|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Bezdotykowe sterowanie oświetleniem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie Gdy tylko gość przekroczy próg Twojego mieszkania, jak za dotknięciem czarodziejskiej różdżki, w przedpokoju rozbłyska światło, rozświetlając półmrok, charakterystyczny zwykle dla przedpokoju o każdej porze dnia. A cały sedno tkwi w dywanie, który leży w mieszkaniu przy drzwiach wejściowych, a raczej w ukrytej pod nim czułej antenie, a dokładniej w elektronicznej maszynie sterującej lampą w przedpokoju. Automat (ryc. 1) jest montowany tylko na dwóch cyfrowych mikroukładach (DD1 i DD2), jednym tranzystorze (VT1) i jednym trinistorze (VS1). Zawiera generator impulsów zbudowany na elementach logicznych DD1.2-DD1.4, kondensatorze C7 i rezystorze R10 i generuje prostokątne impulsy o częstotliwości 10000 10 Hz (lub 0,1 kHz to częstotliwość audio). Co więcej, stabilność częstotliwości nie ma większego znaczenia. Dlatego okres powtarzania tych impulsów wynosi 100 ms (50 µs). Impulsy te są praktycznie symetryczne, więc czas trwania każdego impulsu (lub przerwy między nimi) wynosi około 1.1 μs. Na elementach logicznych DD2.1, DD1, kondensatorach C3-C1, rezystorach R2, R1, diodzie VD1 i antenie WA1 ze złączem XXNUMX wykonany jest przekaźnik pojemnościowy reagujący na pojemność między anteną a przewodami sieciowymi.
Gdy ta pojemność jest nieznaczna (mniej niż 15 pF), na wyjściu elementu DD1.1 powstają prostokątne impulsy o tej samej częstotliwości 10 kHz, ale przerwa między nimi jest zmniejszona (ze względu na łańcuch różnicujący C1R1) do 0,01 ms (10 μs). Oczywiste jest, że czas trwania impulsu wynosi 100 - 10 = 90 μs. Jednak w tak krótkim czasie kondensator C3 nadal udaje się prawie całkowicie rozładować (przez diodę VD1), ponieważ jego czas ładowania (przez rezystor R2) jest długi i wynosi w przybliżeniu 70 ms (70000 1.1 μs). Ponieważ kondensator jest ładowany tylko w czasie, gdy na wyjściu elementu DD90 występuje wysoki poziom napięcia (czy to impuls, czy tylko stały poziom), podczas impulsu o czasie trwania 3 μs kondensator C2.1 nie ma czasu na zauważalne ładowanie, dlatego na elemencie wyjściowym DDXNUMX cały czas pozostaje wysoki poziom napięcia. Kiedy pojemność między anteną WA1 a przewodami sieciowymi wzrośnie (na przykład z powodu ludzkiego ciała) do 15 pF lub więcej, amplituda sygnału impulsowego na wejściach elementu DD1.1 zmniejszy się tak bardzo, że impulsy na wyjściu tego elementu zniknie i zmieni się w stały wysoki poziom. Teraz kondensator C3 można naładować przez rezystor R2, a na wyjściu elementu DD2.1 ustawić niski poziom. To on uruchamia pojedynczy wibrator (multiwibrator oczekujący), zmontowany na elementach logicznych DD2.2, DD2.3, kondensatorze C4 i rezystorach R3, R4. Podczas gdy pojemność obwodu anteny jest niewielka, przez co na wyjściu elementu DD2.1 występuje wysoki poziom napięcia, pojedynczy wibrator znajduje się w stanie, w którym moc wyjściowa elementu DD2.2 będzie niska, a wyjście DD2.3 będzie wysokie. Kondensator ustawiający czas C4 jest rozładowywany (przez rezystor R3 i obwód wejściowy elementu DD2.3). Jednak gdy tylko pojemność wyraźnie wzrośnie i pojawi się niski poziom na wyjściu elementu DD2.1, pojedynczy wibrator natychmiast wygeneruje opóźnienie czasowe, przy wskazanych wartościach znamionowych obwodu C4R3R4, równe około 20 s. Właśnie w tym momencie na wyjściu elementu DD2.3 pojawi się niski poziom, a na wyjściu DD2.2 wysoki poziom. Ten ostatni jest w stanie otworzyć klucz elektroniczny wykonany na elemencie logicznym