Емкостное реле.

Автор:
Опубликовано 30.11.2006

Вот представьте себе - входите вы в сортир, а там хоп! - и свет сам зажегся. Ну, вы недоуменно поозирались, попудрили, стало быть, нос, и вышли оттуда. А свет-то - хрясь! - и сам выключился. Красота. Сплошная автоматизация и экономия электричества. Существует множество способов достичь вышеописанного эффекта, однако самый эффективный из них - это емкостное реле. У него меньше всего недостатков, простая схемотехника, оно несложно в изготовлении. Правда, немножко придется повозиться с настройкой, ну да что уж там - не каждый день - один раз настроил и готово.
Итак, смотрим схему:

Как можно убедиться, единственные неприятные в изготовлении элементы схемы - это две катушки, но что делать - надо.
Как же все это работает? Все просто.
В исходном состоянии, то есть если не подходить и не касаться датчика, генератор на транзисторе VT1 работает с частотой около 100 кГц. А контур L2С3 настроен на ту же самую частоту, то есть - в резонанс и связан с генератором через резистор R2. В результате, на инвертирующем входе компаратора DA1 присутствует напряжение около 5 вольт. А поскольку на другом входе компаратора тоже есть некое, специально подобранное напряжение, то на выходе микросхемы почти ноль.
Теперь давайте подойдем к датчику. Что происходит?
Емкость датчика возрастает, частота колебаний генератора резко падает. Контура здорово расстраиваются относительно друг друга - никаким резонансом уже и не пахнет. В результате напряжение на входе компаратора падает и на выходе появляется напряжение 7-8 вольт, которое можно использовать по своему усмотрению.

О деталях.
Транзистор - любой из серии КП303, ОУ - К140УД7, УД8. Тип резисторов и конденсаторов не критичен. Обе катушки намотаны на одинаковых кольцах из феррита 2000НМ внешним диаметром 20 мм и содержат по 100 витков провода ПЭВ-2 0,2 мм. Намотка выполняется виток к витку. У катушки L1 отвод делается от 20-го витка, считая от нижнего по схеме конца, у L2 - от середины. Расстояние между началом и концом должно быть не меньше 3-4 мм.

Настройка.
После сборки делается предварительная настройка реле. Окончательная производится после того, как вы определитесь с тем, где будет стоять это устройство, и чем оно будет заниматься. Короче - опиливание по месту. Итак, для предварительной настройки в качестве датчика берем два куска провода диаметром около 1 мм и длиной 1-1,5 м. Располагаем их параллельно друг другу на расстоянии 15-20 см. Подключаем вольтметр к конденсатору C5 и вращая подстроечный конденсатор C4 добиваемся максимальных показаний вольтметра. Если при этом емкость C4 окажется наибольшей, то параллельно ему подключаем постоянный конденсатор емкостью 10-15пФ и повторяем настройку. Напряжение должно быть в пределах 2,5-5 вольт. Если оно меньше подбираем резистор R1 в сторону уменьшения, однако его сопротивление не может быть меньше 500 кОм. После этого можно настроить порог срабатывания устройства. Для этого к выходу ОУ можно подключить светодиод через резистор 1 кОм. Движок резистора R3 устанавливаем в нижнее по схеме положение, а R2 - в среднее. Светодиод должен гореть. Теперь, вращаем движок R3 и добиваемся погасания светодиода. Подносим руку к датчику или касаемся его - светодиод должен загореться. Ура - предварительную настройку считаем законченной. Дальнейшая настройка, как уже отмечалось выше осуществляется на месте работы реле. В качестве датчика можно использовать, например, полоски фольги длиной 30-40 см и шириной 3-4см. Или что-то аналогичное.
Ну вот, пока все.

Вопросы как обычно - тут.