Разделы

В сети

Пользователей: 144
Из них просматривают:
Аналоги: 48. Даташиты: 19. Инструкции: 9. Магазин: 2. Новости: 27. Остальное: 9. Ошибки: 1. Программы: 2. Теги: 2. Торрент: 7. Форум: 13. Чат: 5.
Участников: 7
Гостей: 137

an , KT315 , alex01981 , Google , grom , wolf170571 , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

Для дома и быта

Датчики для включения электрополотенца

Написал MACTEP в 11.05.2010 23:40:00 (20323 прочтений)

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

8
 
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
Отправитель Нити
jaav
Отправлено: 02.01.2013 20:07  Обновлено: 02.01.2013 20:07
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
 Датчики для включения электрополотенца
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.
evildesign
Отправлено: 02.01.2013 23:14  Обновлено: 02.01.2013 23:14
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3374
 Датчики для включения электрополотенца
микросхемы надо отечественные применять
T112-10
Отправлено: 03.01.2013 1:06  Обновлено: 03.01.2013 1:06
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Датчики для включения электрополотенца
Правильно, Эвил, а то покупают кЕтайское фуфло, а потом удивляются, что ничего не работаетОткрыть изображение в новом окне
grom
Отправлено: 03.01.2013 19:13  Обновлено: 03.01.2013 19:13
Главный Инженер
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 1580
Пользователь активен!
 Датчики для включения электрополотенца
вообще-то такого прибора "электрополотенце" - нет.
jaav
Отправлено: 05.01.2013 3:21  Обновлено: 05.01.2013 3:21
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
 Датчики для включения электрополотенца
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?
jaav
Отправлено: 05.01.2013 3:32  Обновлено: 05.01.2013 3:32
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
 Датчики для включения электрополотенца
"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.
MACTEP
Отправлено: 05.01.2013 11:37  Обновлено: 05.01.2013 11:40
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Датчики для включения электрополотенца
Цитата:
но теперь при срабатывании и удержании реле слышно тихое цокотание с частотой около 2 Гц.

Проверьте С5, увеличьте номинал...
Проверьте правильность установки VD1
T112-10
Отправлено: 05.01.2013 20:27  Обновлено: 05.01.2013 20:27
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Датчики для включения электрополотенца
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.
evildesign
Отправлено: 05.01.2013 20:43  Обновлено: 05.01.2013 20:43
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3374
 Датчики для включения электрополотенца
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.
T112-10
Отправлено: 05.01.2013 22:03  Обновлено: 05.01.2013 22:03
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Датчики для включения электрополотенца
Ну тогда поиграться номиналами задающих элементов. Даже по одному типу и в одной партии есть разбросы - для того и подстроечные (или подбираемые) детали.
KT315
Отправлено: 06.01.2013 8:15  Обновлено: 06.01.2013 8:15
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2026
Пользователь активен!
 Датчики для включения электрополотенца
Если копнуть ещё глубже, то окажется, что в мире вообще не существует даже двух компонентов с одинаковыми параметрами (сумасшедший смайл).
jaav
Отправлено: 06.01.2013 17:48  Обновлено: 06.01.2013 17:48
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
 Датчики для включения электрополотенца
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!
T112-10
Отправлено: 06.01.2013 18:17  Обновлено: 06.01.2013 18:19
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Датчики для включения электрополотенца
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.
jaav
Отправлено: 18.11.2015 11:26  Обновлено: 18.11.2015 12:13
Студент
Дата регистрации: 02.01.2013
Откуда:
Сообщений: 7
 Датчики для включения электрополотенца
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
T112-10
Отправлено: 19.11.2015 3:50  Обновлено: 19.11.2015 3:53
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Датчики для включения электрополотенца
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?
grom
Отправлено: 20.11.2015 12:36  Обновлено: 20.11.2015 12:36
Главный Инженер
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 1580
Пользователь активен!
 Датчики для включения электрополотенца
оказывается я еще в 2013 году писал, что "вообще-то такого прибора "электрополотенце" - нет.". Ну-ну...продолжайте пользоваться "электрополотенцем".
T112-10
Отправлено: 20.11.2015 22:38  Обновлено: 20.11.2015 22:38
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Датчики для включения электрополотенца

Открыть изображение в новом окне

Разное

При замене электролитических конденсаторов, кроме соблюдения полярности, не следует значительно превышать допустимое рабочее напряжение.

Интересно

Щуп станет универсальным, если с обратной стороны его на коротком проводе припаять"крокодил" в резиновом чехле.

Похожие новости