შემოთავაზებული დიზაინის ფარგლები და განმასხვავებელი მახასიათებლები აღწერილია ძალიან მოკლედ და რადიომოყვარულს ხშირად არ შეუძლია გაარკვიოს, თუ რომელი ტევადი მოწყობილობის წრე უნდა იყოს სასურველი განმეორებისთვის.
ამ სტატიაში მოცემულია სხვადასხვა ტიპის ტევადი სენსორების აღწერა, მოცემულია მათი შედარებითი მახასიათებლები და რეკომენდაციები თითოეული კონკრეტული ტიპის ტევადობის სტრუქტურის ყველაზე რაციონალური პრაქტიკული გამოყენებისთვის.
როგორც ცნობილია, ტევადურ სენსორებს შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ნებისმიერ ობიექტზე და, ამავე დროს, მათი რეაგირების მანძილი არ არის დამოკიდებული მოახლოებული ობიექტის ზედაპირის ისეთ თვისებებზე, როგორიცაა, მაგალითად, თბილია თუ ცივი ( ინფრაწითელი სენსორებისგან განსხვავებით), ასევე მყარია თუ რბილი (ულტრაბგერითი მოძრაობის სენსორებისგან განსხვავებით). გარდა ამისა, ტევადობის სენსორებს შეუძლიათ ობიექტების აღმოჩენა სხვადასხვა გაუმჭვირვალე „ბარიერების“ მეშვეობით, მაგალითად, შენობების კედლები, მასიური ღობეები, კარები და ა.შ. ასეთი სენსორების გამოყენება შესაძლებელია როგორც უსაფრთხოების მიზნებისთვის, ასევე საყოფაცხოვრებო მიზნებისთვის, მაგალითად, ოთახში შესვლისას განათების ჩასართავად; კარის ავტომატური გახსნისთვის; სითხის დონის სიგნალიზაციაში და ა.შ.
არსებობს რამდენიმე ტიპის ტევადი სენსორები.
1. სენსორები კონდენსატორებზე.
ამ ტიპის სენსორებში საპასუხო სიგნალი წარმოიქმნება კონდენსატორის სქემების გამოყენებით და მსგავსი დიზაინი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ჯგუფად.
მათგან ყველაზე მარტივია სქემები, რომლებიც დაფუძნებულია ტევადურ გამყოფებზე.
ასეთ მოწყობილობებში, მაგალითად, ანტენა-სენსორი დაკავშირებულია სამუშაო გენერატორის გამოსავალთან მცირე სიმძლავრის გამყოფი კონდენსატორის მეშვეობით, ხოლო ანტენის და ზემოაღნიშნული კონდენსატორის შეერთების ადგილას წარმოიქმნება სამუშაო პოტენციალი, დონე. რომელთაგან დამოკიდებულია ანტენის ტევადობაზე, ხოლო ანტენის სენსორი და გამყოფი კონდენსატორი ქმნის ტევადურ გამყოფს და როდესაც რომელიმე ობიექტი ანტენას უახლოვდება, გამყოფი კონდენსატორთან მისი შეერთების ადგილზე მცირდება პოტენციალი, რაც არის სიგნალი მოწყობილობა მუშაობისთვის.
ასევე არსებობსდიაგრამები ჩართულიაRC გენერატორები.ამ დიზაინებში, მაგალითად, საპასუხო სიგნალის გენერირებისთვის გამოიყენება RC გენერატორი, რომლის სიხშირის დაყენების ელემენტია ანტენის სენსორი, რომლის ტევადობა იცვლება (იზრდება) როდესაც მას უახლოვდება. სენსორული ანტენის ტევადობით განსაზღვრული სიგნალი შემდეგ შედარებულია მეორე (საცნობარო) გენერატორის გამომავალ საცნობარო სიგნალთან.
სენსორები განლაგებულ კონდენსატორებზე.ასეთ მოწყობილობებში, მაგალითად, იმავე სიბრტყეში მოთავსებული ორი ბრტყელი ლითონის ფირფიტა გამოიყენება ანტენა-სენსორად. ეს ფირფიტები არის გაშლილი კონდენსატორის ფირფიტები და როდესაც რაიმე ობიექტი უახლოვდება, ფირფიტებს შორის არსებული საშუალების დიელექტრიკული მუდმივი იცვლება და, შესაბამისად, იზრდება ზემოაღნიშნული კონდენსატორის ტევადობა, რაც არის სიგნალი სენსორის გასააქტიურებლად.
მოწყობილობები ასევე ცნობილია, მაგალითად, რომლებშიც ისინი იყენებენ ანტენის ტევადობის შედარების მეთოდი სამაგალითო (საცნობარო) კონდენსატორის ტევადობასთან(როსპატენტის ბმული).
ამავე დროს, დამახასიათებელი თვისება ტევადი სენსორები კონდენსატორებზეარის მათი დაბალი ხმაურის იმუნიტეტი - ასეთი მოწყობილობების შეყვანები არ შეიცავს ელემენტებს, რომლებსაც შეუძლიათ ეფექტურად თრგუნონ გარე გავლენები. ანტენის მიერ მიღებული სხვადასხვა პიკაპები და რადიო ჩარევა ქმნის დიდი რაოდენობით ხმაურს და ჩარევას მოწყობილობის შეყვანისას, რაც ასეთ დიზაინებს უგრძნობს ხდის სუსტი სიგნალების მიმართ. ამ მიზეზით, კონდენსატორებზე დაფუძნებული სენსორების გამოვლენის დიაპაზონი მცირეა, მაგალითად, ისინი აღმოაჩენენ ადამიანის მიახლოებას არაუმეტეს 10 - 15 სმ.
ამავდროულად, ასეთი მოწყობილობები შეიძლება იყოს ძალიან მარტივი დიზაინით (მაგალითად) და არ არის საჭირო გრაგნილი ნაწილების გამოყენება - კოჭები, სქემები და ა.
გამოყენების სფეროტევადი სენსორები კონდენსატორებზე.
ეს მოწყობილობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას იქ, სადაც არ არის საჭირო მაღალი მგრძნობელობა და ხმაურის იმუნიტეტი, მაგალითად, ლითონის კონტაქტის დეტექტორებში. საგნები, სითხის დონის სენსორები და ა.შ., ასევე დამწყები რადიომოყვარულებისთვის ტევადობის ტექნოლოგიების გაცნობა.
2.
ტევადი სენსორები სიხშირის დაყენების LC წრეზე.
ამ ტიპის მოწყობილობები ნაკლებად მგრძნობიარეა რადიო ჩარევისა და ჩარევის მიმართ კონდენსატორზე დაფუძნებულ სენსორებთან შედარებით.
სენსორული ანტენა (ჩვეულებრივ ლითონის ფირფიტა) დაკავშირებულია (პირდაპირ ან კონდენსატორის მეშვეობით, რომლის სიმძლავრეა რამდენიმე ათეული pF) RF გენერატორის სიხშირის დაყენების LC წრესთან. როდესაც რომელიმე ობიექტი უახლოვდება, ანტენის ტევადობა იცვლება (იზრდება) და, შესაბამისად, LC მიკროსქემის ტევადობა. შედეგად, გენერატორის სიხშირე იცვლება (მცირდება) და ხდება მუშაობა.
თავისებურებებიამ ტიპის capacitive სენსორები.
1) LC წრე მასზე დამაგრებული ანტენის სენსორით არის გენერატორის ნაწილი, რის შედეგადაც ჩარევა და რადიო ჩარევა, რომელიც გავლენას ახდენს ანტენაზე ასევე გავლენას ახდენს მის მუშაობაზე: დადებითი გამოხმაურების ელემენტების საშუალებით, ჩარევის სიგნალები (განსაკუთრებით იმპულსური) გაჟონავს გენერატორის აქტიური ელემენტის შეყვანა და მასში გაძლიერება, მოწყობილობის გამოსავალზე გარე ხმაურის ფორმირება, სუსტი სიგნალებისადმი სტრუქტურის მგრძნობელობის შემცირება და ყალბი სიგნალიზაციის საშიშროება.
