Фотодатчики і реалізовані на їх основі електронні пристрої, що керують різними побутовими приладами, користуються популярністю у радіоаматорів [36]. Здавалося б, неможливо знайти нове схемотехнічне рішення для таких пристроїв … Тим не менш, розглянемо три схеми фоточутливих датчиків, що відрізняються простотою і високою чутливістю.

Простий і надійний пристрій охоронної сигналізації з самоблокуванням представлено на принциповій схемі (рис. 2.17).

Фотодатчик тут застосовується в якості детектора освітлення, світлодіод HL1 загоряється, якщо на фотодатчик – фоторезистор PR1 – не потрапляє сонячне або електричне світло. Цей вузол допоможе при огородженні зони безпеки. Поки фоторезистор PR1 освітлений, він надає мале опір постійному електричному струму, і падіння напруги на ньому не достатньо для відмикання тиристора VS1.

   

Рис. 2.17. Електрична схема пристрою охоронної сигналізації з фоточутливим датчиком

Якщо потік світла, що впливає на фотодатчик, переривається, опір PR1 збільшується до 15 МОм, і конденсатор С1 починає заряджатися від джерела живлення. Це призводить до відмикання тиристора VS1 і включенню світлодіода HL1. Кнопка S1 призначена для повернення вузла в початковий стан. Замість світлодіода HL1 і включеного послідовно з ним обмежує струм резистора R2 можна використовувати малопотужне електромагнітне реле типу РЕЗ 10 (паспорт РС4.524.302, РС4.524.303), РЕМ 15 (паспорт РС4.591.003) або аналогічне зі струмом спрацьовування 10-20 мА. При виборі реле слід мати на увазі, що підвищення напруги джерела живлення веде до підвищення струму спрацювання реле.

У схемі замість тиристора КУ101А допустимо застосувати будь-які прилади серії КУ101. Фотодатчик PR1 – два паралельно з’єднаних (для кращої чутливості – немає необхідності в додатковому підсилювачі сигналів) фоторезистора СФЗ-1. Конденсатор С1 – типу МБМ, КМ або аналогічний. Світлодіод будь. Всі постійні резистори – типу МЛТ-0, 25. Кнопка S1 може бути будь-який, наприклад MTS-1, МПЗ-1.

На рис. 2.18 зображена схема датчика освітленості з підсилювачем на базі мікросхеми К140УД6.

   

Ріо. 2.18. Схема датчика освітленості

Цей електронний вузол має схильність до самозбудження. Резистор позитивного зворотного зв’язку R4 вводить в схему петлю гістерезису з метою запобігання паразитних коливань. Без позитивної зворотного зв’язку, при експлуатації вузла з джерелом живлення з напругою понад І В, в такій схемі виникають паразитні коливання (підсилювач самозбуджується і генерує помилкові спрацьовування реле). Значення опору резистора R4 встановлено для напруги джерела живлення 12 В. При збільшенні Uпит номінал резистора R4 необхідно підібрати точніше. Чутливість вузла регулюється змінним резистором R3.

Операційний підсилювач DA1 включений за класичною схемою. Діод VD1 захищає транзистор VT1 від кидків зворотної напруги при спрацьовуванні реле. Замість К140УД6 можна без змін схеми застосовувати однотипні операційні підсилювачі К140УД608, К140УД7. Конденсатор С1 служить в схемі для фільтрації високочастотних перешкод по напрузі джерела живлення. Транзистор VT1 можна замінити на КТ315 з індексами А-В, КТ312 з індексами А-В. Змінний резистор R3 – типу СПЗ-1ВБ. Типи конденсаторів і постійних резисторів аналогічні використовуваним у схемі рис. 2.17.

На рис. 2.19 показана схема фотодатчика з універсальним таймером КР1006ВІ1.

Цей простий автомат для включення нічного освітлення можна ефективно застосовувати як в міських умовах, так і в сільській місцевості. Якщо на фоторезистор (два паралельно підключених для кращої чутливості фоторезистора СФЗ-1) потрапляє хоча б слабке денне світло, транзистор VT1 закривається, так як опір між його базою і емітером значно менше, ніж опір між його базою і позитивним висновком джерела живлення.

   

Рис. 2.19. Фотодатчик, поєднаний з таймером

При зменшенні освітленості робочої поверхні фоторезисторів опір між базою і емітером транзистора VT1 зростає – стає більше 100 кОм. Коли опір між базою VT1 і позитивним висновком джерела живлення виявляється низьким, транзистор VT1 відкривається. Реле К1 спрацьовує і підключає висновок анода тиристора VS1 до «+» джерела живлення. Після цього включається універсальний таймер D1 КР1006ВІ1, і на його виході (висновок 3) встановлюється напруга 10,5 В.

Вихід цієї мікросхеми досить потужний-дозволяє управляти пристроями навантаження, що споживають струм до 200 мА, тому до виходу D1 можна підключати малопотужні реле без ключового транзисторного каскаду. Реле К1 спрацьовує і утримує у включеному стані лампу освітлення Л1. Замість лампи Л1 можливе застосування іншої активного навантаження з споживаним струмом не більше 0,2 А (цей параметр обумовлений характеристиками рекомендованого малопотужного реле).

Таким чином, навантаження (електрична лампа освітлення) виявляється включеною завжди, поки на фотодатчик не впливає мінімальний світловий потік. Пристрій витримало випробування і працює надійно, воно застосовується в авторському варіанті для включення лампи освітлення при настанні ночі (фотодатчик звернений до природного світла). Завдяки високій чутливості приладу лампа освітлення Л1 вимикається при сході сонця.

Тиристор VS1 – КУ101 з індексами А-Г, КУ221 з будь-яким буквеним індексом. Транзистор VT1 можна замінити на КТ312 з індексами А-В, КТ3102 з індексами А-Ж, КТ342 з індексами А-В. Коефіцієнт посилення цього транзистора по струму h21е повинен обов’язково бути не менше 40. Реле – будь малопотужне, із струмом спрацьовування 10-30 мА при напрузі 12 В, Всі постійні резистори – Типу MЛT-0.125. Конденсатор С1 – типу КМ. Оксидний конденсатор С2 – типу К50-20 на робочу напругу від 16 В. Діоди VD1, VD2 захищають відповідно перехід транзистора VT1 і вихід мікросхеми D1 від кидків змінного струму і перешкоджають брязкоту контактів відповідних реле К1, К2 при їх спрацьовуванні. Такі діоди можна замінити на КД522.

Всі три схеми не вибагливі до живлячої напруги, і при використанні в якості вузлів комутації малопотужних реле стабільно працюють з бестрансформаторним і трансформаторними стабілізованими джерелами живлення з вихідною напругою 10-18 В (здатними віддати корисний струм не менше 70 мА).

Увага! Пропоновані схеми є, по суті, універсальними параметричними сигналізаторами. Тому в якості датчиків, замість фоторезисторів, можна застосовувати інші датчики з схожими електричними параметрами (min / max опору), наприклад терморезистори.

Кашкаров А. П. 500 схем для радіоаматорів. Електронні датчики.