Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

sensor kapasitif. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Penunjuk, pengesan

Komen artikel Komen artikel

Versi penderia kedekatan kapasitif yang dicadangkan adalah menjimatkan, beroperasi dalam pelbagai nilai voltan bekalan dan mempunyai kestabilan ambang tindak balas yang tinggi apabila suhu berubah.

Sepanjang 20 tahun yang lalu, banyak penerangan tentang reka bentuk sensor jarak telah diterbitkan dalam buku dan majalah untuk radio amatur, berbeza dalam prinsip operasi, kepekaan, kerumitan dan asas elemen yang digunakan. Walau bagaimanapun, kebanyakannya sesuai untuk operasi hanya dalam keadaan berhampiran makmal, pada suhu ambien yang boleh dikatakan tetap dan voltan bekalan.

Sebagai contoh, sensor yang diterangkan dalam [1] dibuat pada litar mikro digital dan sangat menjimatkan, tetapi ambang tindak balasnya bergantung dengan ketara pada voltan bekalan. Kestabilan operasinya pada kelembapan yang tinggi disebabkan oleh rintangan tinggi perintang R2 jelas tidak mencukupi dan sangat bergantung pada panjang wayar yang menyambungkan pemasangan elektronik ke elemen penderiaan.

Penderia yang dicadangkan dalam [2] menggunakan arus sehingga beberapa miliamp, yang mengehadkan kemungkinan penggunaannya dalam sistem berkuasa sendiri. Disebabkan oleh pergantungan ciri ambang op-amp pada suhu dan voltan bekalan, ada kemungkinan bahawa sensor sedemikian akan sama ada sentiasa berada dalam keadaan tercetus atau berhenti berfungsi sama sekali.

Sensor yang dicadangkan sedikit lebih rumit daripada yang disebutkan di atas, tetapi berbeza daripada mereka dengan ketiadaan elemen penggulungan, kebolehulangan yang baik, dan beroperasi pada voltan bekalan 3 ... 15 V, memakan kira-kira 40 μA (pada voltan 5 V). Ia dicirikan oleh kebebasan ambang tindak balas daripada suhu ambien dan voltan bekalan, kepekaan rendah kepada gangguan dan gangguan elektromagnet. Adalah mungkin untuk mengira ambang tindak balas dengan tepat berdasarkan penilaian elemen yang digunakan, atau mengira penilaian ini untuk mendapatkan ambang respons yang diperlukan.

Litar sensor ditunjukkan dalam rajah. 1. Pada pencetus DD1.1, penjana nadi dibuat. Tempohnya (kira-kira 0,2 ms) ditetapkan oleh litar R1C1, dan tempoh ulangan (kira-kira 1,5 ms) oleh litar R2C2. Pengesan undervoltage DA1 untuk beberapa lama selepas menghidupkan kuasa peranti mengekalkan voltan pada input S pencetus DD1.1 pada tahap logik yang rendah, sekali gus mengecualikan keadaan aras tinggi yang dilarang pada kedua-dua input tetapan (R dan S) daripada pencetus. Jika tidak, dalam kes peningkatan voltan bekalan pada kadar kurang daripada 2 ... 3 V / ms, penjana tidak akan teruja sendiri.

sensor kapasitif

Denyutan penjana secara serentak mencetuskan dua penggetar tunggal. Yang pertama (pada pencetus DD2.1) menjana denyutan tempoh yang boleh dicontohi, bergantung pada penarafan unsur R4, R5, C4. Tempoh nadi penggetar tunggal kedua (pada pencetus DD2.2) bergantung pada rintangan perintang R3 dan kemuatan kapasitor yang dibentuk oleh plat logam E1 dan E2. Mengasingkan kapasitor C5 menghalang sentuhan tidak sengaja dengan input picu voltan DD2.2 DC.