2) LC წრე, რომელიც მოქმედებს როგორც გენერატორის სიხშირის დამდგენი ელემენტი, მძიმედ არის დატვირთული და აქვს შემცირებული ხარისხის ფაქტორი, რის შედეგადაც მცირდება მიკროსქემის შერჩევითი თვისებები და მისი უნარი შეცვალოს მისი დარეგულირება ანტენის დროს. ტევადობის ცვლილებები უარესდება, რაც კიდევ უფრო ამცირებს დიზაინის მგრძნობელობას.
სენსორების ზემოაღნიშნული მახასიათებლები სიხშირის დაყენების LC წრეში ზღუდავს მათ ხმაურის იმუნიტეტს და ობიექტების გამოვლენის დიაპაზონს, მაგალითად, ამ ტიპის სენსორებთან ადამიანის აღმოჩენის მანძილი ჩვეულებრივ 20-30 სმ-ია.
არსებობს ტევადობის სენსორების რამდენიმე სახეობა და მოდიფიკაცია სიხშირის დაყენების LC სქემით.
1)
სენსორები კვარცის რეზონატორით.
ასეთ მოწყობილობებში, მაგალითად, გენერატორის სიხშირის მგრძნობელობისა და სტაბილურობის გაზრდის მიზნით, დანერგილია შემდეგი: კვარცის რეზონატორი და დიფერენციალური RF ტრანსფორმატორი, რომლის პირველადი გრაგნილი არის სიხშირის დაყენების მიკროსქემის ელემენტი. გენერატორი და მისი ორი მეორადი (იდენტური) გრაგნილი არის საზომი ხიდის ელემენტები, რომელთანაც მას უკავშირდება ანტენა-სენსორი, რომელიც სერიულად არის დაკავშირებული კვარცის რეზონატორთან და როდესაც რომელიმე ობიექტი უახლოვდება ანტენას, წარმოიქმნება საპასუხო სიგნალი.
ასეთი დიზაინის მგრძნობელობა უფრო მაღალია, ვიდრე ჩვეულებრივი სენსორები სიხშირის დაყენების LC წრედზე, თუმცა, ისინი საჭიროებენ დიფერენციალური HF ტრანსფორმატორის დამზადებას (ზემოხსენებულ დიზაინში მისი გრაგნილები მოთავსებულია სტანდარტული ზომის K10 × 6 × რგოლზე. 2 დამზადებულია M3000NM ფერიტისაგან, ამავდროულად, ხარისხის ფაქტორის გასაზრდელად რგოლში იჭრება უფსკრული 0,9...1,1 მმ სიგანისა.
2)
სენსორები შეწოვითLC წრე.
ეს დიზაინები, მაგალითად, არის ტევადი მოწყობილობები, რომლებშიც, მგრძნობელობის გაზრდის მიზნით, შემოდის დამატებითი (ე.წ. შეწოვის) LC წრე, რომელიც ინდუქციურად უკავშირდება გენერატორის სიხშირის დაყენების წრეს და აწყობს ამ წრეს რეზონანსში.
სენსორული ანტენა, ამ შემთხვევაში, დაკავშირებულია არა სიხშირის დაყენების წრესთან, არამედ ზემოხსენებულ შეწოვის LC წრესთან, რომელიც მოიცავს დაბალი სიმძლავრის კონდენსატორს და სოლენოიდს, რომლის ინდუქციურობაც შესაბამისად იზრდება. იმიტომ რომ მარყუჟის კონდენსატორი, ამ შემთხვევაში, უნდა იყოს პატარა - M33 - M75 დონეზე.
ამ მიკროსქემის მცირე სიმძლავრის გამო, სენსორული ანტენის ტევადობა ხდება მასთან შედარებით, რის გამოც ანტენის ტევადობის ცვლილებები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ზემოთ შეწოვის LC წრის პარამეტრზე, ხოლო რხევების ამპლიტუდა სიხშირეში. - გენერატორის დაყენების წრე და, შესაბამისად, არის RF სიგნალის დონე მის გამოსავალზე.
ასევე შეიძლება აღინიშნოს, რომ ასეთ დიზაინებში კავშირი ანტენასა და გენერატორის სიხშირის დაყენების წრეს შორის არ არის პირდაპირი, არამედ ინდუქციური, რის გამოც ამინდი და კლიმატური გავლენა ანტენაზე პირდაპირ გავლენას არ მოახდენს ანტენის მუშაობაზე. გენერატორის აქტიური ელემენტი (ტრანზისტორი ან op-amp), რაც ასეთი სტრუქტურების დადებითი თვისებებია.
როგორც კვარცის რეზონატორზე დაფუძნებული სენსორების შემთხვევაში, შემწოვი LC სქემით ტევადი მოწყობილობების მგრძნობელობის გაზრდა მიიღწევა დიზაინის გარკვეული გართულების გამო - ამ შემთხვევაში, აუცილებელია დამატებითი LC მიკროსქემის დამზადება, ინდუქტორის ჩათვლით. ბრუნთა რიცხვით ორჯერ უფრო დიდი (-100 ბრუნში) სიხშირის დაყენების LC წრედის კოჭთან შედარებით.
3)
ზოგიერთი ტევადი სენსორი იყენებს მეთოდს, როგორიცაასენსორული ანტენის ზომის გაზრდა. ამავდროულად, ასეთი სტრუქტურები ასევე ზრდის მათ მგრძნობელობას ელექტრომაგნიტური ჩარევისა და რადიო ჩარევის მიმართ; ამ მიზეზით, ისევე როგორც ასეთი მოწყობილობების მოცულობის გამო (მაგალითად, ანტენად გამოიყენება ლითონის ბადე, რომლის ზომებია 0,5 × 0,5 M), მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ეს დიზაინი ქალაქგარეთ - სუსტი ელექტრომაგნიტური ადგილების მქონე ადგილებში. ფონი და სასურველია საცხოვრებელი ფართის გარეთ - ისე, რომ არ იყოს ჩარევა ქსელის მავთულებიდან.
დიდი ზომის სენსორების მქონე მოწყობილობები საუკეთესოდ გამოიყენება სოფლად ბაღის ნაკვეთებისა და მინდვრის ობიექტების დასაცავად.
გამოყენების სფეროსენსორები სიხშირის დაყენების LC სქემით.
ასეთი მოწყობილობების გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო მიზნებისთვის (შუქების ჩართვა და ა. ქალაქი (სოფლად - რადიო ჩარევის არარსებობის შემთხვევაში - ამ ტიპის სენსორებს შეუძლიათ ამოიცნონ, მაგალითად, ადამიანის მიახლოება რამდენიმე ათეულ სმ-მდე მანძილზე).
ურბანულ პირობებში, მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ეს დიზაინები, როგორც სენსორები ლითონის ობიექტებთან შეხებისთვის, ან როგორც იმ განგაშის მოწყობილობების ნაწილი, რომლებიც ცრუ განგაშის შემთხვევაში არ უქმნიან დიდ დისკომფორტს სხვებისთვის, მაგალითად, მოწყობილობებში, რომლებიც მოიცავს შემაკავებელი სინათლის ნაკადი და დაბალი ხმის სიგნალი.
3.
დიფერენციალური capacitive სენსორები(მოწყობილობები დიფერენციალურ ტრანსფორმატორებზე).
ასეთი სენსორები, მაგალითად, განსხვავდებიან ზემოთ აღწერილი დიზაინისგან იმით, რომ მათ აქვთ არა ერთი, არამედ ორი სენსორული ანტენა, რაც საშუალებას იძლევა ჩაახშოს (ურთიერთკომპენსაცია) ამინდისა და კლიმატური ზემოქმედების (ტემპერატურა, ტენიანობა, თოვლი, ყინვა, წვიმა და ა.შ.). ).
