kapasitif sensör Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Göstergeler, dedektörler

 makale yorumları

Kapasitif yakınlık sensörünün önerilen versiyonu ekonomiktir, çok çeşitli besleme voltajı değerlerinde çalışır ve sıcaklık değiştiğinde tepki eşiğinin yüksek stabilitesine sahiptir.

Son 20 yılda, radyo amatörleri için kitaplarda ve dergilerde çalışma prensibi, hassasiyet, karmaşıklık ve kullanılan eleman bazında farklılık gösteren birçok yakınlık sensörü tasarımı açıklaması yayınlandı. Bununla birlikte, birçoğu yalnızca laboratuvar koşullarına yakın koşullar altında, pratik olarak sabit ortam sıcaklığında ve besleme voltajında ​​çalışmaya uygundur.

Örneğin, [1]'de açıklanan sensör, dijital bir mikro devre üzerinde yapılmıştır ve oldukça ekonomiktir, ancak yanıt eşiği önemli ölçüde besleme voltajına bağlıdır. Direnç R2'nin yüksek direnci nedeniyle yüksek nemde çalışmasının kararlılığı açıkça yetersizdir ve elektronik tertibatı algılama elemanına bağlayan tellerin uzunluğuna büyük ölçüde bağlıdır.

[2]'de önerilen sensörler, birkaç miliampere kadar akım tüketir, bu da kendi kendine çalışan sistemlerde kullanılma olasılıklarını sınırlar. Op-amp'in eşik özelliklerinin sıcaklığa ve besleme voltajına bağlı olması nedeniyle, böyle bir sensörün ya sürekli olarak tetiklenmiş durumda olması ya da tamamen çalışmayı durdurması mümkündür.

Önerilen sensör, yukarıda belirtilenlerden biraz daha karmaşıktır, ancak sargı elemanlarının olmaması, iyi tekrarlanabilirlik ve yaklaşık 3 μA tüketen (15 voltajda) 40 ... 5 V besleme voltajında ​​​​çalışması nedeniyle onlardan farklıdır. V). Tepki eşiğinin ortam sıcaklığından ve besleme voltajından bağımsız olması, elektromanyetik girişime ve girişime karşı düşük hassasiyet ile karakterize edilir. Kullanılan elemanların derecelendirmelerine dayalı olarak yanıt eşiğini doğru bir şekilde hesaplamak veya gerekli yanıt eşiğini elde etmek için bu derecelendirmeleri hesaplamak mümkündür.

Sensör devresi şek. 1. DD1.1 tetikleyicisinde bir puls üreteci yapılır. Süreleri (yaklaşık 0,2 ms) R1C1 devresi tarafından ve tekrar süresi (yaklaşık 1,5 ms) R2C2 devresi tarafından ayarlanır. Cihazın gücünü açtıktan sonra bir süre düşük voltaj dedektörü DA1, DD1.1 tetikleyicisinin S girişindeki voltajı düşük bir mantık seviyesinde tutar, böylece her iki ayar girişinde (R ve S) yasaklanmış yüksek seviye durumunu hariç tutar. tetikleyici. Aksi takdirde besleme geriliminin 2 ... 3 V/ms'den daha düşük bir oranda artması durumunda jeneratör kendini uyarmayacaktır.

Jeneratör darbeleri aynı anda iki tek vibratörü tetikler. İlki (DD2.1 tetikleyicisinde), R4, R5, C4 öğelerinin derecelerine bağlı olarak örnek niteliğinde darbeler üretir. İkinci tekli vibratörün (DD2.2 tetikleyicisinde) darbe süresi, R3 direncinin direncine ve metal plakalar E1 ve E2 tarafından oluşturulan kapasitörün kapasitansına bağlıdır. İzolasyon kondansatörü C5, tetik girişi DD2.2 DC gerilimi ile yanlışlıkla teması önler.

Sensörün çalışması, iki tek vibratörün ürettiği darbe süresinin karşılaştırmasına dayanır. İkinci (ölçüm) tekli vibratörün darbesi birincinin (örnek) darbesinden daha kısaysa, DD2.1 tetikleyicinin ters çıkışında pozitif voltaj düşüşü anında (nokta 1'de, bkz. Şekil 1) ), DD2.2 tetikleyicisinin çıkışındaki (2. noktada) voltaj seviyesi düşük olacaktır. C girişindeki pozitif diferansiyel tarafından tetiklenen karşılaştırma tetiği DD1.2, çıkışta mantıksal düşük duruma geçecektir. Aksi takdirde (ölçüm darbesi referans olandan daha uzundur), 2. noktadaki ve DD1.2 tetikleyicisinin çıkışındaki seviye yüksek olacaktır.

E1 ve E2 plakaları arasındaki kapasitans yabancı bir cismin yaklaşmasıyla arttığında, X2 konnektörünün 1 pimindeki düşük seviye yüksek olanla değiştirilir. Üstünde bunun meydana geldiği kapasitansın eşik değeri formülle belirlenir.

burada R4BB, ayar direnci R4'ün giriş direncidir; Svh ≈ 6 pF - tetikleyicinin giriş kapasitansı R. Şemada belirtilen R5 direncinin değeri ile, R4'ü kullanarak kapasitans eşiğini 6'dan 32 pF'ye değiştirebilirsiniz.

Multivibratörlerin aktif elemanları aynı DD2 mikro devresinin içinde bulunduğundan, sıcaklık veya besleme voltajı değiştiğinde, özellikleri ve üretilen darbelerin süresi aynı şekilde değişir. Bu, sensör yanıt eşiğinin geniş bir sıcaklık ve besleme voltajı değişiklikleri aralığında kararlılığını sağlar.

Sensörde, en az ± %2 toleransla 3 veya 2 W güçte S23-Z0,125n, MLT, S0,25-5 veya benzeri sabit dirençler kullanabilirsiniz. R4 olarak, küçük bir TKS'ye (örneğin, SPZ-19a, SPZ-196) sahip bir düzeltme direncinin kullanılması arzu edilir. Bu nedenle SDR-38a dirençlerinin yaygın kullanımı önerilmemektedir. Kapasitörler C1 - C4 - herhangi bir küçük boyutlu seramik (KM-5, KM-6, K10-17 veya benzeri ithal olanlar). Ayırma kapasitörü C5, en az 15 V'luk bir voltaj için derecelendirilmiş yüksek voltajlı (örneğin, K5-500) olmalıdır. Kapasitansı 1000 ... 4700 pF aralığında olabilir. Diyot VD1 - KD103, KD503, KD521, KD522 serilerinden herhangi biri.

K561TM2 yongaları, 564TM2 veya ithal muadilleri ile değiştirilebilir. Düşük voltaj dedektörü (DA1), minimum sensör besleme voltajından açıkça daha düşük bir eşik voltajı ile seçilmelidir. Örneğin, 5 V'luk bir voltajla çalıştırıldığında, 1171 V'ta KR42SP1171, KR47SP9 dedektörleri uygundur - ayrıca KR1171SP53, KR1171SP64, KR1171SP73.

Sensörün elektronik ünitesi, 1,5 mm kalınlığında folyo cam elyafından yapılmış bir tahta üzerine monte edilmiştir. Basılı iletkenlerin bir çizimi ve parçaların konumu Şek. 2. Algılama elemanının (E1 ve E2 plakaları), 2 mm'den daha uzun olmayan kablolarla elektronik üniteye bağlanan "açılmamış" bir kapasitör [50] şeklinde tasarlanması önerilir.

Sensörün ayarlanması, R4 ve R5 dirençleri ile eşiğin ayarlanmasına gelir. Çalışma, bir LED devresi (X2 konnektörünün 1. pinine anot) ve nominal değeri 2,2 ... 4,7 kOhm olan bir direnç (LED katod ile konnektörün 3. pini arasında) kullanılarak kontrol edilebilir. Ayarlama direnci R4'ün motorunu döndürerek gücü açarak, LED'in ateşlenmesini sağlayın ve ardından motoru biraz sağa çevirin (şemaya göre) - sönecektir. Doğru ayar, bir nesne algılama elemanına yaklaştığında yanan LED ile gösterilecektir. Direnç R4 sürgüsünün en sol konumunda bile LED yanmıyorsa, R5 yerine bir jumper takmalı ve ayarı tekrarlamalısınız.

Cihaz, E2 plakasında bir insan dokunma sensörü olarak kullanılabilir ve örneğin bir kapı kolu gibi herhangi bir metal nesne rolünü oynayabilir. Bu durumda, E1 plakası tamamen terk edilebilir ve R4 ve R5 dirençleri, nominal değeri 330 kOhm olan bir dirençle değiştirilebilir.

Yazar tarafından yapılan sensör varyantlarından biri, 100 cm2 plaka alanına ve aralarında 5 mm mesafeye sahip düz bir kapasitör şeklinde hassas bir elemana sahipti. -70 sıcaklık aralığında plakalar arasındaki boşluk %30 makine yağı ile dolduğunda güvenle çalıştı. ..+85 °С. Su yoğunlaşmasının, yaklaşan ellerin ve diğer engelleyici faktörlerin neden olduğu işlemler kaydedilmemiştir.

Düz veya silindirik bir kapasitörün hassas bir elemanı olarak böyle bir kullanım ve uygulamada, önce formüle göre ayar direnci R4'ün giriş direncinin gerekli değerinin tahmin edilmesi önerilir.

burada Cnp, bağlantı tellerinin kapasitansıdır; Ck, düz veya silindirik bir kapasitörün kapasitansı için bilinen formüllere göre hesaplanan hassas elemanın kapasitansıdır.

