Сенсорное управление

Как работает сенсорное управление в электронике

Контактное управление в последнее время стало широко использоваться в различных радиоэлектронных конструкциях. Такой тип управления имеет много преимуществ, одно из них — отсутствие подвижных элементов (кнопок, пружин, штоков, рычажков), все это обеспечивает длительную работу устройства. Сенсорные переключатели можно встретить в телевизорах, микроволновых печках, электромузыкальных инструментах. Различают два способа контактного воздействия: емкостное и резистивное. В первом случае срабатывание контактного устройства происходит за счет касания металлической пластины (сенсора) человеком, тело которого как известно обладает определенной довольно большой емкостью (рис. 21.1). Во втором случае срабатывание сенсора, состоящего из двух металлических пластин, происходит в результате их замыкания пальцем, кожный покров которого имеет некоторое сопротивление (рис. 21.2).

Рассмотрим более подробно работу резистивного сенсора. Простейшая схема с использованием такого управления, может быть построена на основе однотранзисторного каскада без термостабилизации, в котором резистор, отвечающий за напряжение смещения на базу транзистора, заменен сенсором (рис. 21.3). В данном случае сенсор состоит из двух пластин, одна — присоединена к базе транзистора, а вторая — к источнику питания. В состоянии покоя, когда не касаются сенсора, через транзистор ток практически не течет, а напряжение на коллекторе равно напряжению питания.

Рис. 21.1. Принципиальная схема емкостного сенсора

Рис. 21.2. Принципиальная схема резистивного сенсора

Рис. 21.3. Принципиальная схема простейшего сенсора с усилителем

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Сенсорное управление

В наше время сенсорное управление стало широко использоваться в различных отраслях, в том числе и для создания радиолюбительских конструкции. Но не смотря на широкую распространённость, технология сенсоров может показаться несколько сложной для начинающего радиолюбителя, потому мы рекомендуем вам почерпнуть некоторые базовые принципы создания сенсорного управления описанные здесь.

Использование сенсорного управления имеет множество преимуществ, ну например отсутствие подвижных элементов типа кнопок, тумблеров, рычагов, таким образом можно увеличить устойчивость устройства к механическим нагрузкам.

Сенсорные кнопки и сенсорное управление можно встретить везде, начиная от микроволновок и заканчивая планшетами, или мобильными телефонами.

Емкостное – этот способ основан не том что контактное устройство срабатывает за счет касания металлической пластины (сенсора) при чём такую пластину-сенсор можно спрятать за тонким декоративным покрытием. Так как нам известно, что человеческое тело, обладает определенную (довольно большую) емкостью.

Рисунок №1 – Ёмкостной сенсор – общая схема

Резистивное – состоящее из двух металлических пластин (выступающих в роле сенсора). Так как, кожный покров человека имеет некоторое сопротивление (конкретно можно посмотреть в справочнике по медицине), срабатывание исполнительной части происходит вследствие замыкания пальцем, обоих пластин.

Для включения различного рода устройств или механизмов можно использовать сенсорный датчик, схема которого приведена ниже.

Рисунок №3 – Схема с сенсорным датчиком вместо кнопки

Когда ваша схема находится режиме ожидания, ваш датчик Е1 (металлическая пластинка размером 10х14 мм) потребляет очень слабый ток, около 0,2 мА. Прикосновение пальцем к сенсору Е1 придаёт ему некоторое слабое переменное напряжение, (наведенное телом человека). Это напряжение попадает на базу транзистора VT1, после чего выпрямляется и усиливается им же.

При этом на резисторе R2 возникает постоянное напряжение которое в свою очередь открывает транзисторы VT2 и VT3, благодаря чему срабатывает электромагнитное реле К1, и тем самым включает остальную часть схемы (то чем вы собрались управлять, на пример двигатель).

Питать схему необходимо от очень стабильного источника питания 12 В. Статический коэффициент передачи тока у всех транзисторов должен лежать в пределах 80… 100.

В качестве электромагнитного реле можно использовать РЭС10 или РЭС9 (или другое реле, но тогда надо отстраивать схему под ваши реле). Все резисторы в схеме взяты типа MJIT-0,125. Главное учтите, что размещая сенсор на большом расстоянии от схемы (сантиметров 20 на пример), необходимо экранировать провод, и соединять его оплётку (экран) с минусом источника питания.

Это далеко не всё что можно рассказать о сенсорных кнопках так что,почаще заходите на http://bip-mip.com/ и вы узнаете ещё много нового и интересного.