Operasi penderia adalah berdasarkan perbandingan tempoh nadi yang dihasilkan oleh dua penggetar tunggal. Jika nadi penggetar tunggal kedua (mengukur) adalah lebih pendek daripada nadi pertama (contoh), pada saat penurunan voltan positif pada output songsang pencetus DD2.1 (pada titik 1, lihat Rajah 1. ), paras voltan pada output pencetus DD2.2 (pada titik 2) akan menjadi rendah. Pencetus perbandingan DD1.2, yang dicetuskan oleh pembezaan positif pada input C, akan masuk ke keadaan logik rendah pada output. Jika tidak (nadi pengukur lebih panjang daripada rujukan satu), tahap pada titik 2 dan pada output pencetus DD1.2 akan menjadi tinggi.

Apabila kapasitansi antara plat E1 dan E2 meningkat dengan pendekatan objek asing, aras rendah pada pin 2 penyambung X1 digantikan dengan aras tinggi. Nilai ambang kapasitansi, di atasnya ini berlaku, ditentukan oleh formula

di mana R4BB ialah rintangan masukan perintang penalaan R4; Svh ≈ 6 pF - kemuatan input R pencetus. Dengan nilai perintang R5 yang ditunjukkan dalam rajah, menggunakan R4, anda boleh menukar ambang untuk kapasitansi dari 6 hingga 32 pF.

Oleh kerana unsur-unsur aktif multivibrator terletak di dalam litar mikro DD2 yang sama, apabila suhu atau voltan bekalan berubah, ciri-cirinya dan tempoh denyutan yang dihasilkan berubah dengan cara yang sama. Ini memastikan kestabilan ambang tindak balas sensor ke atas julat luas perubahan suhu dan voltan bekalan.

Dalam sensor, anda boleh menggunakan perintang tetap S2-Z3n, MLT, S2-23 atau serupa dengan kuasa 0,125 atau 0,25 W dengan toleransi sekurang-kurangnya ± 5%. Sebagai R4, adalah wajar untuk menggunakan perintang pemangkasan dengan TKS kecil (contohnya, SPZ-19a, SPZ-196). Atas sebab ini, penggunaan meluas perintang SDR-38a tidak disyorkan. Kapasitor C1 - C4 - sebarang seramik bersaiz kecil (KM-5, KM-6, K10-17 atau yang diimport yang serupa). Kapasitor pemisah C5 mestilah voltan tinggi (contohnya, K15-5), dinilai untuk voltan sekurang-kurangnya 500 V. Kapasitinya boleh berada dalam julat 1000 ... 4700 pF. Diod VD1 - mana-mana siri KD103, KD503, KD521, KD522.

Cip K561TM2 boleh digantikan dengan 564TM2 atau rakan sejawatannya yang diimport. Pengesan undervoltage (DA1) harus dipilih dengan voltan ambang yang jelas kurang daripada voltan bekalan sensor minimum. Sebagai contoh, apabila dikuasakan dengan voltan 5 V, pengesan KR1171SP42, KR1171SP47 adalah sesuai, pada 9 V - juga KR1171SP53, KR1171SP64, KR1171SP73.

Unit elektronik sensor dipasang pada papan yang diperbuat daripada gentian kaca foil setebal 1,5 mm. Lukisan konduktor bercetak dan lokasi bahagian ditunjukkan dalam rajah. 2. Elemen penderiaan (plat E1 dan E2) disyorkan untuk direka bentuk dalam bentuk kapasitor "tidak dibalut" [2], menyambungkannya ke unit elektronik dengan wayar tidak lebih daripada 50 mm.

sensor kapasitif

Menyediakan penderia turun kepada menetapkan ambang dengan perintang R4 dan R5. Operasi boleh dikawal menggunakan litar LED (anod ke pin 2 penyambung X1) dan perintang dengan nilai nominal 2,2 ... 4,7 kOhm (antara katod LED dan pin 3 penyambung). Menghidupkan kuasa, dengan memutarkan enjin perintang penalaan R4, mencapai penyalaan LED, dan kemudian menghidupkan enjin sedikit ke kanan (mengikut gambar rajah) - ia akan padam. Pelarasan yang betul akan ditunjukkan oleh LED dihidupkan apabila objek menghampiri elemen penderiaan. Jika LED tidak menyala walaupun dalam kedudukan paling kiri peluncur R4 perintang, anda harus memasang pelompat dan bukannya R5 dan ulangi tetapan.

