Ємнісний датчик.

Схеми - охоронні пристрої. Датчик, що реагує на дотик
Рис. 1.

Пристрій реагує на наближення руки до металевого предмета, наприклад замку, сейфу, або ж на торкання охороняється предмета. Датчиком може служити і будь-яка електропровідних пластина з розмірами приблизно 200х200 мм. Чутливість датчика залежить від налаштування і може становити до 20 см.

Відмінною особливістю наведених схем ємнісних датчиків є їх мале споживання (робота в режимі мікрострумів), що дозволяє застосовувати автономне живлення.

В основі роботи схеми використовується принцип змінною ємності. При піднесенні руки до датчика WA1 в коливальний контур автогенератора на транзисторі VT1 вноситься ємність, і його частота змінюється. Початкова частота автогенератора близько 280 кГц. Схема настроюється так, щоб другий коливальний контур (L2, С7) був в резонансі з частотою автогенератора.

На транзисторі VT4 зібраний активний детектор ВЧ сигналу. При достатній амплітуді напруги в контурі (L2, С7) VT4 буде знаходитися в насиченні (при цьому VT5 замкнений).

Ланцюг з резисторів R6, R7 забезпечує стійку роботу схеми при зміні живлячої напруги від 3,5 до 10В. Резистором R6 можна встановити потрібну чутливість датчика.

Транзистори VT2 і VT3 використовуються як діоди для стабілізації режимів роботи транзисторів VT1 і VT4 при зміні напруги живлення. У порівнянні з діодами перехід транзистора забезпечує кращу стабілізацію напруги при малих робочих струмах.

Для зручності налаштування схеми до колектора VT5 можна підключити діод, обмежувальним резистором (величина резистора залежить від напруги живлення і може бути від 200 до 1000 Ом).

Груба настройка схеми проводиться конденсатором С7, плавна – сердечником котушки L2, а також резистором R6. Остаточна налаштування пристрою проводиться з реальним датчиком WA1, з яким схема буде надалі працювати. При цьому якщо охороняється предмет має велику металеву поверхню, то може знадобитися установка розділового конденсатора невеликої ємності (5 … 100 пФ) між WA1 і контактом 1 схеми.

Котушки L1, L2 намотані на феритових стержні типу 600НН (або 400НН) діаметром 10 мм і довжиною 55 мм.


Рис. 2.

Такі ферити використовуються як антени в приймачах на СВ і ДВ діапазонах. Котушка L1 містить 350 витків, L2 – 250 витків дроту діаметром 0,08 ПЕЛШО … 0,12 мм, які розподілені рівномірно по паперовому каркасу на феритових стрижні. Сердечник L2 повинен переміщатися щодо каркаса.

Постійні резистори застосовані типу С2-23, підлаштування R6 – СПЗ-19а, конденсатор С10 типу К53-1, інші конденсатори типу К10-17.

Схема датчика розміщується в будь-якому пластмасовому корпусі і кріпиться поблизу від датчика WA1 (100 … 200 мм).

Конструкція друкованої плати

Рис. 3.
і розташування на ній елементів

Рис. 4.

Пристрій може працювати разом з іншими схемами охорони в якості датчика або як самостійне охоронний пристрій при наявності звукового індикатора (рис. 5).

Схеми - охоронні пристрої. Охоронний датчик
Рис. 5.

Параметри котушок L1, L2 такі ж, як у схемі, наведеній на рис. 1, котушка L3 намотана на двох склеєних разом феритових кільцях (600 … 2000НН) типорозміру КЮхбхЗ і містить 250 витків того ж дроти (індуктивність її близько 120 мГн).

У якості джерела HF1 підійде будь-який пьезоізлучатель, але топологія друкованої плати дана для установки зги 8.


Рис. 6.

На платі резистори R1 і R2 розташовуються над конденсаторами, що збільшує щільність монтажу, а конденсатор С10 застосовано типу К50-16 на 16 В.

При харчуванні схеми від джерела з напругою 6 В струм споживання в режимі ОХОРОНА не перевищує 1 мА, а при звукових сигналів – 3 мА.

Джерело матеріалу