ამ შემთხვევაში, ობიექტების მიახლოების დასადგენად ტევადობის მოწყობილობის რომელიმე ანტენასთან, გამოიყენება სიმეტრიული საზომი LC ხიდი, რომელიც რეაგირებს საერთო მავთულსა და ანტენას შორის ტევადობის ცვლილებებზე.
ეს მოწყობილობები მუშაობს შემდეგნაირად.
სენსორის მგრძნობიარე ელემენტები - ანტენები - დაკავშირებულია LC ხიდის საზომ შესასვლელებთან, ხოლო ხიდის კვებისათვის საჭირო RF ძაბვა წარმოიქმნება დიფერენციალურ ტრანსფორმატორში, რომლის პირველადი გრაგნილი მიეწოდება RF მიწოდების სიგნალს. RF გენერატორის გამომავალი (ში - სიმარტივისთვის, - გენერატორის სიხშირის დაყენების სქემის კოჭა ასევე არის დიფერენციალური ტრანსფორმატორის პირველადი გრაგნილი).
დიფერენციალური დიზაინის ტრანსფორმატორი შეიცავს ორ იდენტურ მეორად გრაგნილს, რომელთა საპირისპირო ბოლოებზე წარმოიქმნება ანტიფაზური ალტერნატიული RF ძაბვა LC ხიდის გასაძლიერებლად.
ამ შემთხვევაში, ხიდის გამოსავალზე არ არის RF ძაბვა, რადგან მის გამოსავალზე RF სიგნალები იქნება თანაბარი ამპლიტუდით და საპირისპირო ნიშნით, რის გამოც მოხდება მათი ურთიერთკომპენსაცია და ჩახშობა (საზომი LC ხიდში, ოპერაციული დენები ერთმანეთისკენ მიდიან და ურთიერთკომპენსირებულია გამოსავალზე).
საწყის მდგომარეობაში, საზომი LC ხიდის გამოსავალზე არ არის სიგნალი, თუ ობიექტი უახლოვდება რომელიმე ანტენას, საზომი ხიდის ამა თუ იმ მკლავის ტევადობა იზრდება, რაც იწვევს დისბალანსს მის დაბალანსებაში; რომელთაგან გენერატორის RF სიგნალების ურთიერთკომპენსაცია ხდება არასრული და LC ხიდის გამოსავალზე ჩნდება სიგნალი მოწყობილობის გამორთვის შესახებ.
უფრო მეტიც, თუ ტევადობა იზრდება (ან მცირდება) ორივე ანტენისთვის ერთდროულად, მაშინ ოპერაცია არ ხდება, რადგან ამ შემთხვევაში, LC ხიდის დაბალანსება არ ირღვევა და LC ხიდის წრეში მომდინარე RF სიგნალები კვლავ ინარჩუნებენ იგივე ამპლიტუდას და საპირისპირო ნიშნებს.
ზემოაღნიშნული თვისების წყალობით, დიფერენციალურ ტრანსფორმატორებზე დაფუძნებული მოწყობილობები, ისევე როგორც ზემოთ აღწერილი დიფერენციალური კონდენსატორის სენსორები, მდგრადია ამინდისა და კლიმატური რყევების მიმართ, რადგან ისინი გავლენას ახდენენ ორივე ანტენაზე თანაბრად და შემდეგ ანადგურებენ ერთმანეთს და უქმდებიან. ამ შემთხვევაში, ჩარევა და რადიო ჩარევა არ არის ჩახშობილი, აღმოფხვრილია მხოლოდ ამინდის და კლიმატური ზემოქმედება, შესაბამისად, დიფერენციალური სენსორები, ისევე როგორც სენსორები სიხშირის დაყენების LC წრეზე, პერიოდულად განიცდიან ცრუ სიგნალიზაციას.
ანტენები ისე უნდა იყოს განლაგებული, რომ ობიექტის მიახლოებისას ზემოქმედება ერთ მათგანზე მეტი იყოს, ვიდრე მეორეზე.
დიფერენციალური სენსორების მახასიათებლები.
ამ მოწყობილობების გამოვლენის დიაპაზონი ოდნავ უფრო მაღალია, ვიდრე სენსორები სიხშირის დაყენების LC წრეში, მაგრამ დიფერენციალური სენსორები უფრო კომპლექსურია დიზაინით და გაზრდილი დენის მოხმარება ტრანსფორმატორში დანაკარგების გამო, რომელსაც აქვს შეზღუდული ეფექტურობა. გარდა ამისა, ასეთ მოწყობილობებს აქვთ შემცირებული მგრძნობელობის ზონა ანტენებს შორის.
გამოყენების სფერო.
დიფერენციალური ტრანსფორმატორის სენსორები განკუთვნილია გარე პირობებში გამოსაყენებლად. ეს მოწყობილობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმავე ადგილას, როგორც სენსორები სიხშირის დაყენების LC წრეში, ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ დიფერენციალური სენსორის დასაყენებლად საჭიროა სივრცე მეორე ანტენისთვის.
4.
რეზონანსული ტევადი სენსორები(RF პატენტი No2419159; ბმული Rospatent).
მაღალმგრძნობიარე ტევადობის მოწყობილობები - ამ დიზაინებში საპასუხო სიგნალი წარმოიქმნება შეყვანის LC წრედში, რომელიც ნაწილობრივ დეტუნირებულ მდგომარეობაშია სამუშაო RF გენერატორის სიგნალთან მიმართებაში, რომელსაც წრე უკავშირდება მცირე კონდენსატორის მეშვეობით (აუცილებელია წინააღმდეგობის ელემენტი წრეში).
ასეთი სტრუქტურების მუშაობის პრინციპს აქვს ორი კომპონენტი: პირველი არის სათანადოდ კონფიგურირებული LC წრე, ხოლო მეორე არის წინააღმდეგობის ელემენტი, რომლის მეშვეობითაც LC წრე უკავშირდება გენერატორის გამომავალს.
გამომდინარე იქიდან, რომ LC წრე ნაწილობრივი რეზონანსის მდგომარეობაშია (მახასიათებლის ფერდობზე), მისი წინააღმდეგობა RF სიგნალის წრეში ძლიერ დამოკიდებულია ტევადობაზე - როგორც საკუთარ, ასევე მასზე მიმაგრებული სენსორული ანტენის ტევადობაზე. . შედეგად, როდესაც რომელიმე ობიექტი უახლოვდება ანტენას, RF ძაბვა LC წრეზე მნიშვნელოვნად ცვლის მის ამპლიტუდას, რაც არის სიგნალი მოწყობილობის გაშვებისთვის.
ამავდროულად, LC წრე არ კარგავს თავის შერჩევით თვისებებს და ეფექტურად თრგუნავს სენსორის ანტენიდან მომდინარე ექსტრაორდინალურ გავლენას - ჩარევას და რადიო ჩარევას, რაც უზრუნველყოფს დიზაინის ხმაურის იმუნიტეტის მაღალ დონეს.
რეზონანსულ ტევადურ სენსორებში, RF გენერატორის გამომავალი ოპერაციული სიგნალი უნდა მიეწოდოს LC წრეს გარკვეული წინააღმდეგობის საშუალებით, რომლის მნიშვნელობა უნდა იყოს შედარებული LC მიკროსქემის წინააღმდეგობასთან მუშაობის სიხშირეზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში, როდესაც ობიექტები უახლოვდებიან. სენსორის ანტენა, საოპერაციო ძაბვა LC წრე ძალიან სუსტად რეაგირებს წრეში LC მიკროსქემის წინააღმდეგობის ცვლილებებზე (სქემის RF ძაბვა უბრალოდ გაიმეორებს გენერატორის გამომავალ ძაბვას).