Peranti ini boleh digunakan sebagai penderia sentuhan manusia pada plat E2, dan sebarang objek logam, sebagai contoh, tombol pintu, boleh memainkan peranannya. Dalam kes ini, plat E1 boleh ditinggalkan sepenuhnya, dan perintang R4 dan R5 boleh digantikan dengan satu perintang dengan nilai nominal 330 kOhm.

Salah satu varian sensor, yang dibuat oleh penulis, mempunyai unsur sensitif dalam bentuk kapasitor rata dengan luas plat 100 cm2 dan jarak antara mereka 5 mm. Ia berfungsi dengan yakin apabila ruang antara plat telah diisi dengan minyak mesin sebanyak 70% dalam julat suhu -30. ..+85 °С. Operasi yang disebabkan oleh pemeluwapan air, menghampiri tangan dan faktor gangguan lain belum direkodkan.

Dengan penggunaan dan aplikasi sedemikian sebagai elemen sensitif kapasitor rata atau silinder, adalah disyorkan untuk menganggarkan nilai rintangan masukan yang diperlukan bagi perintang penalaan R4 mengikut formula.

di mana Cnp ialah kapasitansi wayar penyambung; Ck ialah kapasitansi unsur sensitif, dikira mengikut formula yang diketahui untuk kemuatan kapasitor rata atau silinder.

Jika nilai yang dikira ternyata negatif, perintang R5 harus dikecualikan daripada litar, dan jika lebih daripada 200 kOhm, nilai R5 perlu ditingkatkan supaya rintangan R4BB terletak dalam 100 ... 150 kOhm. Akhirnya, sensor dilaraskan mengikut cara yang diterangkan di atas.

Kesusasteraan

  1. Nechaev I. Geganti kapasitif. - Radio, 1988, No. 1, hlm. 33.
  2. Moskvin A. Penderia kapasitif tanpa sentuhan. - Radio, 2002, No. 10, hlm. 38, 39.

Pengarang: M. Ershov, Tula

Lihat artikel lain bahagian Penunjuk, pengesan.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka 04.05.2024

Meneroka angkasa dan misterinya adalah tugas yang menarik perhatian ahli astronomi dari seluruh dunia. Dalam udara segar di pergunungan tinggi, jauh dari pencemaran cahaya bandar, bintang dan planet mendedahkan rahsia mereka dengan lebih jelas. Satu halaman baharu dibuka dalam sejarah astronomi dengan pembukaan balai cerap astronomi tertinggi di dunia - Balai Cerap Atacama Universiti Tokyo. Balai Cerap Atacama, yang terletak pada ketinggian 5640 meter di atas paras laut, membuka peluang baharu kepada ahli astronomi dalam kajian angkasa lepas. Tapak ini telah menjadi lokasi tertinggi untuk teleskop berasaskan darat, menyediakan penyelidik dengan alat unik untuk mengkaji gelombang inframerah di Alam Semesta. Walaupun lokasi altitud tinggi memberikan langit yang lebih jelas dan kurang gangguan dari atmosfera, membina sebuah balai cerap di atas gunung yang tinggi memberikan kesukaran dan cabaran yang besar. Walau bagaimanapun, walaupun menghadapi kesukaran, balai cerap baharu itu membuka prospek yang luas kepada ahli astronomi untuk penyelidikan. ...>>

Mengawal objek menggunakan arus udara 04.05.2024

Perkembangan robotik terus membuka prospek baharu bagi kami dalam bidang automasi dan kawalan pelbagai objek. Baru-baru ini, saintis Finland membentangkan pendekatan inovatif untuk mengawal robot humanoid menggunakan arus udara. Kaedah ini menjanjikan untuk merevolusikan cara objek dimanipulasi dan membuka ufuk baharu dalam bidang robotik. Idea untuk mengawal objek menggunakan arus udara bukanlah perkara baru, tetapi sehingga baru-baru ini, melaksanakan konsep sedemikian masih menjadi cabaran. Penyelidik Finland telah membangunkan kaedah inovatif yang membolehkan robot memanipulasi objek menggunakan jet udara khas sebagai "jari udara". Algoritma kawalan aliran udara, yang dibangunkan oleh pasukan pakar, adalah berdasarkan kajian menyeluruh tentang pergerakan objek dalam aliran udara. Sistem kawalan jet udara, yang dijalankan menggunakan motor khas, membolehkan anda mengarahkan objek tanpa menggunakan fizikal ...>>

Anjing tulen jatuh sakit tidak lebih kerap daripada anjing tulen 03.05.2024

Menjaga kesihatan haiwan peliharaan kita adalah aspek penting dalam kehidupan setiap pemilik anjing. Walau bagaimanapun, terdapat andaian umum bahawa anjing baka tulen lebih terdedah kepada penyakit berbanding anjing campuran. Penyelidikan baru yang diketuai oleh penyelidik di Texas School of Veterinary Medicine dan Sains Bioperubatan membawa perspektif baru kepada soalan ini. Kajian yang dijalankan oleh Projek Penuaan Anjing (DAP) terhadap lebih daripada 27 anjing pendamping mendapati bahawa anjing baka tulen dan campuran secara amnya berkemungkinan sama untuk mengalami pelbagai penyakit. Walaupun sesetengah baka mungkin lebih terdedah kepada penyakit tertentu, kadar diagnosis keseluruhan adalah hampir sama antara kedua-dua kumpulan. Ketua doktor haiwan Projek Penuaan Anjing, Dr. Keith Creevy, menyatakan bahawa terdapat beberapa penyakit terkenal yang lebih biasa dalam baka anjing tertentu, yang menyokong tanggapan bahawa anjing baka tulen lebih terdedah kepada penyakit. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Alat Dengar Permainan Bunyi Sekeliling Sony Inzone 08.07.2022

Sony Electronics secara rasminya telah melancarkan set kepala permainan atas telinga Inzone H3, Inzone H7 dan Inzone H9, yang kini tersedia untuk prapesanan, dengan jualan sebenar bermula pada bulan Julai.

Semua peranti menggunakan teknologi 360 ​​Spatial Sound for Gaming, yang memberikan pengalaman bunyi spatial yang mengasyikkan. Terdapat mikrofon pada boom boleh laras untuk bercakap semasa permainan.

Model Inzone H3 menggunakan sambungan berwayar ke sumber isyarat melalui penyambung standard 3,5mm. Radiator 40-mm dipasang dengan magnet neodymium, menyediakan julat frekuensi yang boleh dihasilkan semula dari 10 Hz hingga 20 kHz. Harganya lebih kurang 100 USD.

Versi Inzone H7, juga dilengkapi dengan pembesar suara 40mm, menyokong komunikasi tanpa wayar: data boleh ditukar melalui Bluetooth atau dalam jalur frekuensi 2,4 GHz melalui transceiver USB. Menuntut hayat bateri pada satu cas bateri sehingga 40 jam. Alat dengar ini berharga $230.

Akhir sekali, kebaharuan yang lebih lama, Inzone H9, mempunyai keupayaan Inzone H7 dan juga menyokong Active Noise Cancellation (ANC). Mod Bunyi Ambien membolehkan anda mendengar bunyi persekitaran tertentu. Julat frekuensi boleh dihasilkan semula dari 5 Hz hingga 20 kHz. Pada bateri, peranti boleh berfungsi sehingga 32 jam (tanpa ANC). Anggaran harga - 300 dolar AS.

Berita menarik lain:

▪ Ubat mata untuk buta

▪ Mata-mata Mudah Alih dinyahaktifkan

▪ Kad rangkaian Aquantia AQtion untuk rangkaian 2,5/5G

▪ Komputer dalam format bateri AA

▪ Keju tertua di dunia ditemui

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Penghad isyarat, pemampat. Pemilihan artikel

▪ artikel Cinta adalah mimpi yang menggembirakan. Ungkapan popular

▪ artikel Mengapa opossum membawa anak? Jawapan terperinci

▪ artikel Operator yang menyediakan takat pemanasan. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Pemancar radio dengan FM dalam julat frekuensi VHF 61-73 MHz. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Penunjuk bateri lemah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024