Разделы

В сети

Пользователей: 184
Из них просматривают:
Аналоги: 70. Даташиты: 67. Инструкции: 5. Новости: 19. Остальное: 8. Ошибки: 1. Производители: 2. Профиль пользователя: 1. Расчёты: 1. Форум: 9. Чат: 1.
Участников: 3
Гостей: 181

an , Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.

Датчики для включения электрополотенца

Написал MACTEP 11.05.2010 23:40:00 (Просмотров: 26408)

Датчики по предлагаемым здесь схемам реагируют на поднесение к ним рук. Они были разработаны для управления электросушилкой для рук, взамен емкостного датчика или механического выключателя. Но с тем же успехом их можно использовать для управления любым другим устройством, которое должно автоматически включаться при поднесении руки или при приближении какого-то другого предмета.



 


Рис.1


На первом рисунке приводится схема датчика, отличающегося предельной простотой схемного решения. Он состоит из передающей и приемной частей. Передающая часть состоит из импульсного релаксационного генератора на двухбазовом диоде VT1 (или, как его еще называют, однопереходном транзисторе), усилителя мощности на   транзисторе VT2 и источника инфракрасного излучения на ИК-светодиоде HL1. Частота импульсов релаксационного генератора зависит от постоянной времени цепи R1-C1 и при указанных на схеме параметрах получается около 30-40 кГц. Более точно её «вгоняют» на частоту резонанса фотоприемника подбором емкости С1. Частоту можно менять и подбором сопротивления R1, но одновременно с этим происходит и изменение мощности передачи. Так что здесь нужно действовать способом последовательных приближений, чтобы выйти на нужную частоту и нужную дальность реакции датчика.
Усилитель мощности на VT2 повышает мощность импульсов до необходимой величины, чтобы обеспечить достаточный ток через ИК-светодиод HL1, при котором достигается необходимая чувствительность датчика на расстояние.
Следует сказать, что этот датчик работает на отражение, то есть, светодиод и фотоприемник «смотрят» в одну сторону, на то место где должен появится отражающий предмет, например, руки. Между ними есть перегородка, которая не дает ИК-свету от HL1 непосредственно попадать на F1. И еще, в пространстве датчик нужно ориентировать так, чтобы не происходило ошибок от отражения света от других поверхностей, например, от корпуса электросушилки.
Приемная схема на основе стандартного фотоприемника F1 (применяются в системах ДУ телевизоров) и транзисторного ключа. Когда отраженного света нет на выводе 3 F1 ключ закрыт и через R5 поступает напряжение логической единицы.
На транзисторе VT3 сделан инвертор. Когда отражающего объекта в зоне срабатывания нет, VT3 открыт, и он шунтирует базу VT4. Который закрыт и реле К1 выключено. При приеме сигнала фотоприемником F1 на его выводе 3 - ноль. Транзистор VT3 закрывается и уже не шунтирует базу VT4. Он открывается и включает реле К1. Ну а его контакты (на схеме не показаны) включают сушилку, или еще что-нибудь.
Диод VD2 улучшает закрываемость транзистора VT4, создавая на его эмиттере небольшое положительное напряжение.
Стабилизатор R4-VD1 обеспечивает питание 5V, необходимое для фотоприемника.
Как уже сказано, данная схема работает на отражение. Если нужно организовать работу на пересечение луча, нужно транзистор VT4 зменитъ на транзистор структуры P-N-P, например, на КТ361, и поменять местами точки подключения его коллектора и эмиттера.
Схеме по рисунку 1 свойственны два недостатка. Относительно большой ток потребления в адущем режиме и сложность настройки на дальность срабатывания датчика. На рисунке 2 показан более совершенный вариант, потребляющий минимальный ток и легко настраиваемый на дальность.

 

Рис.2.