შეიძლება ჩანდეს, რომ LC წრე, რომელიც იმყოფება ნაწილობრივი რეზონანსის მდგომარეობაში, იქნება არასტაბილური და ზედმეტად იმოქმედებს ტემპერატურის ცვლილებებით. სინამდვილეში, იმ პირობით, რომ იყენებთ მარყუჟის კონდენსატორს მცირე მნიშვნელობით, ე.ი. (M33 – M75) - წრე საკმაოდ სტაბილურია, მათ შორის, როდესაც ტევადობის მოწყობილობა მუშაობს გარე პირობებში. მაგალითად, როდესაც ტემპერატურა იცვლება +25-დან -12 გრადუსამდე. RF ძაბვა LC წრეზე იცვლება არაუმეტეს 6%-ით.
გარდა ამისა, რეზონანსული ტევადობის დიზაინში, ანტენა უკავშირდება LC წრეს მცირე კონდენსატორის საშუალებით (ასეთ მოწყობილობებში არ არის საჭირო ძლიერი შეერთების გამოყენება), რის გამოც ამინდის გავლენა სენსორის ანტენაზე არ არღვევს ანტენის მუშაობას. LC წრე და მისი მოქმედი RF ძაბვა პრაქტიკულად უცვლელი რჩება წვიმის დროსაც კი.
მათი დიაპაზონის თვალსაზრისით, რეზონანსული ტევადი სენსორები მნიშვნელოვნად (ზოგჯერ რამდენჯერმე) აღემატება მოწყობილობებს, რომლებიც დაფუძნებულია სიხშირის დაყენების LC სქემებზე და დიფერენციალურ ტრანსფორმატორებზე, რომლებიც აფიქსირებენ ადამიანის მიახლოებას 1 მეტრზე მნიშვნელოვნად აღემატება მანძილზე.
ამ ყველაფერთან ერთად, მოქმედების რეზონანსული პრინციპის გამოყენებით უაღრესად მგრძნობიარე კონსტრუქციები სულ ახლახან გამოჩნდა - ამ თემაზე პირველი პუბლიკაცია არის სტატია „კაპააციური რელე“ (ჟურნალი „რადიო“ 2010 / 5, გვ. 38, 39); გარდა ამისა, დამატებითი ინფორმაცია რეზონანსული ტევადობის მოწყობილობებისა და მათი მოდიფიკაციების შესახებ ასევე ხელმისაწვდომია ზემოაღნიშნული სტატიის ავტორის ვებსაიტზე: http://sv6502.narod.ru/index.html.
რეზონანსული ტევადი სენსორების მახასიათებლები.
1) გარე პირობებში მუშაობისთვის განკუთვნილი რეზონანსული სენსორის დამზადებისას საჭიროა შეყვანის კვანძის სავალდებულო შემოწმება თერმული სტაბილურობისთვის, რისთვისაც დეტექტორის გამოსავალზე პოტენციალი იზომება სხვადასხვა ტემპერატურაზე (ამისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ მაცივარი საყინულე), დეტექტორი უნდა იყოს თერმულად სტაბილური (საველე ეფექტის ტრანზისტორზე).
2) რეზონანსულ ტევადურ სენსორებში ანტენასა და RF გენერატორს შორის კავშირი სუსტია და, შესაბამისად, რადიო ჩარევის ემისია ჰაერში ასეთი დიზაინისთვის ძალიან უმნიშვნელოა - რამდენჯერმე ნაკლები სხვა ტიპის ტევადურ მოწყობილობებთან შედარებით.
გამოყენების სფერო.
რეზონანსული ტევადობის სენსორები შეიძლება ეფექტურად იქნას გამოყენებული არა მხოლოდ სოფლად და საველე, არამედ ქალაქურ პირობებშიც, ამასთან, თავი შეიკავონ სენსორების განთავსებისგან რადიოსიგნალების მძლავრ წყაროებთან (რადიოსადგურები, სატელევიზიო ცენტრები და ა. გამომწვევი.
რეზონანსული სენსორები ასევე შეიძლება დამონტაჟდეს სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებთან ახლოს - რადიოსიგნალის ემისიის დაბალი დონისა და მაღალი ხმაურის იმუნიტეტის გამო, რეზონანსული ტევადობის დიზაინებმა გაზარდა ელექტრომაგნიტური თავსებადობა სხვა მოწყობილობებთან.
ნეჩაევი ი. „კონდენსტაციური რელე“, ჟურნალი. „რადიო“ 1988 /1, გვ.33.
ერშოვი მ. ,, capacitive sensor”, ჟურნალი. „რადიო“ 2004 / 3, გვ. 41, 42.
მოსკვინის ა. "უკონტაქტო ტევადობის სენსორები", ჟურნალი. "რადიო" 2002/10 წ.
გვ 38, 39.
გალკოვი ა., ხომუტოვ ო., იაკუნინი ა.. „Capacitive adaptive უსაფრთხოების სისტემა“ RF პატენტი No2297671 (C2), პრიორიტეტით 2005 წლის 23 ივნისი – ბიულეტენი „გამოგონებები. სასარგებლო მოდელები“, 2007, No11.
სავჩენკო ვ, გრიბოვა ლ."უკონტაქტო ტევადობის სენსორი კვარცით
რეზონატორი“, ჟურნალი. „რადიო“ 2010 / 11, გვ. 27, 28.
”კაპააციური რელე” - ჟურნალი. "რადიო" 1967 / 9, გვ
სტრუქტურები).
რუბცოვი ვ.„უსაფრთხოების განგაშის მოწყობილობა“, ჟურნალი. „რადიომოყვარული“ 1992 / 8, გვ.
გლუზმან ი. „ყოფნის რელე“, ჟურნალი. "მოდელის დიზაინერი" 1981/1,
გვ. 41, 42).
მრავალი სენსორის წრე
2007 წლის იანვარში გამომცემლობამ "მეცნიერება და ტექნოლოგია" გამოსცა ავტორის A.P. Kashkarov-ის წიგნი "ელექტრონული სენსორები". ამ გვერდზე მინდა წარმოგიდგინოთ რამდენიმე დიზაინი.
მე ნამდვილად მინდა გაგაფრთხილოთ - მე არ შევაგროვე ეს დიაგრამები - მათი შესრულება მთლიანად დამოკიდებულია ბატონ კაშკაროვის "წესიერებაზე"!პირველ რიგში, მოდით შევხედოთ სქემებს K561TL1 მიკროსქემის გამოყენებით. პირველი წრე არის ტევადობის რელე:
K561TL1 მიკროსქემა (CD4093B-ის უცხოური ანალოგი) არის ამ სერიის ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული ციფრული მიკროსქემა. მიკროსქემა შეიცავს 4 2I-NOT ელემენტს შმიტის ტრიგერის გადაცემის მახასიათებლით (აქვს გარკვეული ჰისტერეზი).
ამ მოწყობილობას აქვს მაღალი მგრძნობელობა, რაც საშუალებას იძლევა გამოიყენოს როგორც უსაფრთხოების მოწყობილობებში, ასევე მოწყობილობებში, რომლებიც აფრთხილებენ ადამიანის სახიფათო ადგილას ყოფნის შესახებ (მაგალითად, სამკერვალო მანქანებში). მოწყობილობის პრინციპი ემყარება ანტენის პინს (გამოიყენება მანქანის სტანდარტული ანტენა) და იატაკს შორის ტევადობის შეცვლას. ავტორის თქმით, ეს სქემა ამოქმედდება, როდესაც საშუალო ზომის ადამიანი უახლოვდება დაახლოებით 1,5 მეტრის მანძილზე. როგორც ტრანზისტორი დატვირთვა, მაგალითად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრომაგნიტური რელე, რომლის ოპერაციული დენი არ აღემატება 50 მილიამპერს, რომელიც თავისი კონტაქტებით ჩართავს აქტუატორს (სირენა და ა.შ.). კონდენსატორი C1 ემსახურება ჩარევის გამო მოწყობილობის გააქტიურების ალბათობის შემცირებას.
