Датчики сетевых наводок в схемах на МК

April 23, 2011 by admin Комментировать »

в повседневной жизни нас окружают источники разнообразных электромагнитных полей. В городских условиях самым «всеохватывающим» является излучение сети промышленного переменного тока частотой 50 Гц (60 Гц в некоторых странах дальнего зарубежья). К счастью, сверхнизкочастотные волны малой мощности человеку вреда не приносят, по крайней мере, обратное наукой пока что не доказано.

Сетевые наводки «концен1рируются» в помещениях внутри зданий, где проложена электрическая проводка. Для их регистрации применяют простые датчики, приёмным узлом которых служат штыревые антенны и сенсорные площадки. Входное сопротивление датчиков большое, поэтому регистрируется ёмкостная составляющая электромагнитного поля. Примеры устройств — искатели скрытой электропроводки, сенсорные включатели, датчики присутствия (Рис. 3.34, а…о).

Важный нюанс — в удалённых от цивилизации местах (лес, горы, пустыни), а также на больших открытых местностях датчики сетевых наводок бесполезны.

Рис. 3.34. Схемы приёма сигналов отдатчиков сетевых наводок {начало):

а)        резистор «привязывает» вход МК к общему проводу и, совместно с защитным резистором /?/, обеспечивает большое входное сопротивление устройства;

б)        буферный усилитель на полевом транзисторе VT1 имеет высокое входное и низкое выходное сопротивление. При сильном сигнале вместо АЦП можно использовать обычный вход М К;

в)        два транзистора VT1, соединяются последовательно, чтобы увеличить входное сопротивление устройства. Для повышения устойчивости рекомендуется включить резистор сопротивлением 47… 100 кОм между базой и эмиттером транзистора VT2\

г)        резистор /?2 в данной схеме обязателен. Его нельзя заменить внутренним «pull-up» резистором МК, поскольку резко снижается входное сопротивление (до 30… 100 кОм) и ухудшается чувствительность датчика;

 

 

Рис. 3.34. Схемы приёма сигналов отдатчиков сетевых наводок {продолжение):

д)       размеры контактной площадки ХТ1 — 4×4 см. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 имеет большое входное и низкое выходное сопротивление;

е)        сигнализатор приближения человека к высоковольтной линии электропередачи с частотой 50 Гц. Антенна WA1 выполняется из медной фольги размерами 12 х 120 мм. Переключателем 5/4/формируется короткий импульс для проверки исправности устройства;

ж)  искатель скрытой проводки или датчик присутствия человека вблизи антенны WA1\

з)       особенность схемы — выделение огибающей входных импульсов частотой 50 Гц на элементах VD1, VD2, С1, С2. Микросхема DDI имеет большое входное сопротивление;

и)        искатель скрытой проводки. Антенна WAl выполняется из провода длиной 3…10 см. К клемме Xl, соединённой с «землёй», при измерениях прикасаются рукой для повышения чувствительности датчика;

к) разновидность простого искателя скрытой проводки на двух транзисторах проводимости р—п—р. Антенна IVAI выполняется из провода ПЭВ-1.0 длиной 30 см;

 

Рис. 3.34. Схемы приёма сигналов отдатчиков сетевых наводок {окончание): л) назначение элементов: С/, VD1, VD3 — детектор входного сигнала; DDL 1 — преобразователь сигнала в прямоугольную форму; С2, CJ, VD2, VD4 — выделитель огибающей; DDI.2 — формирователь сигнала КМОП-уровня для подачи на вход МК;

м) на таймере DAI собран одновибратор, который формирует на входе МК положительный импульс длительностью 2.4 с. Это происходит всякий раз при касании рукой штыревого датчика в виде антенны IVAL Стабилитрон VDI ограничивает напряжение на входе микросхемы DAI. Конденсатор С2защищает от радиочастотных помех;

и)ХТ1 — это металлическая дверная ручка. Прикосновение к ней запускает одновибратор, собранный на таймере DAI. Ключевой транзистор УТ1 увеличивает степень «прямоугольности» сигнала. TVS-диод VDI защищает устройство от внешних наводок;

о) диоды VDI… УD3 улучшают помехоустойчивость и детектируют входной сигнал. Антенна IVAI выполняется в виде загнутой металлической спицы и устанавливается в удобном по конструкции месте, например, за спинкой кресла.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты