Электронные схемы для дома и быта (стр. 13 из 16)

Конденсатор С1 — типа КПК-М, остальные — типа К50-6. В качестве реле выбрано РЭС-10, паспорт РС4.524.312, можно также применить РЭС-10, поспорт РС4.524.303, либо РЭС-55А, паспорт 0602. Диод VD1 можно исключить, так как он необходим лишь для предохранения схемы от случайного измененения полярности питания.

Настраивается емкостное реле конденсатором С1. Сначала ротор С1 необходимо установить в положение минимальной емкости. при этом сработает реле К1. Затем ротор медленно поворачивают в сторону увеличения емкости до выключения реле К1. Чем меньше емкость подстроенного конденсатора, тем чувствительнее емкостное реле и больше расстояние, на которое датчик способен реагировать на объект. При настройке конденсатора корпус тела и руку с диэлектрической отверткой необходимо держать на возможно большем удалении от платы.

Автор: В.Табунщиков

СЕНСОР С ФИКСАЦИЕЙ

В отличие от обычных переключателей. кнопок и тумблеров, сенсоры имеют более высокие показатели механической прочности и надежности. Для того чтобы ими можно было заменить двухпозиционные переключатели. предлагаю простую схему.

Безразлично, как коснуться сенсора Е1 — с помощью кулака или с помощью пальца. Транзистор VT1 может находиться в одном из двух состояний: включено или выключено (в зависимости от своего предыдущего состояния). При этом кулак или палец может нходиться на сенсоре сколь угодно долго — транзистор изменит свое состояние только при последующем касании.

Элементы Dl.1. D1.2 и времязадающая цепь VD1. R3. С2 обеспечивают формирование одиночного короткого импульса из пачки импульсов частоты 50 Гц. возникающих при касании сенсора Е1. Этот короткий импульс, поступая на вход "С" триггера D2, вызывает его переключение.

Поскольку даже этот короткий импульс может состоять из нескольких еще более коротких импульсов, для исключения ложных срабатываний триггера D2 введена помехозащищающая цепь R4,СЗ.

Недостатком данной схемы сенсора является то, что при возникновении сильной электромагнитной помехи, вызванной включением в сеть 220 В мощной электроаппаратуры, может происходить ложное переключение триггера. Чтобы избежать этого, следует ввести блокировочную цепь для входа "R" триггера D2. или предусмотреть задержку подачи пачки импульсов 50 Гц на вход элементов D1.1 и D1.2.

Для увеличения чувствительности сенсора перед элементом D1.1 можно ввести усилитель на базе микросхемы операционного усилителя.

Автор: А.МИХАЛЕВИЧ

Сенсорный выключатель

Простая схема сенсорного выключателя опубликована в английском журнале "Рейдио электроникс констрактор". Основой устройства служит двойной эмиттерный повторитель на транзисторах VT1, VT2. В эмиттер VT2 включено реле К1. При прикосновении к сенсору переменное напряжение, наводимое в теле человека комнатной проводкой, передается через конденсатор С1 на базу составного транзистора, который открывается, и реле срабатывает. Диод VD1 защищает транзистор от выбросов напряжения при размыкании, а конденсатор С2 сглаживает возникающие пульсации. Транзисторы - маломощные кремниевые, например КТ315 с любым буквенным индексом. Диод - кремниевый, например, Д226, Реле - маломощное, на рабочее напряжение 9В.

Рис. 1

Источник: Моделист-Конструктор №4, 1990 г., стр.28

Электронный термометр

Если нужно контролировать температуру, скажем, в подвале дома, на чердаке или в любом подсобном помещении, обычный ртутный или спиртовой термометр вряд ли подойдет-не будете же периодически выходить из комнаты, чтобы взглянуть на его шкалу.

Более пригоден в подобных, случаях электронный термометр, позволяющий измерять температуру дистанционно - на расстояниях в сотни метров. Причем в контролируемом помещении будет располагаться лишь миниатюрный термочувствительный датчик, а в комнате на видном месте - стрелочный индикатор, по шкале которого и отсчитывают температуру. Соединительная же линия между датчиком и устройством индикации может быть выполнена либо экранированным проводом либо двухпроводным электрическим шнуром.

Конечно, электронный термометр - не новинка современной электроники. О подобных устройствах неоднократно рассказывалось и в популярной радиолюбительской литературе. Но в большинстве случаев термочувствительным элементом в них работал терморезистор, обладающий нелинейной зависимостью сопротивления от температуры окружающей среды. А это менее удобно, поскольку стрелочный индикатор нужно было снабжать специальной нелинейной шкалой, получаемой во время, градуировки прибора с помощью образцового термометра.

В предлагаемом ниже электронном термометре в качестве термочувствительного элемента применен кремниевый диод, зависимость прямого напряжения (т. е. падения напряжения на диоде при протекании через него прямого тока - от анода к катоду) которого линейна в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды. В этом варианте отпадает необходимость в специальной градуировке шкалы стрелочного индикатора.