შემდეგი მოწყობილობა არის ტენიანობის სენსორი:
მიკროსქემის განსაკუთრებული მახასიათებელია ცვლადი კონდენსატორის C2 1KLVM-1 ტიპის გამოყენება ჰაერის დიელექტრიკით, როგორც სენსორი. თუ ჰაერი მშრალია, კონდენსატორის ფირფიტებს შორის წინააღმდეგობა 10 გიგაოჰამზე მეტია და დაბალი ტენიანობის პირობებშიც კი წინააღმდეგობა მცირდება. არსებითად, ეს კონდენსატორი არის მაღალი რეზისტენტობის წინააღმდეგობა, რომელიც განსხვავდება ატმოსფერული ტენიანობის გარე პირობების მიხედვით. მშრალ კლიმატში სენსორის წინააღმდეგობა მაღალია და D1/1 ელემენტის გამოსავალზე არის დაბალი ძაბვის დონე. ტენიანობის მატებასთან ერთად მცირდება სენსორის წინააღმდეგობა, წარმოიქმნება პულსები და მოკლე პულსები იმყოფება მიკროსქემის გამომავალზე. ტენიანობის მატებასთან ერთად იზრდება პულსის წარმოქმნის სიხშირე. ტენიანობის გარკვეულ მომენტში, გენერატორი ელემენტზე D1/1 იქცევა პულსის გენერატორად. უწყვეტი სიგნალი გამოჩნდება მოწყობილობის გამოსავალზე.
სენსორული სენსორის წრე ნაჩვენებია ქვემოთ:
ამ მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი არის რეაგირება ადამიანის ან ცხოველის სხეულში "ჩარევაზე" სხვადასხვა ელექტრო მოწყობილობებისგან. მოწყობილობის მგრძნობელობა ძალიან მაღალია - ის რეაგირებს თუნდაც E1 ფირფიტაზე ნაჭრის ხელთათმანების შეხებაზე. პირველი შეხებით ირთვება მოწყობილობა, მეორე შეხებით გამორთავს მას. კონდენსატორი C1 ემსახურება ჩარევისგან დაცვას და კონკრეტულ შემთხვევაში შეიძლება იქ არ იყოს...
შემდეგი მოწყობილობა არის ნიადაგის ტენიანობის მაჩვენებელი. ეს მოწყობილობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მაგალითად, სათბურის მორწყვის ავტომატიზაციისთვის:
მოწყობილობა, ჩემი აზრით, ძალიან ორიგინალურია. სენსორი არის ინდუქციური ხვეული L1, ჩაფლული ნიადაგში 35-50 სანტიმეტრის სიღრმეზე.
ტრანზისტორი T2 და ინდუქტორი, C5 და C6 კონდენსატორებთან ერთად, ქმნიან თვითოსცილატორს, რომლის სიხშირეა დაახლოებით 16 კილოჰერცი. მშრალ ნიადაგში, ტრანზისტორი VT2 კოლექტორზე იმპულსების ამპლიტუდა არის 3 ვოლტი. ნიადაგის ტენიანობის მატება იწვევს ამ იმპულსების ამპლიტუდის შემცირებას. რელე ჩართულია. ტენიანობის გარკვეული მნიშვნელობისას წარმოქმნა წყდება, რაც იწვევს რელეს გამორთვას. რელე თავისი კონტაქტებით გამორთავს, მაგალითად, ტუმბოს ან ელექტრომაგნიტურ სარქველს სარწყავი წრეში.
დეტალების შესახებ: მიკროსქემის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი არის კოჭა. ეს ხვეული იჭრება პლასტმასის მილის 100 მმ დიამეტრის, 300 მილიმეტრის სიგრძის ნაჭერზე და შეიცავს 1 მილიმეტრის დიამეტრის 250 PEV მავთულს. გრაგნილი - შემობრუნება. გარედან, გრაგნილი იზოლირებულია PVC საიზოლაციო ლენტის ორიდან სამ ფენასთან. ტრანზისტორები შეიძლება შეიცვალოს KT315-ით. კონდენსატორები - KM ტიპი. დიოდები VD1-VD3 - ტიპი KD521 - KD522.
მთელი სტრუქტურა იკვებება 12 ვოლტის სტაბილიზირებული წყაროდან. დენის მოხმარება წრედის მიერ არის (სველ-მშრალ რეჟიმებში) 20-50 მილიამპერსი.
ელექტრონული წრე იკრიბება პატარა დალუქულ ყუთში. იმისათვის, რომ რეგულირება შესაძლებელი იყოს, R5 ძრავის საპირისპიროდ უნდა იყოს ნახვრეტი, რომელიც კორექტირების შემდეგ ასევე ჰერმეტულად იკეტება. ელექტრომომარაგებისთვის გამოიყენება დაბალი სიმძლავრის ტრანსფორმატორი რექტფიკატორით და სტაბილიზატორით, რომელიც დაფუძნებულია KR142EN8B-ზე. რელე ნორმალურად უნდა მუშაობდეს არაუმეტეს 30 მილიამპერ დენით და 8-10 ვოლტის ძაბვით. მაგალითად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ RES10, პასპორტი 303. ამ რელეს კონტაქტები არ არის შესაფერისი ტუმბოს კვებისათვის. შუალედურ რელედ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მანქანის რელე. ასეთი რელეს კონტაქტებს გაუძლებს მინიმუმ 10 ამპერის დენი. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ KUTS ტიპის რელეები ფერადი ტელევიზორებიდან. ორივე რეკომენდებულ რელეს აქვს 12 ვოლტიანი გრაგნილი და შეიძლება ჩართოთ სტაბილიზატორის ჩიპამდე (გამმართველის და დამამშვიდებელი კონდენსატორის შემდეგ), ან სტაბილიზატორის შემდეგ (მაგრამ შემდეგ სტაბილიზატორის ჩიპი უნდა დამონტაჟდეს პატარა გამათბობელზე). ასევე, კორპუსზე უნდა დამონტაჟდეს ორი დალუქული კონექტორი (მაგალითად, RSA ტიპის). ერთი კონექტორი გამოიყენება ქსელისა და ამძრავის (ტუმბოს) დასაკავშირებლად, მეორე გამოიყენება კოჭის დასაკავშირებლად.
მიკროსქემის დაყენება დამოკიდებულია მოწყობილობის მგრძნობელობის რეგულირებაზე ცვლადი რეზისტორის R5 გამოყენებით. საბოლოო კორექტირება ხდება მოწყობილობის ექსპლუატაციის ადგილას რეზისტორის უფრო ზუსტი რეგულირებით. უნდა გვახსოვდეს, რომ ეს მოწყობილობა ოდნავ ცვლის გადართვის ზღურბლს, როდესაც იცვლება ნიადაგის ტემპერატურა (მაგრამ ეს არ არის ძალიან მნიშვნელოვანი, რადგან 35-50 სანტიმეტრის სიღრმეზე ნიადაგის ტემპერატურა ოდნავ იცვლება).
გაზაფხულზე ბოსტნეულის ორმოების და ავტოფარეხების მფლობელებს კიდევ ერთი საზრუნავი აქვთ.- დნება წყალი. თუ წყალი დროულად არ ამოიწურება, ბოსტნეული გამოუსადეგარი ხდება... წყლის ამოტუმბვის პროცედურა შეგიძლიათ მიანდოთ ავტომატიზაციას. სქემა აღმოჩნდება მარტივი, მაგრამ დაზოგავს დიდ დროს და ნერვებს ( ეს დიაგრამა არ არის წიგნიდან!)
