Pomysłowy czujnik pola elektrycznego

Pomysłowy czujnik pola elektrycznego
Prosty czujnik zbliżeniowy, którego schemat obwodu pokazano na rys. 1, wykazuje pewne unikalne cechy.
r_203_23_1
W przeciwieństwie do innych technik, takich jak podczerwień, ultradźwięki, aktywacja światłem, mikrofalowy efekt Dopplera itp., nie wykorzystuje on urządzenia wykrywającego innego niż krótki kawałek drutu, który działa jak przetwornik.
Jest wielokierunkowy i nie wymaga konfiguracji. Wykryje ruch do odległości około 3m, w zależności od warunków otoczenia.
Pola elektryczne występują prawie wszędzie w różnych formach i mocach, w dużym stopniu zależnych od zdolności przewodzenia przedmiotów, w tym ludzi i zwierząt, w bezpośrednim obszarze.
Pozostawione bez zakłóceń, pole zmienia się bardzo powoli przez długi okres czasu, ale jeśli powiedzmy, że ciało ludzkie porusza się przez to pole statyczne, powoduje turbulencje, powodując zmianę geometrii i siły pola.
Wrażliwość
Stopień czułości tego przyrządu zależy od środowiska, w którym się znajduje.
Jest szczególnie podekscytowany materiałami syntetycznymi znajdującymi się w meblach i odzieży, takimi jak winyl i poliester.
Dlatego urządzenie dostosowuje się do otoczenia w swoim zakresie działania, a warunki te stają się jego statycznym odniesieniem, z którym porównuje wszelkie dość szybkie zmiany, które mogą wystąpić.
Jeśli dana osoba znajdzie się w swoim zasięgu i stoi w miejscu, urządzenie zasygnalizuje zmianę, a następnie powróci do stanu spoczynku po dostosowaniu się do nowych warunków, tj. zmodyfikowanej siły pola i charakteru.
Ponieważ sygnał jest przelotny, konieczne jest przechwycenie go przez wydłużacz impulsu (ang. pulse stretcher), aby był praktyczny.
Szczegóły obwodu
W tym projekcie antena, składająca się z krótkiego drutu, izolowanego lub nieizolowanego, jest podłączona w pozycji pionowej do bramki (g) tranzystora polowego TRI, który ma bardzo wysoką impedancję wejściową i niską impedancję wyjściową.
Tranzystor TR1 wzmacnia, zatem potencjał pola wykrywany przez antenę.
Kolejnym etapem jest filtr 50Hz AC, który ekranuje większość pola AC z okablowania sieciowego.
Dane wyjściowe z tego filtra są podzielone na dwie ścieżki.
Jedna jest podłączona do wejścia odwracającego komparatora napięcia IC1; druga jest podłączona do nieodwracającego wejścia przez filtr dolnoprzepustowy.
Filtr ten, zawierający elementy R5 i C3, służy, jako napięcie odniesienia, z którym porównywane jest napięcie sygnału docierające do wejścia odwracającego.
Filtr akceptuje tylko bardzo powolne zmiany napięcia, ale blokuje dość szybkie zmiany wynikające z poruszającego się ciała przewodzącego w jego obszarze wykrywania.
Wzmocniony sygnał na wyjściu komparatora włącza tranzystor TR2 poprzez kondensator sprzęgający C4 i rezystor buforowy R6.
To z kolei wyzwala prosty obwód czasowy R/C (C5 i R8) do sterowania przekaźnikiem lub innym urządzeniem za pośrednictwem tranzystora Darlingtona TR3.
Podane wartości elementów C5 i R8 zapewniają opóźnienie około dziesięciu sekund, ale jedną lub obie wartości można zwiększyć na dłuższe okresy.
Konfiguracja nie jest wymagana, ale jest dużo miejsca na eksperymenty, szczególnie w odniesieniu do anteny.
Ogólnie rzecz biorąc, propozycja anteny o długości od 15cm do 20cm da zadowalające wyniki.
Aby przetestować przyrząd, podłącz woltomierz do wyjścia, najlepiej z obciążeniem, i włącz.
Odsuń się i nie ruszaj.
Miernik powinien natychmiast wskazać napięcie w pobliżu szyny zasilającej, która powoli spadnie do zera po około minucie.
Przyrząd jest teraz przygotowany do wykrycia dowolnego ruchu w promieniu działania.
Przewody połączeniowe powinny być zwarte do akumulatora, przekaźnika itp.
Można wykorzystać podstawkę pod układy scalone dla wzmacniaczy operacyjnych i wypróbować kilka układów 741, które okażą się być różne.
Autor: Tony Lee

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.