sensore capacitivo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il dispositivo reagisce all'avvicinamento di una mano ad un oggetto metallico, come una serratura, una cassaforte, o al tocco di un oggetto protetto. Qualsiasi piastra elettricamente conduttiva con dimensioni di circa 200x200 mm può fungere anche da sensore. La sensibilità del sensore dipende dall'impostazione e può arrivare fino a 20 cm.

Una caratteristica distintiva dei suddetti schemi di sensori capacitivi è il loro basso consumo (funzionamento in modalità microcorrente), che consente l'utilizzo di un'alimentazione autonoma.

Il funzionamento del circuito (Fig. 3.34) si basa sul principio della capacità variabile. Quando avvicini la mano al sensore WA1, viene introdotta una capacità nel circuito oscillatorio dell'oscillatore sul transistor VT1 e la sua frequenza cambia. La frequenza iniziale dell'oscillatore è di circa 280 kHz. Il circuito è sintonizzato in modo che il secondo circuito oscillatorio (L2, C7) sia in risonanza con la frequenza dell'oscillatore.

Un rilevatore di segnale RF attivo è montato sul transistor VT4. Con un'ampiezza di tensione sufficiente nel circuito (L2, C7), VT4 sarà in saturazione (mentre VT5 è bloccato).

Fig. 3.34

Una catena di resistori R6, R7 garantisce un funzionamento stabile del circuito quando la tensione di alimentazione cambia da 3,5 a 10 V. Il resistore R6 può essere impostato sulla sensibilità desiderata del sensore.

I transistor VT2 e VT3 vengono utilizzati come diodi per stabilizzare le modalità operative dei transistor VT1 e VT4 quando la tensione di alimentazione cambia. Rispetto ai diodi, una giunzione a transistor fornisce una migliore regolazione della tensione a basse correnti operative.

Per comodità di configurazione del circuito, è possibile collegare un LED con resistenza limitatrice al collettore VT5 (il valore della resistenza dipende dalla tensione di alimentazione e può essere compreso tra 200 e 1000 ohm).

Fig. 3.35

Riso. 3.36. Topologia PCB

La messa a punto approssimativa del circuito viene eseguita dal condensatore C7, liscio - dal nucleo della bobina L2, nonché dal resistore R6. La configurazione finale del dispositivo viene eseguita con un vero sensore WA1, con il quale il circuito funzionerà in futuro. In questo caso, se l'oggetto protetto ha una grande superficie metallica, potrebbe essere necessario installare un condensatore di isolamento di piccola capacità (5 ... 100 pF) tra WA1 e il pin 1 del circuito.

Le bobine L1, L2 sono avvolte su un'asta di ferrite di tipo 600НН (o 400НН) con un diametro di 10 mm e una lunghezza di 55 mm (vedi Fig. 3.35). Tali ferriti sono utilizzate come antenna nei ricevitori sulle bande MW e LW. La bobina L1 contiene 350 giri, L2 - 250 giri di filo PELSHO con un diametro di 0,08 ... 0,12 mm, distribuiti uniformemente su un telaio di carta su un'asta di ferrite. Il core L2 deve muoversi rispetto al frame.

Resistenze fisse utilizzate tipo C2-23, sintonizzazione R6 - SPZ-19a, condensatore C10 tipo K53-1, i restanti condensatori tipo K10-17.

Sulla fig. 3.36 e 3.37 mostra il design del circuito stampato e la posizione degli elementi su di esso.

Il circuito del sensore è collocato in qualsiasi alloggiamento di plastica ed è montato vicino all'emettitore WA1 (100 ... 200 mm).

Il dispositivo può funzionare in combinazione con altri schemi di sicurezza come sensore o come dispositivo di sicurezza indipendente con un indicatore acustico (Fig. 3.38).

I parametri delle bobine L1, L2 sono gli stessi del circuito mostrato in fig. 3.34, la bobina L3 è avvolta su due anelli di ferrite incollati insieme (600 ... 2000NN) della dimensione KYuhbhZ e contiene 250 spire dello stesso filo (la sua induttanza è di circa 120 mH).

Riso. 3.37. Disposizione degli elementi

Il principio di funzionamento del generatore di suoni sui transistor VT6 e VT7 è simile allo schema mostrato in fig. 4.12. Qualsiasi emettitore piezo è adatto come sorgente sonora HF1, ma la topologia del circuito stampato (Fig. 3.39) è data per l'installazione di ZGI 8.

Fig. 3.38

Sulla scheda, i resistori R1 e R2 si trovano sopra i condensatori, il che aumenta la densità di montaggio e viene utilizzato il condensatore C10 del tipo K50-16 per 16 V.

Quando il circuito è alimentato da una sorgente con una tensione di 6 V, il consumo di corrente nella modalità ARMATA non supera 1 mA e con un segnale acustico - 3 mA.

Pubblicazione: cxem.net

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