:
ავტომატური "წყლის სატუმბი" წრე მუშაობს წყლის ელექტრული გამტარობის პრინციპით. დონის კონტროლის მთავარი ელემენტია სამი უჟანგავი ფოლადის ფირფიტის ბლოკი. 1 და 2 ფირფიტებს აქვთ იგივე სიგრძე, ფირფიტა 3 არის წყლის დონის ზედა სენსორი. სანამ წყლის დონე არის ფირფიტის მე-3 დონის ქვემოთ - ლოგიკური ელემენტის D1 შეყვანისას დონე არის ლოგიკური ერთი, ელემენტის გამოსავალზე დონე არის ლოგიკური ნული - ტრანზისტორი ჩაკეტილია, რელე გამორთულია. როდესაც წყლის დონე იზრდება, სენსორი 3 უკავშირდება წყლის მეშვეობით მიკროსქემის საერთო მავთულს (ფირფი 1) - ელემენტის შესასვლელში დონე ლოგიკური ნულია, ელემენტის გამოსავალზე - ლოგიკური ერთის დონე. იხსნება ტრანზისტორი - რელე ჩართავს ტუმბოს თავისი კონტაქტებით. ტუმბოსთან ერთად, სენსორის ფირფიტა 2 უკავშირდება მიკროსქემის შეყვანას. ეს ფირფიტა არის დაბალი წყლის დონის სენსორი. ტუმბო იმუშავებს მანამ, სანამ წყლის დონე არ დაეცემა ფირფიტების დონეს. ამის შემდეგ ტუმბო გამორთულია და წრე გადადის ლოდინის რეჟიმში...
წრეს შეუძლია გამოიყენოს CMOS ტექნოლოგიის სერიის თითქმის ნებისმიერი ლოგიკური ელემენტი 176, 561,564. რელე RES22 გამოიყენება 10-12 ვოლტიანი სამუშაო ძაბვისთვის. ამ რელეს საკმაოდ მძლავრი კონტაქტები აქვს, რაც საშუალებას გაძლევთ პირდაპირ მართოთ მერწყულის ტიპის ტუმბო, რომლის სიმძლავრეც 250 ვატამდეა. ოპერაციის საიმედოობის გასაზრდელად სასარგებლოა სარელეო კონტაქტების თავისუფალი ჯგუფების (სულ ოთხია) დაკავშირება პარალელურად, ხოლო სარელეო კონტაქტების პარალელურად, სერიულად დაკავშირებული 100 ომიანი რეზისტორების ჯაჭვის დაკავშირება (ძაბვის სიმძლავრე). მინიმუმ 2 ვატი) და 0.1 მიკროფარადის კონდენსატორი (სამუშაო ძაბვით მინიმუმ 400 ვოლტი). ეს ჯაჭვი ემსახურება კონტაქტებზე ნაპერწკლების შემცირებას გადართვის მომენტებში. თუ თქვენ გაქვთ უფრო მაღალი სიმძლავრის ტუმბო, მოგიწევთ დამატებითი შუალედური რელეს გამოყენება უფრო მაღალი სიმძლავრის კონტაქტებით (მაგალითად, PME 100 - 200... სტარტერი), რომლის გრაგნილი (ჩვეულებრივ 220 ვოლტი) გადართულია RES22 რელე. ამ შემთხვევაში, როგორც წესი, საკმარისია ერთი წყვილი კონტაქტი და ნაპერწკლების ჩაქრობის წრე არ საჭიროებს რელეს კონტაქტების პარალელურად დაყენებას. დენის ტრანსფორმატორი გამოიყენებოდა 12 ვოლტზე (იგი მზად იყო) სიმძლავრით დაახლოებით 5 ვატი. მისი დამზადებისას უნდა გაითვალისწინოთ ის ფაქტი, რომ ტრანსფორმატორი იმუშავებს უწყვეტად, ამიტომ უმჯობესია გაზარდოთ (სანდოობისთვის) პირველადი და მეორადი გრაგნილების შემობრუნების რაოდენობა 15-20 პროცენტით გათვლილთან შედარებით. არ გირჩევდი ჩინური ტრანსფორმატორების გამოყენებას - ექსპლუატაციის დროს ისინი ძალიან ცხელდებიან - შეიძლება გაჩნდეს ხანძარი, ან ტრანსფორმატორი უბრალოდ დაიწვას და თქვენ დარწმუნებული იქნებით მიკროსქემის საიმედოობაში და შეწყვეტთ ავტოფარეხის მონახულებას... შედეგი არის ბოსტნეული გაფუჭებული...
ამ მოწყობილობას ავტორი იყენებს 5 წლის განმავლობაში და აჩვენა მაღალი საიმედოობა. ავტოფარეხის კოოპერატივის მეზობლებმა ასევე ძალიან დააფასეს ეს "მოწყობილობა" - მათ ორმოებში წყლის დონეც საგრძნობლად დაეცა...
შესაძლებელია მსგავსი მოწყობილობის დამზადება მიკროსქემის გარეშე:
ამ დიზაინში რელე გამოიყენება KUTS ტიპის (ფერადი ტელევიზორებიდან). ამ ტიპის რელეს აქვს ორი წყვილი ჩვეულებრივ ღია კონტაქტი. ერთი წყვილი გამოიყენება სენსორის ფირფიტების გადართვისთვის, მეორე კი ტუმბოს გასაკონტროლებლად. გასათვალისწინებელია, რომ არ არის მიზანშეწონილი KUTS ტიპის რელეს გამოყენება მიკროსქემთან ერთად - ცრუ დადებითი შეიძლება მოხდეს ჩარევის გამო!
სქემას არ აქვს რაიმე განსაკუთრებული მახასიათებლები. დაყენების დროს შეიძლება მოგიწიოთ რეზისტორი R2 არჩევა ტრანზისტორი VT2 მიკერძოებულ წრეში, რაც მიიღწევა რელეს მკაფიო ფუნქციონირებაზე, როდესაც სენსორი შედის წყალთან კონტაქტში.
მიკროსქემის დარჩენილი ელემენტების გამოყენებით, შეგიძლიათ შეიკრიბოთ კიდევ ერთი სასარგებლო მოწყობილობა - ქურდობის განგაშის სიმულატორი:
პარამეტრი ეფუძნება მიკროსქემის მგრძნობელობის დონის არჩევას რეზისტორის R1 წინააღმდეგობის გამოყენებით. რეზისტორი R2 შეიძლება გამოყენებულ იქნას გენერატორის სიხშირის შესაცვლელად.
ეს მოწყობილობა არის ეგრეთ წოდებული „პასიური“ დაცვის მოწყობილობა, მაგრამ ის ნამდვილად მუშაობს! „მორგასიკის“ ფუნქციონირებამ 5 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში აჩვენა მისი საკმაოდ მაღალი ეფექტურობა. ამ ხნის განმავლობაში ავტოფარეხის გახსნის არც ერთი მცდელობა არ დაფიქსირებულა (ასეთი შემთხვევები მეზობლებს ჰქონდათ). გასაგებია, რომ სერიოზულ თაღლითს არ შეაშინებთ ასეთი მოწყობილობით - (მაგრამ სად არიან ისინი, სერიოზული თაღლითები - კარგი, უბრალოდ პანკები...).
ეს მარტივი სამი ტრანზისტორიანი წრე ძალიან სასარგებლო იქნება იქ, სადაც თქვენ უნდა უპასუხოთ ადამიანს, რომელიც ეხება რაიმე მეტალის, მაგალითად, კარის სახელურს.
სენსორი მავთულით უკავშირდება ლითონის ობიექტს. როდესაც თქვენ შეეხებით ამ ობიექტს, ინდიკატორი LED ანათებს და გამომავალი ძაბვა იზრდება.
სენსორის წრე შედგება RF ოსცილატორისგან, დეტექტორისა და DC ძაბვის გამაძლიერებლისგან.
სტატიკური რეჟიმში, RF გენერატორი მუშაობს და მისი გამომავალი სიგნალი მიდის დეტექტორზე, რომელიც წარმოქმნის გარკვეულ მუდმივ ძაბვას, რომელიც გამორთავს ინდიკატორის LED- ს.