DD2.4, tranzystorze VT1, diodzie VD3 i rezystorach R5-R8. Ale ten klucz nie pozostaje otwarty przez cały czas, co byłoby wyraźnie niewłaściwe zarówno pod względem zużycia energii, jak i, co najważniejsze, z powodu całkowicie bezużytecznego ogrzewania przejścia sterującego trinistora VS1. Dlatego klucz elektroniczny jest aktywowany tylko na początku każdego półcyklu sieci, kiedy napięcie na rezystorze R5 ponownie wzrasta do około 5 V. W tym momencie zamiast wysokiego poziomu napięcia pojawia się niski napięcie pojawia się na wyjściu elementu DD2.4, dzięki czemu najpierw otwiera się tranzystor VT1, a następnie trinistor VS1. Ale gdy tylko ten ostatni się otworzy, napięcie na nim znacznie spadnie, dzięki czemu napięcie na górnym (zgodnie z obwodem) wejściu elementu DD2.4 spadnie, a zatem niski poziom na wyjściu ten element ponownie gwałtownie zmieni się na wysoki, co spowoduje automatyczne zamknięcie tranzystora VT1 . Ale trinistor VS1 pozostanie otwarty (włączony) podczas tego półcyklu. Podczas następnego półcyklu wszystko powtórzy się w tej samej kolejności. W ten sposób klucz elektroniczny otwiera się tylko na kilka mikrosekund potrzebnych do włączenia trinistora VS1, a następnie ponownie się zamyka. Dzięki temu zmniejsza się nie tylko zużycie energii i nagrzewanie trinistora, ale także znacznie zmniejsza się poziom emitowanych zakłóceń radiowych. Kiedy kończy się 20-sekundowa ekspozycja, a osoba opuściła już „magiczny” dywanik, na wyjściu elementu DD2.3 ponownie pojawia się wysoki poziom, a na wyjściu DD2.2 niski poziom. Ten ostatni blokuje klucz elektroniczny przez dolne wejście elementu DD2.4. W tym przypadku tranzystora VT1, a tym samym trinistora VS1, nie można już otworzyć (zgodnie z górnym wejściem elementu DD2.4 na schemacie) poprzez synchronizację impulsów sieciowych. Jeśli czas otwarcia migawki upłynął, ale osoba nadal znajduje się na macie (na antenie WA1), klucz elektroniczny nie zostanie zablokowany, dopóki osoba nie opuści maty. Jak widać na ryc. 1, trinistor VS1 jest w stanie zamknąć poziomą (zgodnie ze schematem) przekątną mostka diodowego VD5. Ale to jest równoznaczne z zamknięciem pionowej przekątnej tego samego mostu. Dlatego, gdy trinistor VS1 jest otwarty, lampa EL1 jest włączona; gdy nie jest otwarta, lampa jest zgaszona. Lampka EL1 oraz włącznik SA1 to standardowe urządzenia elektryczne dostępne w przedpokoju. Dzięki przełącznikowi SA1 nadal możesz włączyć lampę EL1 w dowolnym momencie, niezależnie od maszyny. Możesz go wyłączyć tylko wtedy, gdy trinistor VS1 jest zamknięty. Jednak ważne jest również to, że po zwarciu styków wyłącznika SA1 maszyna zostanie odłączona od napięcia. Dlatego tworzenie opóźnienia czasowego można zawsze dowolnie przerwać zamykając, a następnie otwierając przełącznik SA1. Maszyna jest zasilana przez stabilizator parametryczny zawierający rezystor balastowy R9, diodę prostowniczą VD4 i diodę Zenera VD2. Ten stabilizator wytwarza stałe napięcie około 10 V, które jest filtrowane przez kondensatory C6 i C5, a kondensator C6 wygładza tętnienia o niskiej częstotliwości tego napięcia, a C5 - o wysokiej częstotliwości. Krótko rozważ działanie maszyny (zakładając, że przełącznik SA1 jest otwarty). Dopóki antena WA1 nie jest zablokowana pojemnością ludzkiego ciała, na wyjściu elementu DD2.1 występuje stały wysoki poziom. Dlatego wibrator pojedynczy jest w trybie gotowości, w którym wyjście elementu DD2.2 ma niski poziom, blokując (na dolnym wejściu elementu DD2.4) klucz elektroniczny. W rezultacie trinistor VS1 nie jest otwierany przez impulsy zegarowe docierające do górnego wejścia elementu DD2.4 z mostka VD5 przez rezystor R6. Kiedy osoba blokuje obwód anteny, na wyjściu elementu DD2.1 pojawia się niski poziom, wyzwalając pojedynczy wibrator, a na wyjściu elementu DD2.2 pojawia się wysoki poziom, otwierając klucz elektroniczny i trinistor VS20 przez 1 s (świeci się w tym czasie lampka EL1). Jeżeli do tego czasu ustąpi blokada obwodu anteny (osoba opuściła matę) lampka EL1 gaśnie, jeżeli nie, pali się do momentu opuszczenia maty przez osobę. W każdym razie pojedynczy wibrator (i maszyna jako całość) ponownie przechodzi w tryb gotowości. Aby wyłączyć światło przed czasem (bez czekania 20 sekund), jeśli jest to nagle konieczne, wystarczy zamknąć i otworzyć wyłącznik SA1. Następnie urządzenie również przechodzi w tryb czuwania. Wymagana czułość maszyny zależy od wymiarów anteny WA1, grubości maty i innych trudnych do uwzględnienia czynników. Dlatego pożądaną czułość wybiera się, zmieniając rezystancję rezystora R1. Zatem wzrost jego rezystancji prowadzi do wzrostu czułości i odwrotnie. Nie należy jednak dać się ponieść nadmiernej wrażliwości z dwóch powodów. Po pierwsze, wzrost rezystancji rezystora R1 powyżej 1 MΩ z reguły wymaga wypełnienia go lakierem, aby wykluczyć wpływ wilgotności powietrza na tryb pracy. Po drugie, przy nadmiernej czułości maszyny nie wyklucza się jej fałszywych trafień. Możliwe są również po umyciu podłogi w przedpokoju, ale jeszcze nie wyschnięciu. Następnie w celu wyłączenia światła należy czasowo odłączyć antenę WA1 za pomocą jednobiegunowego złącza X1. Antena WA1 to arkusz jednostronnej folii z włókna szklanego, pokryty od strony folii drugim arkuszem cienkiego tekstolitu, getinaku lub styropianu. Wzdłuż obwodu pierwszego arkusza folia jest usuwana w taki czy inny sposób na szerokość około 1 cm, a następnie oba arkusze są sklejane, ostrożnie wypełniając klejem (na przykład kitem epoksydowym) te obwodowe miejsca anteny, w których folia jest usuwana. Szczególną uwagę należy zwrócić na niezawodność zakończenia przewodu wychodzącego z folii na zewnątrz anteny. Wymiary anteny różnią się w zależności od dostępnej maty. W przybliżeniu jego powierzchnia (na folii) wynosi 500 ... 1000 cm2 (załóżmy, że 20x30 cm). Jeśli długość drutu biegnącego od maszyny do anteny jest znaczna, może być konieczne jego ekranowanie (pończocha ekranu jest podłączona do dolnego zacisku rezystora R1). Ale wtedy, z jednej strony, czułość automatu nieuchronnie spadnie, z drugiej strony, pojemność kondensatora C1 może wymagać nieco zwiększenia. Ponieważ ekran będzie połączony galwanicznie z siecią, musi być od góry pokryty dobrą i grubą izolacją. Sama maszyna jest montowana na plastikowej płycie za pomocą nadruku lub montażu powierzchniowego. Płytka umieszczona jest w plastikowym pudełku o odpowiednich wymiarach, co zapobiega mimowolnemu dotknięciu dowolnego punktu elektrycznego, ponieważ wszystkie są mniej lub bardziej niebezpieczne, ponieważ są podłączone do sieci. Z tego powodu wszelkie lutowanie podczas regulacji należy wykonywać po odłączeniu maszyny od sieci (z wyłącznika SA1). Ustawienie polega na wybraniu czułości (z rezystorem R1), jak już wspomniano, oraz czasu otwarcia migawki w trybie one-shot (z rezystorem R4), jeśli to konieczne. Nawiasem mówiąc, czas otwarcia migawki można zwiększyć do 1 minuty (przy R4 = 820 kOhm) lub więcej. Jeśli zastosujesz szczegóły, jak na ryc. 1, maksymalna moc lampy EL1 (lub kilku lamp połączonych równolegle) może osiągnąć 130 W, co w zupełności wystarczy na korytarz. Zamiast trinistora KU202N (VS1) dopuszczalne jest