|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Датчик вологості, світла та рівня води на таймері КР1006ВІ1 (NE555). Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка Для сигналізації про порушення будь-якого параметра на виробництві та у побуті застосовують електромагнітні реле, з'єднані з електронними схемами. Контакти електромагнітних реле працюють більш довговічно, якщо живлення обмотки проводиться в "тригерному" режимі - різка подача та різке зняття напруги, при цьому кількість включень бажано зменшити і зовсім небажаний "брязкіт" - імпульсне живлення обмотки реле. Таймер на мікросхемі КР1006ВІ1 добре підходить для подібних цілей з наступних причин:
Таким чином, два порогові пристрої, тригер і два потужні виходи при невеликих розмірах корпусу дозволяють зібрати непогані пристрої, але ми зупинимося на релейному пристрої - перетворювачі слабкого і повільно змінюється сигналу в різко змінюються два стани для управління вихідним реле. На рис.1 зображено схему сигналізатора вологості. Схема підходить для контролю моменту осадження крапель вологи на датчик-гігристор R '. Найпростіший датчик можна виготовити із фольгованого склотекстоліту, вирізавши "зигзагом" дві доріжки. Найкращі результати будуть, якщо покрити ці доріжки сріблом або застосувати фторопластову пластину та притиснуті до неї нержавіючі електроди. Щоб краще "зловити" підвищення вологості повітря, можна помістити електроди датчика в мішечок із хлоридом кальцію (або хоча б із кухонною сіллю). Поміщати датчик слід у більш прохолодному місці. Резистором R1 встановлюємо поріг спрацьовування схеми (притягування якоря реле). Вимкнення схеми (відпускання реле) відбувається при більшому опорі датчика, тому спрацьовування реле нічого очікувати занадто частими.
Резистор R2 обмежує межу регулювання R1 до "нуля", R3 обмежує струм на вході схеми від датчика при монтажі, аварійних ситуаціях. Конденсатор С1 (з гарною ізоляцією!) згладжує вхідний сигнал та наведення від мережі. Стабілітрон VD1 бажано завжди застосовувати в схемах з таймером КР1006ВІ1 - це дозволить безпечно монтувати і налагоджувати пристрій: стабілітрон обмежує напругу на входах таймера від + напруги стабілізації до - 0,6 В. Стабілітрон витримує струм до 30 мА, а вхідний резистор має сопротив . Висновок: вхідна напруга до 50 не принесе шкоди таймеру (а вхідний резистор вийде з ладу). Конденсатор С1500 згладжує потенціал виведення мікросхеми 2, який "задіяний" у схемах порівняння компараторів, тому застосування його обов'язково. Діод VD5, включений "назад" живлення, прибирає викиди струму в момент вимкнення обмотки реле. Живлення схеми має бути стабілізованим (мікросхема може нормально працювати в інтервалі 2-5В харчування). Фотореле містить вхідний каскад на польовому транзисторі з ізольованим затвором. Це підвищує вхідний опір до мільярдів і дозволяє включати на вхід схеми не тільки напівпровідникові фоторезистори, але і вакуумні фотоелементи, стабільність параметрів яких при зміні температури вище, ніж у напівпровідникових. Зрозуміло, знизивши опір резистора R2 навіть до 1 ком, можна налаштувати вхід схеми на опір фотодатчика в момент спрацьовування вихідного реле. Схема з повторювачем напруги на польовому транзисторі дозволяє регулювання опору резистора R10 "зближувати" краї інтервалу включення (вимикання) реле.
Якщо у схемі (рис.1) момент спрацьовування реле задовольняє користувача, а вимкнення (повернення) вимагає великої зміни вхідного потенціалу, то схемою (рис.2) збільшенням опору резистора R6 можна як завгодно звужувати "диференціал" між включенням і вимкненням. Можливість такого регулювання дозволяє перетворити сигналізатор порушення параметра регулятор, що підтримує параметр в деякому інтервалі поблизу норми. Для контролю чи регулювання температури необхідно включити на вхід схеми рис.2 датчик температури – терморезистор, діод чи транзистор (рис.3). Напівпровідник у разі підвищення температури зменшує опір. Якщо нагрівання на 10 ° С діода призводить приблизно до дворазового зменшення опору, то нагрівання транзистора - чотириразового. Сильніше "відчує" температуру германієвий напівпровідник, проте кремнієвий може працювати при більш високих температурах (до 150°С). Транзистори краще встановлювати такі, в яких корпус з'єднаний з колектором, а на емітер подавати плюс живлення, тоді не буде проблем із ізоляцією точки "вхід" від корпусу схеми.