სენსორის მოქმედება ემყარება მისი წარმოქმნის დარღვევას გარე ტევადობის გავლენის ქვეშ. ამავდროულად, დეტექტორის გამომავალზე ძაბვა ეცემა და ინდიკატორი LED იბლოკება.
სენსორის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე. მაღალი სიხშირის გენერატორი დამზადებულია ტრანზისტორი VT1 გამოყენებით. წრე შედგება კოჭისგან L1, მისი ტევადობისა და გარე ტევადობისგან. რეზისტორი R3 არეგულირებს მიკროსქემის შუნტირების ხარისხს ისე, რომ გენერაცია წყდება, როდესაც მიკროსქემის ტევადი კომპონენტი მკვეთრად იზრდება.
სიგნალი ამოღებულია ტრანზისტორი VT1 ემიტერიდან. თუ არსებობს გენერირება, აქ არის RF ძაბვა, რომელიც მიეწოდება დიოდის დეტექტორს დიოდების VD1 და VD2 და ტრანზისტორი VT2 გამომავალი კონდენსატორით C5. თუ VT2-ის ბაზაზე არის RF ძაბვა, არის ძაბვა, რომელიც ხსნის მას. ის იხსნება და C5-ზე ძაბვა მცირდება. ეს იწვევს VT3-ის ბაზაზე ძაბვის შემცირებას, რაც იწვევს მის დახურვას.
VT3 ემიტერზე ძაბვა ეცემა, LED არ ანათებს. თუ შეეხებით ობიექტს, რომელსაც სენსორი უკავშირდება, მიკროსქემის ტევადობა იზრდება და მნიშვნელოვნად აღემატება SZ-ის ტევადობას. ის იმდენად მაღალია, რომ SZ-ის სიმძლავრე აღარ არის საკმარისი გენერირების შესანარჩუნებლად. თაობა იშლება და აღარ არის RF ძაბვა VT1-ის ემიტერზე. ტრანზისტორი VT2 იხურება და ძაბვა კონდენსატორზე C5 იზრდება. ტრანზისტორი VT3 იხსნება, ძაბვა მის ემიტერზე იზრდება და HL LED ანათებს.
კოჭის დახვევის ჩარჩო AND არის რეზისტორი R2, რის გამოც დიაგრამაზე იგი მითითებულია როგორც ორვატიანი, რადგან ზომები საჭიროა კოჭის მოსახვევისთვის. Coil I შეიცავს PEV 0.35 მავთულის 25-30 ბრუნს, რომელიც შემოჭრილია რეზისტორ R2-ის გარშემო და ამ ხვეულის ბოლოები შედუღებულია R2 ტერმინალებზე.
Coil L2 არის მზა ჩოკი 5-15 მილიჰენრისთვის. თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეცვალოთ ის ხელნაკეთი ჩოკით ასეთი ინდუქციით.
KT3102 ტრანზისტორები შეიძლება შეიცვალოს ნებისმიერი ანალოგით.
HL LED - ნებისმიერი ინდიკატორი LED, მაგალითად AL307.
VT3 ემიტერიდან შეგიძლიათ გამოიყენოთ ძაბვა გარკვეული სახის მიკროსქემის გასაკონტროლებლად, რომელიც უნდა ჩართოთ კარის სახელურთან შეხებისას.
პარამეტრი შედგება სენსორის მგრძნობელობის რეგულირებისგან R3-ის მორთვის რეზისტორით, ისე, რომ ის ამოქმედდეს კარის სახელურზე ან VT1 კოლექტორთან დაკავშირებულ სხვა ობიექტზე შეხებისას.
რა არის capacitive სენსორები? ეს არის ყველაზე გავრცელებული ელექტრონული რელე, რომელიც ამოქმედდება ტევადობის ცვლილებისას. აქ განხილული მრავალი სქემის მგრძნობიარე ელემენტია ასობით კილოჰერცის ან მეტი მაღალი სიხშირის ოსცილატორები. თუ ამ გენერატორის წრედთან პარალელურად დააკავშირებთ დამატებით ტევადობას, მაშინ ან გენერატორის სიხშირე შეიცვლება, ან მისი რხევები მთლიანად შეჩერდება. ნებისმიერ შემთხვევაში, იმუშავებს ზღურბლის მოწყობილობა, რომელიც ჩართავს ხმის ან სინათლის სიგნალიზაციას. ამ სქემების გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა მოდელებში, რომლებიც სხვადასხვა დაბრკოლებებთან შეხვედრისას ცვლის მათ მოძრაობას, ყოველდღიურ ცხოვრებაში - იჯდა კომპიუტერის სავარძელში, ჩართო ლეპტოპი ან დაიწყო სტერეო სისტემის დაკვრა, მოწყობილობების გამოყენება ასევე შესაძლებელია მობრუნებისთვის. ოთახების განათებაზე განგაშის სისტემების ასაშენებლად და ა.შ.
წრე მუშაობს აუდიო სიხშირეებზე. მგრძნობელობის გასაზრდელად დაბალი სიხშირის გენერატორის წრეს ემატება საველე ეფექტის ტრანზისტორი.
მართკუთხა იმპულსების გენერატორი ამ უკანასკნელის გამეორების სიხშირით 1 კჰცდამზადებულია ელემენტებზე DD1.1და DD1.2. შექმნილია როგორც გამომავალი ეტაპი DD1.3, რომლის დატვირთვაც არის ტელეფონის დინამიკი.
მიკროსქემის მგრძნობელობის გაზრდის მიზნით, შეგიძლიათ დაამატოთ რადიოს კომპონენტების რაოდენობა RC - ჯაჭვი.
წრემ უნდა დაიწყოს მუშაობა ჩართვისთანავე. ზოგჯერ საჭიროა წინააღმდეგობის რეგულირება R1ზღურბლის მგრძნობელობისკენ.
რელეს რეგულირებისას შესაძლებელია მისი მუშაობის ორი ვარიანტი: მარცხი ან წარმოქმნა, როდესაც ტევადობა გამოჩნდება. ჩვენთვის საჭირო მიკროსქემის დიზაინის ვარიანტის დაყენება შეირჩევა ცვლადი წინააღმდეგობის R1 მნიშვნელობის არჩევით. როცა ხელი მოგიახლოვდება E1 R1 წინააღმდეგობის რეგულირებით, ისინი ქმნიან მას ისე, რომ მანძილი, საიდანაც წრე იწყება 10 - 20 სანტიმეტრი.
კონდენსტაციურ რელეში სხვადასხვა აქტივატორების ჩართვისთვის, ჩვენ ვიყენებთ ელემენტის გამომავალ სიგნალს DD1.3.
შუქის ჩასართავად გადიან მეორე ტევადობითი გადამყვანის გვერდით, ოთახის განათების გამორთვის კი პირველის გვერდით.
კონვერტორის გააქტიურება იწვევს ლოგიკურ ელემენტებზე აგებული RS ტრიგერის შეცვლას. ტევადი სენსორები მზადდება კოაქსიალური კაბელის ნაწილებისგან, რომლის ბოლოდან ეკრანი ამოღებულია დაახლოებით 50 სანტიმეტრის სიგრძით. ეკრანის კიდე უნდა იყოს იზოლირებული. სენსორები დამონტაჟებულია კარის ჩარჩოზე. სენსორების დაუცველი ნაწილის სიგრძე და R5 და R6 წინააღმდეგობის მნიშვნელობები შეირჩევა მიკროსქემის გამართვისას ისე, რომ ტრიგერი საიმედოდ ამოქმედდეს, როდესაც ბიოლოგიური ობიექტი გადის სენსორიდან 10 სანტიმეტრის მანძილზე.