zainstalowanie KU202M lub w skrajnych przypadkach KU202K, KU202L, KU201K lub KU201L. Mostek diodowy (VD5) serii KTs402 lub KTs405 z indeksem literowym Zh lub I. Jeśli użyjesz mostka z tej samej serii, ale z indeksem A, B lub C, dopuszczalna moc wyniesie 220 watów. Ten mostek jest łatwy w montażu z czterech pojedynczych diod lub dwóch zestawów serii KD205. Tak więc, stosując diody KD105B, KD105V, KD105G, D226B, KD205E, będziesz musiał ograniczyć moc lampy do 65 W, KD209V, KD205A, KD205B - 110 W, KD209A, KD209B 155 W, KD225V, KD225D - 375 W , KD202K, KD202L, KD202M, KD202N, KD202R, KD202S 440 W. Ani trinistor, ani diody mostkowe nie potrzebują radiatora (radiatora). Dioda VD1 - dowolny impuls lub wysoka częstotliwość (german lub krzem) oraz diody VD3, VD4 - dowolny prostownik, na przykład seria KD102-KD105. Dioda Zenera VD2 - dla napięcia stabilizującego 9 ... 1O V, załóżmy, seria KS191, KS196, KS210, KS211, D818 lub typ D814V, D814G. Tranzystor VT1 - dowolny z serii KT361, KT345, KT208, KT209, KT3107, GT321. Chipy K561LA7 (DD1 i DD2) można całkowicie zastąpić KM1561LA7, 564LA7 lub K176LA7. Aby poprawić odprowadzanie ciepła, zaleca się wykonanie dwuwatowego rezystora balastowego (R9) z czterech półwatowych: o rezystancji 82 kOhm w połączeniu równoległym lub o rezystancji 5,1 kOhm w połączeniu szeregowym. Pozostałe rezystory są typu MLT-0,125, OMLT-0,125 lub VS-0,125. Dla bezpieczeństwa elektrycznego napięcie znamionowe kondensatora C2 (najlepiej mikowego) musi wynosić co najmniej 500 V. Kondensatory C1-C3, C5 i C7 są ceramiczne, mikowe lub metalowo-papierowe o dowolnym napięciu znamionowym (z wyjątkiem C2). Kondensatory tlenkowe (elektrolityczne) C4 i C6 dowolnego typu o napięciu znamionowym co najmniej 15 V. Inną wersję maszyny do włączania lampy stołowej (kinkiet, lampa podłogowa lub lampa sufitowa) za pomocą machnięcia ręką (lekki dotyk) pokazano na ryc. 2. Ta maszyna jest w istocie elektronicznym odpowiednikiem konwencjonalnego przełącznika przyciskowego z zatrzaskiem, który działa co drugi raz: jedno naciśnięcie - lampa jest włączona, druga - lampa jest wyłączona.
Ta maszyna jest również zbudowana tylko na dwóch mikroukładach cyfrowych, ale zamiast drugiego mikroukładu K561LA7 (cztery elementy logiczne 2I-NOT) wykorzystuje mikroukład K561TM2 (dwa przerzutniki D). Łatwo zauważyć, że wyzwalacze ostatniego mikroukładu są zainstalowane zamiast pojedynczego wibratora poprzedniej maszyny. Przyjrzyjmy się pokrótce ich pracy w maszynie. Cel wyzwalacza DD2.1 jest pomocniczy: zapewnia ściśle prostokątny kształt impulsów przykładanych do wejścia zliczającego C wyzwalacza DD2.2. Gdyby nie było takiego układu kształtowania impulsów, przerzutnik DD2.2 nie byłby w stanie jednoznacznie przełączyć się na wejściu C na pojedynczy stan (gdy jego wyjście bezpośrednie jest wysokie, a wyjście odwrotne jest niskie) lub zero (gdy sygnały wyjściowe są przeciwne do podanych). Ponieważ wejście instalacyjne S (ustawienie „jeden”) wyzwalacza DD2.1 jest stale wysokie w stosunku do jego wejścia instalacyjnego R (ustawienie „zero”), jego odwrócone wyjście jest regularnym obserwatorem. Dlatego układ całkujący R3C4 ostro wyostrza czoła impulsów pobieranych z kondensatora C3. Kiedy napięcie na nim jest niskie (antena WA1 nie jest dotykana ręką), odwrotne wyjście wyzwalacza DD2.1 ma również niski poziom napięcia. Ale gdy tylko napięcie na kondensatorze C3 wzrośnie (przybliż rękę wystarczająco blisko anteny WA1) do około 5 V, niski poziom na odwrotnym wyjściu wyzwalacza DD2.1 zmieni się na wysoki z ostrym skokiem . Wręcz