Принцип действия электронного термометра легко понять, вспомнив известную мостовую схему измерения, образованную четырьмя резисторами, с включенным в одну диагональ стрелочным индикатором и поданным на другую диагональ питающим напряжением. При разбалансе моста, т. е. изменении сопротивления одного из резисторов, через стрелочный индикатор начинает протекать ток, тем больший, чем сильнее разбаланс.

Немного преобразовав измерительный мост и включив вместо двух его резисторов транзисторные каскады (рис. 1), получим "базовую" схему электронного термометра. В цепь базы транзистора VT1 включен делитель напряжения с термочувствительным датчиком -диодом VD1, а в цепь базы, транзистора VT2 - делитель фиксированного напряжения. При нагреве или охлаждении термодатчика напряжение на базе транзистора VT1 будет изменяться (с кремниевым диодом примерно на 2 милливольта на каждый градус изменяющейся температуры относительно исходной). Чем больше изменение падения напряжения на диоде, тем сильнее разбаланс моста, тем больше угол отклонеения стрелки индикатора PA1.

Рис.1

На рис. 2 приведена принципиальная схема, предлагаемого электронного термометра. Он способен измерять температуру от 0 До 100 °С, от 0 до 50 °С или от -50 до +50 °С - все зависит от стрелочного индикатора РА1, используемого в приборе. Так, с показанным на схеме микроамперметром на 100 мкА термометр рассчитан на работу в первом из указанных диапазонов. Если установить индикатор на 50 мкА, можно работать во втором диапазоне. А с индикатором на 50 мкА, но с нулем посередине шкалы,- в третьем. При этом независимо от диапазона остальные, детали термометра остаются неизменными.

Основу термометра составляют каскады на транзисторах VT1 и VT3. Смещение на базе транзистора VT1 задается цепочкой из резисторов R1-R3, причем переменным резистором R2 можно более точно подбирать напряжение смещения, а значит, балансировать измерительный мост и устанавливать стрелку индикатора РА1 на условный нуль отсчета (на нулевое деление шкалы). Напряжение смещения на базе транзистора VT2 определяется цепочкой и" резисторов R10, R3 и диода VD1, подключенного к зажимам ХТ1, ХТ2 и выполняющего роль термочувствительного датчика. При изменений окружающей температуры изменяется напряжение смещения на базе транзистора VT2 и стрелка индикатора отклоняется. По углу отклонения стрелки судят о контролируемой температуре.

Питается электронный термометр стабильным напряжением, которое получается благодаря включению в цепь батареи GB1 параметрического стабилизатора, состоящего из балластного резистора R12 и стабилитрона VD2. Поскольку потребляемый термометром ток значителен (более 15 мА), питание подается кнопкой SB1 только во время измерения.

В простейшем варианте можно подавать напряжение от батареи 3336 или выпрямителя (с выходным стабилизированным напряжением 4.5...6 В) на проводники А и Б (при этом, конечно, детали стабилизатора не нужны).

Датчиком в термометре может работать, кроме указанного на схеме, любой кремниевый диод, например, серий КД102, Д226. При использовании диода серии Д226 для контроля, скажем, температуры нагревания мощного транзистора усилителя, следует удалить вывод катода (чтобы диод можно было прикладывать корпусом к контролируемой поверхности), а вместо него подпаять к боковой поверхности корпуса отрезок монтажного провода в изоляции.

Транзисторы - любые маломощные кремниевые, например, серий КТ306, КТ312, КТ315 с коэффициентом передачи 40...50. Все постоянные резисторы- МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, переменный R2 - СП-1, подстроечный R9 - СП3-1a или СП3-16. Индикатор РА1 - типов М24, М592 или другой с указанным выше током полного отклонения стрелки. Батарея GB1 - "Крона" или две последовательно соединенные 3336.

Налаживание собранного термометра начинают с проверки потребляемого им тока. К зажимам ХТ1 и ХТ2 подключают диод-датчик, а к точкам А и Б-батарею 3336 (через миллиамперметр на 30-50 мА). Стабилитрон VD2 временно отключают. Стрелка миллиамперметра должна показать ток 10...20.. мА, что укажет на исправность прибора.

Рис.2

Затем проверяют действие переменного резистора R2, устанавливая им стрелку индикатора на отметку 20 мкА при нормальной окружающей температуре (20 °С). После этого, зажав в руке датчик, наблюдают ЗА увеличением показаний стрелочного индикатора. Если они, наоборот, падают, изменяют полярность включения микроамперметра.

Следующий этап - калибровка электронного термометра. Диод-датчик опускают в сосуд с водой и снегом или льдом (в воде должен находиться только одни из выводов диода, поэтому на время калибровки диод нужно поместить в изогнутую поливинилхлоридную трубку) - температура такой смеси равна 0 °С. Резистором R2 устанавливают стрелку индикатора точно на нулевую отметку шкалы.