მიუხედავად იმისა, რომ ტევადობა სენსორსა და კორპუსს შორის მცირეა, დადებითი პოლარობის მოკლე იმპულსები წარმოიქმნება R2 წინააღმდეგობაზე და ელემენტის DD1.3 შეყვანისას, ხოლო ელემენტის გამოსავალზე იგივე პულსები უკვე ინვერსიულია. ტევადობა C5 ნელა იტენება R3 წინააღმდეგობის საშუალებით, როდესაც ელემენტის გამოსავალზე არის ლოგიკური ერთი დონე და სწრაფად იხსნება VD1 დიოდის მეშვეობით ლოგიკურ ნულზე. ვინაიდან გამონადენი დენი უფრო მაღალია, ვიდრე დამუხტვის დენი, C5 კონდენსატორზე ძაბვას აქვს ლოგიკური ნულოვანი დონე, ხოლო ელემენტი DD1.4 ჩაკეტილია აუდიო სიხშირის სიგნალისთვის.
ნებისმიერი ბიოლოგიური ობიექტის ელემენტთან მიახლოებისას, მისი ტევადობა საერთო მავთულთან შედარებით იზრდება, R2 წინააღმდეგობის დროს პულსების ამპლიტუდა იკლებს გადართვის ზღურბლს DD1.3. მის გამოსავალზე იქნება მუდმივი ლოგიკური კონდენსატორი C5 ამ დონემდე ტევადობით. ელემენტი DD1.4 დაიწყებს აუდიო სიხშირის სიგნალის გადაცემას და დინამიკში გაისმის სიგნალი. ტევადობის რელეს მგრძნობელობა შეიძლება დარეგულირდეს ტევადობის C3 რეგულირებით.
სენსორი დამზადებულია ხელით ლითონის ბადის გამოყენებით, რომლის ზომებია 20 x 20 სანტიმეტრი, რელეს მგრძნობელობის კარგი დონისთვის.
ამ ტევადურ სარელეო წრეში ტრანზისტორი VT1 დაკავშირებულია ლოგიკურ ელემენტთან DD1.4, რომლის კოლექტორის წრეში დაკავშირებულია ტირისტორი VS1 ძლიერი დატვირთვის გასაკონტროლებლად.
მოწყობილობა, რომელიც აწყობილია ქვემოთ მოცემული სქემის მიხედვით, რეაგირებს ნებისმიერი გამტარ ობიექტის, მათ შორის პიროვნების არსებობაზე. სენსორის მგრძნობელობის რეგულირება შესაძლებელია პოტენციომეტრის გამოყენებით. წრე არ იძლევა ობიექტების მოძრაობის გამოვლენის საშუალებას, მაგრამ კარგია ზუსტად როგორც ყოფნის სენსორი. ერთ-ერთი აშკარა გამოსავალი ყოველდღიურ ცხოვრებაში ტევადი ყოფნის სენსორის გამოყენებისთვის არის ხელნაკეთი წრე კარების ავტომატურად გასახსნელად. ამ მიზნებისათვის, მოწყობილობის დიაგრამა უნდა განთავსდეს კარის წინა მხარეს.
ამ ტევადობითი მოწყობილობის საფუძველია ოსცილატორი T1-ით და ერთჯერადი მოწყობილობა. ოსცილატორი არის ტიპიური Clapp ოსცილატორი სტაბილური სიხშირით. ტევადი სენსორის ზედაპირი მოქმედებს როგორც კონდენსატორი სატანკო წრედისთვის და ამ კონფიგურაციაში სიხშირე იქნება დაახლოებით 1 MHz.
მიკროსქემის გადართვის დრო შეიძლება შეიცვალოს ფართო დიაპაზონში ცვლადი რეზისტორი P2-ის გამოყენებით. არ არის საჭირო ლითონის ობიექტების სენსორთან მიტანა, რადგან ტევადობის რელე დახურული დარჩება. ეს წრე ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც აგრესიული სითხეების დეტექტორი. აქ მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ ტევადობის სენსორის ზედაპირი პირდაპირ კონტაქტში არ შედის სითხესთან.
საველე ეფექტის ტრანზისტორი გამოიყენება დაბალი სიმძლავრის გენერატორის ფუნქციონირებისთვის პულსის გამეორების სიხშირით 465 kHz, ხოლო ბიპოლარული ტრანზისტორი გამოიყენება ელექტრონული გადამრთველის მუშაობისთვის K1 რელესთვის, რომლის კონტაქტები ააქტიურებს ამძრავს. დიოდი გამოიყენება წრედში, როდესაც დაკავშირებული დენის წყაროს პოლარობა შემთხვევით იცვლება.
ტევადი რელეს მოქმედების დიაპაზონი და მგრძნობელობა დამოკიდებულია C1-ის რეგულირებაზე და სენსორის დიზაინზე, თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ ამ განვითარებით, მაშინ შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ მოდელის დიზაინერის ჟურნალი ზემოთ მოცემული ბმულიდან.
მიკროსქემის საფუძველია დაბალი სიმძლავრის RF გენერატორი. რხევის წრემდე L1C4დაკავშირებული ლითონის ფირფიტა. ხელის გულზე ან ადამიანის სხეულის სხვა ნაწილზე მიტანილი კონდენსატორის მეორე ფირფიტაა. გ დ. რაც უფრო მაღალია, მით უფრო დიდია მისი ფირფიტების ფართობი და მით უფრო მცირეა მათ შორის მანძილი. L1ქარი ჩარჩოზე ∅ 8-9 მმ, წებოვანი ქაღალდიდან. კოჭა შედგება PEV-1 0.3-0.4 მავთულის 22-25 ბრუნისაგან, მოხვევა შემობრუნება. ჩამოსასხმელი უნდა გაკეთდეს მე-5-7 შემობრუნებიდან, თავიდანვე დათვლა.
სარელეო პარამეტრებიშეაერთეთ ბიპოლარული ტრანზისტორი კოლექტორის წრეში V1მილიამმეტრი 10 mA-ზე და მილიამმეტრის ხვეულთან შეერთების წერტილს შორის L1და დააკავშირეთ 0,01-0,5 μF კონდენსატორი მეორე ტრანზისტორის ემიტერთან. დროებით გათიშეთ ლითონის ფირფიტა გენერატორიდან. მილიამმეტრის ჩვენებების მონიტორინგით, ჩვენ მოკლედ ვხურავთ L1C4. კოლექტორის დენი V1მკვეთრად იკლებს: 2,5-3-დან 0,5-0,8 mA-მდე. მაქსიმალური მაჩვენებლები შეესაბამება თაობას, მინიმალური - მის არარსებობას. თუ გენერატორი აღფრთოვანებულია, მიამაგრეთ ფირფიტა და ნელა გადაიტანეთ ხელი მისკენ. კოლექტორის დენი უნდა დაეცეს 0,5-0,8 mA დონემდე.
სუსტი დენის ცვლილებები ძლიერდება ორსაფეხურიანი ULF ჩართვის გამოყენებით V2, V3. და იმისთვის, რომ შევძლოთ დატვირთვის გაკონტროლება უკონტაქტო მეთოდით, წრედის საბოლოო ეტაპი აგებულია ტრინისტორზე. V5.
ცვლადი წინააღმდეგობის ძრავა R4დაყენებულია ყველაზე დაბალ პოზიციაზე. შემდეგ კი ნელა მოძრაობს მაღლა, სანამ ინდიკატორი არ ჩაირთვება H1. ახლა ჩვენ მივაქვთ პალმა თეფშზე და ვამოწმებთ მოწყობილობის მუშაობას.
დიოდი V4ტირისტორის წრეში V5გამორიცხავს საპირისპირო ძაბვის პულსის გამოჩენას. ა V6და წინააღმდეგობა R7იცავს ტირისტორს დაზიანებისგან. იყიდება SCR ერთად U o6p. = 400 ვ ელემენტები V6და R7შეიძლება ამოღებულ იქნას დიაგრამიდან.