  1. Простое устройство защиты от короткого замыкания схемаНачинающие радиолюбители часто делают ошибки при проектировании новых устройств, это.
  2. Двухпозиционное реле РЭС9 00 01РЭС 9 001 – Это обыкновенное двухпозиционное реле срабатывающее при.
  3. Генератор импульсов на таймере 555 схемаВ радиолюбительской практике часто применяются различного рода генераторы. В этой.
  4. Ножная педаль из дверного звонкаНожная педаль – применяется там, где необходимо оперативное управление без.
  5. Усилитель с общим истокомВ этой статье речь пойдёт об одном из трёх вариантов.

01.09.2015 (12:42 дп) #

вы серьезно о транзисторах серии «МП»… их же не найти в современное время.. да и с их плывущими параметрами и умением реагировать на все, годятся только как датчики температуры в самодельных пост советских инкубаторах….

Ну это как сказать… на мой взгляд — довольно полезная схемка, да и их заменить несложно.

Сенсорное управление нагрузкой

При конструировании радиоэлектронных устройств нередко возникает ситуация, когда сенсорное управление более предпочтительно, чем использование обычных кнопок или выключателей. Если прибор предполагается использовать в помещении, где за счет сетевой электропроводки присутствует электромагнитное поле, то обычная кнопка с сенсорным управлением может быть собрана по схеме, представленной на рис. 1.

При прикосновении к сенсору Е1 на затворе полевого транзистора VT1, включенного по схеме коммутатора, появляется наведенное напряжение и он открывается, включая реле К1. Использование транзистора КП501 (А, Б, В) позволяет сделать конструкцию максимально упрощенной, поскольку он выдерживает ток до 180 мА при напряжении сток/исток до 200 В и оснащен защитным диодом в цепи затвора. Поскольку наведенное на сенсор через тело оператора напряжение имеет частоту и форму сети (синусоида 50 Гц), для предотвращения дребезга реле оно зашунтировано конденсатором С2 (тип К50-29В) относительно большой емкости.

Таким образом нагрузка будет надежно включена на все время, пока оператор касается сенсора Е1. Конденсатор С1 предназначен для подавления импульсных помех и ложного срабатывания выключателя, чувствительность регулируется изменением номинала резистора R1. Реле можно использовать любого типа с соответствующими группами контактов и током срабатывания не более 150 мА, при этом напряжение питания конструкции соответствует значению напряжения срабатывания (6…27 В).

Несколько доработав схему и добавив еще один ключ и поляризованное реле, несложно собрать переключатель (рис.2). Здесь при касании сенсора Е1 нагрузка будет включаться, а при касании сенсора Е2 – выключаться. В режиме ожидания (при отсутствии касания сенсоров) реле обесточено, и конструкция потребляет минимальный ток. Назначение всех элементов схемы аналогичное предыдущей конструкции, диоды VD1 и VD2 предотвращают пробой транзисторов обратным напряжением самоиндукции обмоток реле во время переключения.

Следующая схема (рис.3) позволяет зафиксировать включение нагрузки на некоторое время после кратковременного касания сенсора. Здесь левая часть схемы представляет собой сенсорную кнопку, включающую реле, а отключает его таймер (С2, VD3, R3, R4), который запускается дополнительной группой контактов реле РПС32Б. Светодиод HL1 – индикатор включения нагрузки.

Все приведенные выше схемы могут работать только в том случае, если используются в помещениях, поскольку срабатывают от сетевой наводки на тело оператора. Если предполагается использовать устройство в полевых условиях, то сенсорную кнопку можно собрать по схеме, приведенной на рис.4. Здесь полевой транзистор открывается не наведенным на затвор сигналом, а благодаря сопротивлению участка кожи, замыкающего сенсоры Е1 между собой.

Источники:
Как работает сенсорное управление в электронике
Как работает сенсорное управление, сенсорные датчики
http://radiostorage.net/1740-kak-rabotaet-sensornoe-upravlenie-v-ehlektronike.html
Сенсорное управление
Сенсорное управление сможет освоить каждый радиолюбитель. Воспользовавшись материалом статьи вы узнаете основы создания устройств с сенсорами.
http://bip-mip.com/sensornoe-upravlenie.html
Сенсорное управление нагрузкой
Сенсорное управление нагрузкой При конструировании радиоэлектронных устройств нередко возникает ситуация, когда сенсорное управление более предпочтительно, чем использование обычных кнопок или
http://esxema.ru/?p=4268

COMMENTS