Для підвищення швидкодії схеми до корпусу транзистора можна припаяти радіатор із лудженої жерсті. Якщо паяння проводити потужним паяльником та швидко охолодити транзистор повітрям, навіть германієві прилади не будуть пошкоджені. Таким датчиком температури 9-а експедиція Вінницької обл. вимірювала температуру повітря при спостереженнях затемнення Сонця 1981 р. в Новосибірській обл. Зауваження. Висновки транзисторів у металевих корпусах ізолюють скляними ізоляторами. Перевірити, чи не спричинятиме спрацювання схеми освітлення висновків сонячними променями, при необхідності - обернути їх чорною ниткою і замазати клеєм. Якщо опір датчика температури не дуже високий, польовий транзистор можна замінити біполярним з великим коефіцієнтом підсилення, наприклад КТ3442Б, це зменшить труднощі монтажу. При підключенні контактів вихідного реле в схемах (рис.1 і 2) слід враховувати, що реле замикається зі збільшенням вологості, температури, освітленості і розмикається їх зниження. Отже, якщо схема рис.2 управляє схемою автомата пожежогасіння, слід задіяти замикаючі контакти реле. Якщо схема управляє електролампою-підігрівачем в сушильній шафі, необхідно використовувати розмикаючий контакт реле Наявність двох компараторів у складі мікросхеми таймера дозволяє виконати але в ньому просту схему управління насосом водопостачання (рис.4). Схема призначена для відкачування води з ємності (схема наповнення ємності використовує у вихідному реле контакт, що розмикає). При замочуванні водою електрода нижнього рівня Е1 на вході схеми діє напруга приблизно дорівнює половині напруги живлення (така напруга не може перемикати вихід мікросхеми), внаслідок однакових опорів резисторів R1 та R2. Залежно від температури води, матеріалу електрода виникає ЕРС може трохи спотворити цю напругу, тоді доведеться змінити номінал резистора R2.
При подальшому підвищенні рівня води і замочуванні електрода Е2 на вході схеми напруга знижується нижче, ніж третина напруги живлення. Це викликає перемикання схеми та спрацювання вихідного реле! Рівень води зменшується, але до тих пір, поки Е1 знаходиться у воді, стан схеми не змінюється. Втрата контакту Е1 з водою призводить до підвищення напруги на вході схеми вище 2/3 напруги живлення, в результаті чого перемикається внутрішній тригер мікросхеми і знеструмлюється реле. Для налаштування схеми істотно така обставина: налаштовувати необхідно при найнижчій температурі води і найнижчій концентрації домішок, що проводять. Місткість конденсатора С1 обрана порівняно великою, щоб мережева наведення на провід, що йде до входу схеми, була пригнічена. Цей конденсатор краще встановлювати неелектролітичний. Резистор R2, що з'єднує висновки електродів між собою, слід встановити на платі зі склотекстоліту, яка закріплена на один із електродів (на клему електрода). Гнучкий вихід ізольованим провідником підводиться до другого електрода. Необхідно забезпечити захист резистора від вологи та механічних впливів. На відміну від більшості схем сигналізаторів рівня води дана схема не тільки дозволяє заощаджувати одну жилу кабелю, що спрощує налагодження та монтаж, а й пригнічувати наведення змінної напруги на вході схеми, у тому числі й імпульсні перешкоди (які зараз на установках, що діють, з промисловими сигналізаторами рівня часто створюють проблеми). Збільшенням номіналів R3 і С1 можна навіть "затримати" час спрацьовування реле на кілька хвилин, тоді будь-які імпульсні наведення не зможуть викликати помилкового спрацювання схеми. Крім того, мікросхема має ще одну вхідну клему (висновок 4), замикання якої "скидає" в 0 вихід таймера незалежно від потенціалів на вході (висновки 2 і 6). Зазвичай цей висновок 4 приєднують до напруги живлення, щоб вхід не впливав на роботу схеми. Ще одне цікаве застосування може отримати релейний пристрій, якщо вхід обладнати його подвійним (диференціальним) датчиком освітленості або температури. У цьому випадку вихідне реле спрацьовує під час переходу межі світло/тінь через подвійний датчик. Для усунення помилкових спрацьовувань, а також для захисту від великого засвічення двох датчиків необхідно встановити два резистори R1 - для обмеження струму "свого" фотодатчика і R2 -для добавки "початкового" струму в плече "свого" фотодатчика. Така схема у разі засвітлення двох датчиків яскравим світлом дає на вхід релейної схеми потенціал, близький до граничних значень R2 і R". Такий же потенціал подається на релейну схему в затемненому стані двох датчиків, коли високий опір фоторезисторів та їх нерівні теплові струми могли б привести до невизначеного сигналу на вході схеми.І тільки в разі невеликого засвітлення фотодатчиків, за умови більшої освітленості R', релейний пристрій перемикається в необхідний стан (дивлячись, який варіант входу на рис.5 нас влаштовує). Таке незвичайне з'єднання датчиків дозволяє легко виконати мету фототиру. У центральній зоні - один фоторезистор, навколо нього чотири, з'єднані в паралель, тільки "попадання" світла в центральну зону викличе спрацювання вихідного реле! Якщо резистор R3 зашунтувати кремнієвим діодом, то залежно від його полярності схема буде швидше переходити в один стан і повільніше в інший. Підбором R3 та С1 можна затримати спрацювання реле від короткого спалаху світла на деякий час. Не важко виготовити будильник для рибалки, що спрацьовує від світла Місяця. Для цього необхідно захисний тубус фотодатчиків навести на місце, в якому з'явиться Місяць у певний час ночі, щоб один датчик був освітлений раніше, а інший пізніше. Якщо ніч буде безмісячною чи хмарною, "будильник" не спрацює!
Датчиками освітленості та температури можуть бути прилади з різним опором – діапазон перебудови схем величезний. У разі диференціального датчика бажано застосування фото-або термоприладів з однієї коробки, тобто прилади, виготовлені та збережені однаково. Згадані декілька додатків не охоплюють весь спектр застосування донних релейних схем. Насправді, змінивши постійний час вхідного ланцюжка і встановивши на виході замість електромагнітного реле високочастотний транзистор, можна змусити схему працювати на частотах до мегагерца (залежить від вхідного датчика). Отже, можна виконати пристрій дистанційного керування телевізором з великої відстані, із застосуванням диференціального фотодатчика – та "засекречене" керуванням. Подібним чином можна інфрачервоним імпульсним "ключом" відчиняти двері об'єкта, спрямовуючи сфокусований промінь у певну точку - це підвищує ступінь захисту об'єкта. При гарній розмітці дороги диференціальний датчик з освітлювачем міг би "стежити" за смугою розмітки та дати водієві звуковий сигнал у момент засліплення від зустрічного автомобіля, щоб водій зміг пару секунд "не злетіти" з дороги, а продовжити далі рух. Але це вимагає дублювання датчиків та застосування іншої схеми. Схема з диференціальним фотодатчиком і правильно підібраного постійного часу вхідного ланцюга може за допомогою електромотора повертати сонячний світло- або теплоприймач за рухом світила. Автор: Н.П.Горейко
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ 10-ядерний смартфон Elephone P9000 ▪ Розумний годинник Qualcomm Toq ▪ Нові кабельні шлюзи від Netgear
▪ Розділ сайту Електроживлення. Добірка статей ▪ стаття Економіка підприємства. Шпаргалка ▪ стаття Як вигадали календар? Детальна відповідь ▪ стаття Тестер для кручений пари. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Зміна опору металів під час введення домішок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page