Здесь импульсы ИК-света излючаются не постоянно, а пачками длительностью в 0,05S повторяющимися с периодом в 0,5S. Таким образом, значительную часть времени ИК-светодиод выключен, и ток не потребляет. Настройка на дальность осуществляется регулировкой тока через ИК-светодиод с помощью транзисторного регулятора тока, управляемого подстроечным резистором.
Передающая часть состоит из генератора пачек на микросхеме D1, ключа VT2, ИК-светодиода HL1 и регулятора тока VT1.
Мультивибратор D1.3-D1.4 генерирует импульсы, форма которых показана на рисунке рядом. Положительные перепады включают второй мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2, который генерирует импульсы частотой 36 кГц (что соответствует частоте резонанса фотоприемника F1). Эти импульсы поступают на транзисторный ключ на составном тран-зистооре VT2. На его выходе включен ИК-светодиод HL1, ток через который, в открытом состоянии VT2 регулируется генератором тока на транзисторе VT1. Установить величину тока через HL1 можно подстроеч-ным резистором R5, изменяющем ток базы транзистора VT1, работающего в качестве усилителя тока.
Приемная и передающая схемы здесь связаны не только через ИК-луч, но и засинхро-низированы импульсами, которые вырабатывает мультивибратор D1.3-D1.4.
Логика работы приемной схемы определяется RS-триггером на элементах D2.1-D2.2 микросхемы D2. Каждый раз, как появляется пачка ИК-импульсов, принятая фотоприемником F1 происходит следующее. Сначала нулевые логические уровни поступают на оба входа RS-триггера. На вывод 1 с выхода фотоприемника F1, а на вывод 6 с выхода инвертора D2.3. Разница в том, что продолжительность импульса, поступающего на вывод 6 ограничена цепью R8-C6 и существенно меньше продолжительности импульса, поступающего с  выхода фотоприемника F1.
Но, так как данный триггер имеет приоритет по выводу 1, то на выходе D2.1 возникает устойчивая единица, на которую не влияет короткий импульс с выхода D2.3.
Эта единица посредством ключа на VT3 включает реле К1, управляющее нагрузкой.
Затем, наступает пауза между ИК-импуль-сами, но триггер D2.1-D2.2 остается в этом состоянии и нагрузка не выключается.
Если отражение ИК-света прекращается и вспышки с HL1 перестают поступать на фотоприемник, происходит следующее. С поступлением очередного импульса с выхода мультивибратора D1.3-D1.4 на выводе 6 D2.2 появляется короткий импульс. Так как оптическая связь HL1-F1 отсутствует, то при этом на выводе 1 D2.1 уровень не меняется. Поэтому, триггер D2.1-D2.2 переключается в противоположное состояние. На выходе D2.1 напряжение падает до логического нуля, и ключ VT3 закрывается, выключая реле и его посредством, нагрузку.
Как только оптическая связь HL1-F1 возобновится (поднесли руку к датчику), с приходом очередного импульса с выхода D1.3-D1.4 реле К1 включится снова.
В обеих схемах можно использовать компоненты систем управления практически от любых современных телевизоров или другой аппаратуры. ИК-светодиоды, - любые ИК све-тодиоды для пультов ДУ. Вместо фотоприемников SFH506-36 можно использовать многие другие аналогичные и не совсем аналогичные фотоприемники такого назначения. Важно только генератор (рис.1) или мультивибратор D1.1-D1.2 (рис.2) настроить на частоту резонанса фотоприемника. Обычно эта частота указана в маркировке, например, SFH506-36, по последнему числу «36» частота 36 кГц.
Примененные реле КУЦ-1 это реле источника питания от систем ДУ старых отечест-веных телевизоров. Можно подобрать другое реле, изменив схему выхода соответственно току потребления и напряжению срабатывания обмотки другого реле.
Налаживание схемы по рис.1 описано выше. При налаживании схемы по рис.2 нужно настроить мультивибратор D1.1-D1.2 на частоту резонанса F1 (в данном случае на 36 кГц) подбором R1. Затем, установить дальность действия подстройкой R5 (перед первым включением R5 нужно установить в положение максимального сопротивления).


Лыжин Р.
Радиоконструктор 01 2010г

11
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
 Датчики для включения электрополотенца
Студент
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
не в сети
Собрал вторую схему, заработала сразу, ток добавил резистор последовательно со светодиодом, а то КТ815 грелся. Но как стал мерить частоту, оказалось что на первом мультивибраторе 15 кГц, а на втором около 15 Гц что никак не соответствует описанию. Подскажите, если кто знает, из за чего такое может быть?