przeciwnie, po spadku napięcia na kondensatorze C3 (zdjęta ręka) poniżej 5 V, wysoki poziom na tym samym odwróconym wyjściu również gwałtownie zmieni się na niski. Jednak tylko pierwszy (dodatni) z tych dwóch skoków jest dla nas ważny, ponieważ wyzwalacz DD2.2 nie reaguje na ujemny skok napięcia (na wejściu C). Dlatego wyzwalacz DD2.2 przełączy się w nowy stan (pojedynczy lub zerowy) za każdym razem, gdy ręka zostanie zbliżona do anteny WA1 z wystarczająco bliskiej odległości. Bezpośrednie wyjście wyzwalacza DD2.2 jest podłączone do górnego (zgodnie ze schematem) wejścia elementu DD1.2, który jest częścią klucza elektronicznego. Działając na to wejście, spust jest w stanie zarówno otworzyć, jak i zamknąć klucz elektroniczny, a wraz z nim trinistor VS1, włączając lub wyłączając w ten sposób lampę EL1. Należy zauważyć, że bezpośrednie połączenie odwrotnego wyjścia wyzwalacza DD2.2 z własnym wejściem informacyjnym D zapewnia jego pracę w żądanym trybie zliczania - „co drugi raz”, ale potrzebny jest układ całkujący C5R4, aby po przyłożeniu do automatycznego zasilania (np. po wyłączeniu „korków”), wyzwalacz DD2.2 koniecznie musiałby być ustawiony w stan zerowy, odpowiadający zgaszonej lampce EL1. Podobnie jak w poprzedniej maszynie, lampę EL1 można również włączyć konwencjonalnym włącznikiem SA1. Ale zostanie wyłączony, jeśli z jednej strony przełącznik SA1 jest otwarty, z drugiej strony wyzwalacz DD2.2 jest ustawiony na zero. Kolejną cechą tej maszyny jest to, że generator impulsów (10 kHz) jest montowany według uproszczonego schematu - tylko dwa elementy (DD1 i DD1.4) zamiast trzech. Zamiast mikroukładu K561TM2 (DD2) dopuszczalne jest stosowanie KM1561TM2, 564TM2 lub K176TM2. Inne szczegóły w nim są takie same jak w poprzednim. Sensowne jest zmniejszenie wymiarów anteny do 50...100 cm2 na powierzchni folii. Niewątpliwym zainteresowaniem miłośników majsterkowania jest najprostsza lekka maszyna (ryc. 3), zawierająca tylko jeden mikroukład (DD1). To urządzenie jest niejako elektronicznym analogiem konwencjonalnego przycisku z samoczynnym powrotem: wciśnięty - lampa jest włączona, zwolniona zgasła. Bardzo wygodne jest zapewnienie takiego bezdotykowego „przycisku”, na przykład fotela, nad którym automatycznie zapala się lampka, gdy tylko usiądziesz w nim do czytania, robienia na drutach lub innych zajęć na świeżym powietrzu.
Różnica między tym uproszczonym automatem a poprzednimi polega na tym, że nie ma on ani jednego wibratora ani wyzwalaczy. Dlatego kondensator C3 jest bezpośrednio podłączony do dolnego (zgodnie ze schematem) wejścia elementu DD1.2 klucza elektronicznego. Jeśli nie ma „jeźdźca”, antena WA1 ukryta pod tapicerką siedzenia nie zapobiega wystąpieniu sygnału impulsowego na wyjściu elementu DD1.1, kondensator C3 jest rozładowany, a zatem klucz elektroniczny i trinistor VS1 są zamknięte, lampka EL1 nie świeci. Kiedy wczasowicz usiądzie na krześle, impulsy te znikają, kondensator C3 jest naładowany, a klucz elektroniczny umożliwia otwarcie trinistora VS1, światło jest włączone. Oczywiście przykłady te dalekie są od wyczerpania wszystkich możliwości wykorzystania automatów świetlnych. Autor: V.V.Bannikov
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Bakterie pomagają zachować zdrową skórę ▪ Router mobilny Netgear Nighthawk M1 ▪ Elektroniczne nosy dla gospodarstw hodowlanych
▪ Sekcja telefoniczna witryny. Wybór artykułów ▪ artykuł Spokój cmentarza. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Sterownik koparki jednołopadłowej. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony