Емкостным реле называют устройство, реагирующее на изменение емкости датчика. Приближение человека к датчику изменяет его емкость, и электронная часть устройства реагирует выработкой соответствующего сигнала. Принцип действия описываемого емкостного реле основан на изменении частоты LC-генератора при внешнем воздействии на его элементы. Генератор данного реле содержит катушку L1, емкость датчика Е1, конденсаторы CI, С2, полевой транзистор VT1 и ёмкость монтажа. При неизменной емкости датчика частота генератора стабильна и равна примерно 100 кГц. Но стоит приблизиться к датчику, его емкость увеличится, а частота генератора уменьшится. Измерительный контур образован элементами L2, С4 и слабо связан с генератором резистором R1. Используется зависимость напряжения на резонансном контуре от частоты колебаний поступающего сигнала. Выделенное контуром напряжение сигнала выпрямляется диодом VD1, фильтруется конденсатором С5 и подается на инвертирующий вход (вывод 2) операционного усилителя (ОУ) DA1, выполняющего функцию компаратора.
Емкостное реле
Конденсатором С4 измерительный контур настраивают на частоту генератора. При этом на инвертирующем входе ОУ действует максимальное постоянное напряжение U. Резисторами R3 и R2 устанавливают на неинвертирующем входе (вывод 3) пороговое напряжение Unop несколько меньшее, чем Uвx. В этом случае напряжение на выходе ОУ мало и светодиод HL1, подключенный к нему через ограничительный резистор R5, не горит. Если изменение частоты генератора будет таким, что напряжение UBx станет меньше Unop, компаратор сработает и включит светодиод. Но стоит удалиться от датчика и частота генератора станет исходной, напряжение увеличится, компаратор переключится в первоначальное состояние и светодиод погаснет. Все детали такого емкостного реле, кроме датчика, можно смонтировать на печатной плате из фольгированного материала.
Для повышения стабильности устройства катушки L1 и L2 идентичны по конструкции, намотаны на кольцах из феррита 2000НМ с внешним диаметром 20 мм и содержат по 100 витков провода ПЭВ-2 0,2. Намотка - виток к витку в один слой. Отвод катушки L1 сделан от 20-го витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом, L2 - от середины. После сборки проводят регулировку реле (R5 и HL1 пока не подключают). Для датчика можно использовать два параллельных провода диаметром 1 мм длиной по 1м, на расстоянии 15-20 см один от другого. К конденсатору С5 подключают вольтметр постоянного тока с входным сопротивлением не менее 10 кОм/В и конденсатором С4 добиваются максимального показания вольтметра 2,5-5 В. Если оно меньше, подбирают сопротивление резистора R1, но не менее 500 кОм. После каждой замены резистора подстройку повторяют. Затем к выходу DA1 подключают резистор R5 и светодиод HL1. Движок резистора R3 устанавливают в нижнее по схеме положение, а резистора R2 - в среднее. При этом светодиод должен гореть. Медленно перемещая движок резистора R3, добиваются погасания светодиода. Если теперь к датчику, соединенному с конденсатором С1, поднести руку, светодиод должен загореться. На этом регулировка емкостного реле заканчивается
Акустическое реле
Акустическим называется реле, срабатывающее под воздействием входного звукового сигнала и включающее какой-либо исполнительный механизм. Звуковой сигнал - громкий голос, хлопок и т. п. - воспринимается микрофоном ВМ1, поступает на чувствительный усилитель, собранный на транзисторах VT1-VT3, детектируется диодом VD1 и подается на базу транзистора VT4. В результате он отпирается, и срабатывает электромагнитное реле К1, включая контактами К1.1 световой сигнализатор-светодиод HL1.
После окончания звука реле будет удерживаться током заряда конденсатора С4, после чего отпустит, и светодиод погаснет. Режим работы усилителя устанавливается переменным резистором R4. В качестве микрофона ВМ1 используется капсюль от головных телефонов ТОН-2.
Для правильного отображения рисунков открывайте их в новом окне.
Реле К1 - герконовое типа РЭС55А, паспорт РС4.569.600-10.
При налаживании устройства переменным резистором R4 добиваются наилучшей чувствительности - срабатывания реле при возможно большем расстоянии от источника звука до микрофона.
Звуковое реле
Звуковой сигнал воспринимается электретным микрофоном ВМ1 и поступает на вход усилителя низкой частоты, собранного на микросхеме DA1. Усиленный сигнал подается для формирования прямоугольных импульсов на усилитель-ограничитель из двух элементов 2И-НЕ микросхемы DD1, откуда - на базу транзистора VT1, который разряжает времязадающий конденсатор СЗ триггера Шмитта, образованного остальными двумя элементами DD1. При этом на выходе 11 DD1.4 появляется логический 0, разрешающий работу мультивибратора, выполненного на двух элементах 2ИЛИ-НЕ микросхемы DD2. С выхода мультивибратора импульсы поступают на усилитель (VT2, VT3), откуда через разделительный конденсатор С7 - на управляющий электрод симистора VS1. Симистор открывается и включает нагрузку. Когда конденсатор СЗ зарядится до уровня логической 1, триггер Шмитта переключается, на выходе DD1.4 появляется логическая 1, мультивибратор выключается, закрывается симистор, и нагрузка отключается от сети. Время выдержки подбирается в зависимости от конкретного применения схемы. При емкости СЗ, указанной на схеме, время включенного состояния нагрузки составляет 4 минуты.
Питание схемы производится от сети переменного тока с помощью однополупериодного выпрямителя на диоде VD3 и конденсаторе С5 с гасящим конденсатором Сб. Вся схема находится под напряжением сети. Поэтому необходимо при налаживании и эксплуатации соблюдать осторожность.
Акустический выключатель
Звуковой сигнал воспринимается угольным микрофоном ВМ1 и проходит через фильтр R4, С1, который пропускает только сигнал высших частот, соответствующих хлопку в ладоши. Далее он усиливается транзистором VT1, с коллекторной нагрузки которого R3 поступает на вход триггера, собранного на транзисторах VT2 и VT3.
Положительная обратная связь осуществляется через резистор R6. С коллектора транзистора VT3 напряжение высокого уровня через диод VD3 и ограничительный резистор R13 включает оконечный каскад на транзисторе VT4 с электромагнитным реле К1 в цепи коллектора, которое контактами К1.1 коммутирует исполнительное устройство (лампу HL1). Микрофон взят от телефонного аппарата. Реле - типа РЭС9, паспорт РС4.524.204.
Реле времени
Принцип работы этого реле времени основан на том. что время заряда полностью разряженного конденсатора определяется произведением емкости этого конденсатора на сопротивление цепи заряда. Задавая значение этого произведения путем выбора емкости и сопротивления, можно получить необходимое время заряда. При подключении к схеме источника питания начинается заряд конденсатора С1 через резисторы R2 и R3 и эмиттерный переход транзистора VT1, он открывается и па резисторе R3 образуется падение напряжения от протекания через него эмнттерного тока. Этим падением напряжения отпирается транзистор VT2, и срабатывает электромагнитное реле К1, которое своими контактами К1.1 подключает к шине питания светодиод HLI. Резистор R4 ограничивает ток светодиода. По мере заряда напряжение на конденсаторе нарастает, а ток заряда уменьшается. Соответственно, уменьшается ток эмиттера и падение напряжения на резисторе R3.
И наконец, при определенном напряжении па конденсаторе ток заряда становится настолько мал, что транзистор VT1 опирается, за ним запирается транзистор VT2. В результате реле отпускает и светодиод гаснет. Для следующею запуска реле времени необходимо на короткое время нажать кнопку SB1, чтобы полностью разрядить конденсатор С1. Необходимый промежуток времени, в течение которого реле К1 находится в сработавшем состоянии, устанавливается путем подбора емкости конденсатора и сопротивлений резисторов R2 и R3. Если реле имеет еще одну пару контактов, их можно использовать для включения других потребителей или их выключения. Но тогда вторая пара контактов должна быть нормально замкнутой. Выбор типа реле производится по величине его рабочего напряжения, которое должно быть равно напряжению питания устройства.
Фотореле
Простая схема
фотореле для мощной нагрузки приведена на рисунке 1:
Рисунок 1 - Фотореле
срабатывающее при уменьшении освещённости
без регулировки
чувствительности
В этой схеме
используется электромагнитное контактное реле. Самым простым дешёвым и
доступным способом управления
мощной нагрузкой является использование электромагнитного контактного реле:
Реле показанное на
фотографии выше извлечено из сломанного импортного холодильника, это реле может
коммутировать (подключать и отключать в данном случае) нагрузку потребляющую
ток не более 16А. 16А вполне достаточно для многих бытовых электроприборов. На корпусе этого реле
написано что для катушки постоянного тока необходимо 12 В но на практике для срабатывания
данного реле было достаточно 9В с блока питания для модема с выпрямителем:
Если 9В окажется
недостаточно то можно запитать схему от 12В. Если заменить резистор R1
переменным или подстроечным то
можно будет регулировать чувствительность к свету.
фотодиод VD2 является
элементом реагирующим на свет, его можно извлечь
например из телевизора.
Обратный ток данного
фотодиода усиливается транзистором VT1:
Вместо КТ315 можно
использовать какой либо другой подходящий транзистор. Данный транзистор
образует делитель напряжения вместе с резистором R1:
Как было упомянуто
выше данный резистор можно заменить переменным или подстроечным для того чтобы
можно было регулировать чувствительность схемы. Непосредственное
управление катушкой реле осуществляет транзистор VT2:
КТ973 хорошо подходит
для данной цели. Реле подключается к коллектору данного транзистора. Для того чтобы
транзистор VT2 не перегорел при резком его закрытии параллельно катушке реле
ставится обратный диод:
Данный диод можно
заменить каким либо другим подходящим диодом. Резистор R2 не
обязателен но его можно поставить для ограничения тока или уменьшения его
потребления.
Для силовой части
схемы нужны разъёмы и провода:
Реле может подключать
нагрузку к сети 220В. Не стоит забывать о том что напряжение сети опасно и при
работе с ним необходимо соблюдать меры предосторожности для того чтобы не получить поражение
электрическим током. После подготовки всех
необходимых деталей можно приступать к сборке реле.
Обратный диод лучше
подпаять сразу к реле.
К собранному реле
можно подключать нагрузку с источником питания (не обязательно сеть 220В). Используя данное
фотореле в паре с источником инфракрасного излучения можно сделать датчик
присутствия:
Рисунок 2 - Схема
датчика присутствия
Если направить
инфракрасный свет на фотодиод фотореле то при перекрытии этого света реле будет срабатывать и
замыкать источник питания на нагрузку, таким образом можно вызвать некоторое
действие при пересечении кем либо
(или чем либо) инфракрасного луча. Для того чтобы включение нагрузки происходило при увеличении
освещения можно использовать реле с нормально замкнутыми контактами. Для того чтобы
включать (или выключать) несколько нагрузок можно использовать реле с
несколькими контактами. Также для того
чтобы включение нагрузки происходило при увеличении освещения можно
использовать схему на рисунке 3:
Рисунок 2 - Схема
включающая нагрузку при увеличении освещения
По материалам
electe.blogspot.ru
Простой приёмник ИК
дистанционного управления
Этот узел можно использовать, когда на нажатие любой кнопки ПДУ
дистанционно управляемый прибор должен реагировать одинаково. Дешифровать
команду не требуется, достаточно факта её приёма.
На выходе модуля ИК приёмника В1 принимаемая
команда выглядит как серия прямоугольных импульсов амплитудой немного менее 5
В. Пиковый детектор на диодах VD1 и VD2 преобразует эти импульсы в постоянное
напряжение, практически равное их амплитуде. Как только оно превысит порог
срабатывания триггера Шмитта DD1.1, на выходе узла будет установлен низкий
логический уровень напряжения, что для исполнительного устройства послужит
признаком поступившей команды. Когда приём команды завершится, накопительный
конденсатор пикового детектора С2 разрядится через резистор R1 и уровень на
выходе вновь станет высоким, каким он был до прихода команды.
Схема простого ИК приёмника
Подбирая ИК модуль, следует помнить, что он должен быть настроен
на частоту повторения ИК импульсов, излучаемых ПДУ. Она у разных пультов лежит
в интервале 33…56 кГц, хотя чаще всего это 36 или 38 кГц. Та, на которую
настроен ИК модуль, указана в его обозначении. Например, LTM-9431-36 — на 36
кГц.
Радио