p.s. микросхемы применены 4011 и С1 вместо 130 а 120 пФ. Остальные элементы проверены тестером и полностью соответствуют схеме.
 Датчики для включения электрополотенца
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3866
не в сети
микросхемы надо отечественные применять
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Правильно, Эвил, а то покупают кЕтайское фуфло, а потом удивляются, что ничего не работаетОткрыть изображение в новом окне
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2075
не в сети
вообще-то такого прибора "электрополотенце" - нет.
 Датчики для включения электрополотенца
Студент
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
не в сети
микросхемы пробовал и отечественные, результат тот же
причина оказалась в диоде, включенном последовательно с R3
после его замены осцилограмма пришла в норму, но теперь при срабатывании и удержании реле слышно тихое цокотание с частотой около 2 Гц.
Кто что посоветует?
 Датчики для включения электрополотенца
Студент
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
не в сети
"Правильно, Эвил, а то покупают кЕтайское фуфло, а потом удивляются, что ничего не работает" - во первых, оно работает, а во вторых с чего вы взяли что у меня микросхемы именно китайское фуфло? И на конец в третьих, сколько работаю с микросхемами, а среди импортных, неработоспособных еще ни разу не попадалось, за исключением подделок, которые довольно легко отличимы на вид. А вот среди отечественных не раз попадались неработоспособные.
 Датчики для включения электрополотенца
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Цитата:
но теперь при срабатывании и удержании реле слышно тихое цокотание с частотой около 2 Гц.

Проверьте С5, увеличьте номинал...
Проверьте правильность установки VD1
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Цитата:
а во вторых с чего вы взяли что у меня микросхемы именно китайское фуфло? И на конец в третьих, сколько работаю с микросхемами, а среди импортных, неработоспособных еще ни разу не попадалось, за исключением подделок, которые довольно легко отличимы на вид.

А кто застрахован? Десяток попадётся нормальных, одна или фуфло, или брак.
Нельзя же исключить, что китаёза научилась точно копировать оригинальную маркировку.
 Датчики для включения электрополотенца
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3866
не в сети
Дело даже не в этом. Даже аналоги- не полностью аналоги. Отличаются пороги переключения, выходные токи и многое другое. Поэтому генераторы на основе RC будут иметь другие частоты.
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Ну тогда поиграться номиналами задающих элементов. Даже по одному типу и в одной партии есть разбросы - для того и подстроечные (или подбираемые) детали.
 Датчики для включения электрополотенца
V.I.P.
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2576
не в сети
Если копнуть ещё глубже, то окажется, что в мире вообще не существует даже двух компонентов с одинаковыми параметрами (сумасшедший смайл).
 Датчики для включения электрополотенца
Студент
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
не в сети
Диод впаян правильно, С5 в норме, пробовал увеличивать его номинал, ничего при этом не меняется. Подобрал более точно С3 и С1 на нужные частоты, но схема по прежнему работает нестабильно. При включении настольной лампы со схемой запуска и даже при обычном включении сушилки, в момент включения щелкает реле. Экран ничего не помогает. Может кто другую схему посоветует, более стабильную?
Спасибо всем, кто давал дельные советы!
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Экран и не поможет, помеха идёт по сетевым проводам. Надо попробовать в оба питающих провода включить дроссели, а лучше - один двухобмоточный. Он отлично снижает помеху в динамиках магнитофона даже от гирлянды со стартёром.
 Датчики для включения электрополотенца
Студент
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
не в сети
После отложки схемы в долгий ящик, попробовал применить двухобмоточный дроссель от какого-то отечественного, цветного ТВ - результат тот же, по прежнему реагирует на различные помехи. З запиткой от трансформаторного блока питания с регулируемой кренкой никаких перемен - реакция на помехи
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
А экран был соединён с общим проводом схемы?

Цитата:
И еще, в пространстве датчик нужно ориентировать так, чтобы не происходило ошибок от отражения света от других поверхностей, например, от корпуса электросушилки.

А это условие соблюдено?
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2075
не в сети
оказывается я еще в 2013 году писал, что "вообще-то такого прибора "электрополотенце" - нет.". Ну-ну...продолжайте пользоваться "электрополотенцем".
 Датчики для включения электрополотенца
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети

Открыть изображение в новом окне

Разное

Крупную деталь можно паять и обычным паяльником (25-40 Вт), если разогреть ее, например, на газовой плите.

Интересно

Не выбрасывайте старые HDD (жесткие диски) . Даже от доисторических ПК 286 серий и выше. Находящиеся во внутрях HDD магнитные подковки ( работающие в составе механизма считывания инф. с дисков) очень даже пригодятся в качестве капитального держателя инструментов (отверток, кусачек,плоск, и пр..) любому мастеру .

Похожие статьи