СЕНСОРНОЕ УСТРОЙСТВО С ТРИГГЕРОМ

August 25, 2014 by admin Комментировать »

Рассмотрим еще одно простое сенсорное электронное устройство с триггером (Рис. 1.10).

Принцип работы сенсора в этом устройстве аналогичен описанному выше, но реализуется этот принцип иначе. Лампа накаливания ELI включается от любого прикосновения к контакту Е1 и остается во включенном состоянии до тех пор, пока на сенсор Е1 не будет оказано повторного воздействия. При повторном касании сенсора устройство переключается в другое устойчивое состояние и лампа накаливания ELI выключается. В каждом таком устойчивом состоянии триггер может находиться сколь угодно долго, при условии, что на устройство подано питание. Узел триггера собран по классической схеме на логической микросхеме DD1 К561ТМ2. В схеме задействован только один элемент этой микросхемы. С выхода микросхемы DD1 управляющий сигнал поступает на усилитель тока на транзисторе VT2. В эмиттерной цепи транзистора VT2 включен управляющий электрод тиристора VS1. При напряжении на нем более 3 В тиристор открывается и включает лампу накаливания ELI.

Рис. 1.10. Электрическая схема сенсора с триггером

Элементы схемы и их назначение

Полевой транзистор VT1. Может быть заменен на транзистор КП501 с любым буквенным индексом, КП7131А9 или на микросборки КР1014КТ1, 2VN2120, ΖΝ2120, содержащие аналогичные транзисторы. Имеет большое (несколько десятков МОм) сопротивление перехода сток — исток — затвор, что препятствует попаданию сетевого напряжения на сенсорный контакт.

Резисторы Ri и Я2. Суммарное сопротивление 10 МОм. Ограничивают ток настолько, что потенциал осветительной сети на сенсоре Е1 незаметен. Параметры сенсора и конструктивные особенности изготовления устройства подробно описаны в предыдущем разделе.

Мерцания лампы в данной схеме практически незаметно, так как выпрямление напряжения осуществляется четырьмя диодами, включенными по мостовой схеме.

Если на выводе 1 микросхемы DD1 низкий уровень напряжения, транзистор VT2 закрыт и нагрузка обесточена. При высоком уровне — транзистор и соответственно тиристор находятся в открытом состоянии и на нагрузку ELI (лампу накаливания) поступает напряжение питания.

Устройство имеет широкий спектр применения, и единственным ограничением может оказаться фантазия радиолюбителя. Этот электронный узел может включать и автоматически выключать различные электронные приборы мощностью 60 Вт. При мощности нагрузки, превышающей эту величину, тиристор VS1 устанавливается на теплоотвод, изолированный от корпуса.

Устройство может выполнять функции автоматического выключателя, а что касается нагрузки, то это может быть ночник, звуковой генератор, ёлочная гирлянда и даже портативный музыкальный центр, включающий музыку при касании сенсора (и отключающий ее при повторном касании). Возможны и другие применения устройства.

Данное устройство хорошо себя зарекомендовало в качестве оригинального сигнализатора наличия аппетита у домашних животных. Оказалось, что кота и собаку можно без особого труда приучить к тому, чтобы они носом касались сенсорной пластины, установленной у миски питания. В этом случае при касании домашнего животного сенсора раздается мягкий (не пугающий животное) звуковой сигнал, свидетельствующий о том, что наши «меньшие братья» горят желанием поесть.

Если триггер находится в устойчивом состоянии, которое соответствует отключенной нагрузке, он практически не потребляет тока, так как эта величина ничтожно мала и не превышает 5 мА. При включении нагрузки ток возрастает до 12…14 мА без учета тока потребления лампы накаливания ELI.

Для подачи напряжения на устройство можно использовать источник с понижающим трансформатором, при этом напряжение питания может быть в пределах 5…15 В. В случае питания от альтернативного источника в эмиттерную цепь транзистора VT2 можно подключить электромагнитное реле на напряжение, соответствующее напряжению питания устройства.

Устройство не требует наладки и при исправных элементах начинает работать сразу после включения.

Чувствительность узла можно подкорректировать, изменяя сопротивление резистора R2.

Лампа накаливания ELI. Рассчитана на напряжение 220…235 В и мощность 7…60 Вт.

Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,5, MF-50, Pl-4, С1-4, С2-26, С2-33 или аналогичные.

Оксидный конденсатор Cj. Сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Тип конденсатора — К50-24, К50-29 или аналогичный.

Стабилитрон VD1. Может быть заменен стабилитронами КС175А, Д808, Д814А или аналогичными с напряжением стабилизации 6…12 В.

Выпрямительный диодный мост VD2…VD5. Может быть заменен диодами КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичными, учитывая при этом, что их обратное напряжение должно быть не менее 300 В. Вместо дискретных диодов можно использовать готовый выпрямительный мост типа КЦ402А, КЦ405А, КЦ407А.

Транзистор VT2. Может быть заменен транзисторами КТ940А-КТ940Г, КТ630А-КТ630В, КТ814Б…КТ814Г.

Тиристор VS1. Должен быть с минимальным током управляющего электрода. Кроме указанного на схеме, может применяться тиристор Т112-16-х или другой (с худшими характеристиками), например типа КУ201К…КУ201М, КУ202К…КУ202М.

Элементы сборки

Устройство собирается на монтажной плате и закрепляется в корпусе из диэлектрика. При монтаже элементов следует стремиться к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину, и таким образом, уменьшить влияние помех. Силовая часть монтируется так, чтобы корпусы тиристора и выпрямительных диодов (в случае применения дискретных диодов) не имели контакта с другими элементами, если это не регламентируется в соответствии с электрической схемой.

Устройство работает только при наличии в осветительной сети напряжения 220 В. Поэтому при несанкционированном отключении электроэнергии устройство сигнализации окажется бесполезным.

Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»).

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