Сенсорные устройства с использованием микросхем

October 8, 2012 by admin Комментировать »

   Современный сенсорный переключатель состоит из сенсорной пластины, запоминающего устройства (триггера, см. словарь) и генератора. Триггер, используемый в сенсорном устройстве, должен иметь высокое входное сопротивление (около I МОм), в противном случае между сенсорной пластиной и триггером устанавливают согласующий каскад. Заметим, что сенсором можно управлять не только путем замыкания его пластин, но и подачей на них небольшого напряжения от специального генератора.

   Для сенсорных устройств могут быть использованы микросхемы, выполненные на полевых МОП-транзисторах, серий К172 и К176. При использовании этих микросхем, их не использующиеся входы нужно обязательно подключать к «плюсу» или «минусу» источника питания, согласуясь с характером входа и логикой работы схемы.

   

   Рис. 21.6. Принципиальная схема сенсора на микросхеме К1ТР721

   В этом случае нет необходимости в дополнительных согласующих каскадах. Схема с использованием микросхемы К1ТР721 в сенсорном устройстве, срабатывающем при замыкании пластин, представлена на рис. 21.6. Часть напряжения питания с делителя R1 и R2 через палец подается с сенсорной пластины Е1 на счетный вход С триггера DD1. При каждом прикосновении к пластинам триггер изменяет свое состояние. Для защиты триггера от паразитных наводок введена цепочка R2, С2.

   В стационарных сенсорных устройствах могут быть использованы широкораспространенные логические микросхемы серий К155 и К133 в частности K155JIA3. При использовании микросхемы K155JIA3 в сенсорных устройствах для повышения ее входного сопротивления, следует перед ней включать каскад на полевом транзисторе (рис. 21.7). В схеме для четкого срабатывания триггера DD2 введен одновибратор (триггер Шмитта) на микросхеме DD1.1 и DD1.2.

   

   Рис. 21.7. Принципиальная схема сенсора с предварительным каскадом усиления на полевом транзисторе

    Величина сопротивления под-строечного резистора R4 обычно составляет 2,6 кОм. Расстояние от затвора транзистора VT1 до сенсорной пластины следует сделать минимальным, в противном случае для лучшей помехоустойчивости следует включить конденсатор С1 и экспериментально подобрать его емкость. С целью удобства в данном устройстве от сенсорной пластины можно вообще отказаться, если вместо нее использовать корпус транзистора. Для этого осторожно снимают с крышки транзистора краску, а корпус соединяют с выводом затвора. Теперь, чтобы включить сенсорное устройство нужно коснуться верхней части транзистора.

   Практическая схема

   Практическая схема сенсорной двухтональной сирены с использованием микросхемы K155ЛA3 приведена на рис. 21.8. Сирену можно использовать в качестве квартирного звонка или звуковой игрушки. Стоит лишь дотронуться до сенсора Е1, как в наушнике раздастся зазывающий звук с периодически изменяющейся тональностью. Основным узлом сирены является «гибридный» мультивибратор (тональный генератор), выполненный на транзисторе ѴТЗ и логическом элементе DD1.4. Сигнал мультивибратора усиливается каскадом на транзисторе VT4.

   

   Рис. 21.8. Принципиальная практическая схема сенсорной двухтональной сирены

    При касании сенсорного контакта ЕІ запускается одновибратор, состоящий из транзистора ѴТ2 и элемента DD1.3, запускается, т.е. генерирует одиночный импульс продолжительностью 4…6 с. Импульс в виде уровня логической I подается на два генератора с разной тональностью: генератор (ѴТЗ, DD1.4) и генератор (ѴТІ, DDl.l, его частота меньше частоты тонального генератора) и разрешает их работу, в результате из капсюля BF1 слышится звук.

   Детали

   Детали сирены таких типов: резисторы — МЛТ-0,125, конденсаторы С2, СЗ — К50-6, остальные КЛС или малогабаритные. Транзисторы VT1…VT3 из указанной серии с любой буквой, ѴТ4 — типа МП40, МП41 и им подобные. Капсюль BF1 — ДЭМ-4М или ТА-56М. Все детали устройства смонтированы на печатной плате размером 55x45x0,8 мм (рис. 21.9), которая помещена в подходящий корпус. В корпусе размещается капсюль и три гальванических элемента типа 316.

   

   Рис. 21.9. Печатная плата двухтональной сирены

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

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