Hesaplanan değer negatif çıkarsa, R5 direnci devreden çıkarılmalı ve 200 kOhm'dan fazla ise, R5BB direnci 4 ... 100 kOhm aralığında olacak şekilde R150'in değeri artırılmalıdır. Son olarak, sensör yukarıda açıklanan şekilde ayarlanır.

Edebiyat

1. Nechaev I. Kapasitif röle. - Radyo, 1988, No. 1, s. 33.
2. Moskvin A. Temassız kapasitif sensörler. - Radyo, 2002, No. 10, s. 38, 39.

Yazar: M. Ershov, Tula

Diğer makalelere bakın bölüm Göstergeler, dedektörler.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Uzay enkazının Dünya'nın manyetik alanına yönelik tehdidi 01.05.2024

Gezegenimizi çevreleyen uzay enkazı miktarının arttığını giderek daha sık duyuyoruz. Ancak bu soruna katkıda bulunanlar yalnızca aktif uydular ve uzay araçları değil, aynı zamanda eski misyonlardan kalan kalıntılar da. SpaceX gibi şirketlerin fırlattığı uyduların sayısının artması, yalnızca internetin gelişmesi için fırsatlar yaratmakla kalmıyor, aynı zamanda uzay güvenliğine yönelik ciddi tehditler de yaratıyor. Uzmanlar artık dikkatlerini Dünya'nın manyetik alanı üzerindeki potansiyel çıkarımlara çeviriyor. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Dr. Jonathan McDowell, şirketlerin uydu takımyıldızlarını hızla konuşlandırdığını ve önümüzdeki on yıl içinde uydu sayısının 100'e çıkabileceğini vurguluyor. Bu kozmik uydu armadalarının hızlı gelişimi, Dünya'nın plazma ortamının tehlikeli kalıntılarla kirlenmesine ve manyetosferin istikrarına yönelik bir tehdit oluşmasına yol açabilir. Kullanılmış roketlerden çıkan metal döküntüleri iyonosferi ve manyetosferi bozabilir. Bu sistemlerin her ikisi de atmosferin korunmasında ve sürdürülmesinde önemli bir rol oynamaktadır. ... >>

Dökme maddelerin katılaşması 30.04.2024

Bilim dünyasında pek çok gizem var ve bunlardan biri de dökme malzemelerin tuhaf davranışlarıdır. Katı gibi davranabilirler ama aniden akıcı bir sıvıya dönüşebilirler. Bu olgu birçok araştırmacının dikkatini çekti ve belki de sonunda bu gizemi çözmeye yaklaşıyoruz. Kum saatindeki kumu hayal edin. Genellikle serbestçe akar, ancak bazı durumlarda parçacıkları sıvıdan katıya dönüşerek sıkışıp kalmaya başlar. Bu geçişin ilaç üretiminden inşaata kadar birçok alan için önemli sonuçları var. ABD'li araştırmacılar bu olguyu tanımlamaya ve onu anlamaya daha da yaklaşmaya çalıştılar. Araştırmada bilim insanları, polistiren boncuk torbalarından elde edilen verileri kullanarak laboratuvarda simülasyonlar gerçekleştirdi. Bu kümelerdeki titreşimlerin belirli frekanslara sahip olduğunu buldular; bu da yalnızca belirli türdeki titreşimlerin malzeme içerisinde ilerleyebileceği anlamına geliyor. Kabul edilmiş ... >>

Arşivden rastgele haberler gökyüzü balığı 15.09.2010 İsviçreli mucitler, motorları ve pervaneleri olmayan bir prototip zeplin yarattılar. Bu balık şeklindeki, sekiz metre uzunluğundaki şişirilebilir balonun içinde, "yapay kaslar" tüm uzunlukları boyunca gerilir ve onlara elektrik gerilimi uygulandığında kasılır. Bir balık gibi kıvrılan zeplin, saniyede yarım metre hızla gökyüzünde yüzer.

Diğer ilginç haberler:

▪ Snapdragon Çipli Lenovo Budget 4G Akıllı Telefon

▪ Uzaktan parmak izi tarama

▪ Görünmez etiket

▪ Akıllı saatlerin geliştirilmesi için beklentiler

▪ Fare Anatomisi Haberleri

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ sitenin Güç kaynağı bölümü. Makale seçimi

▪ makale İki kişi aynı şeyi yaparsa, aynı şey değildir. Popüler ifade

▪ makale Depreme Ne Sebep Olur? ayrıntılı cevap

▪ makale Angel Şelaleleri. doğa mucizesi

▪ makale Triyak güç regülatörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Karın ısınması. fiziksel deney

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024