Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сенсорный выключатель своими руками

Сенсорный выключатель своими руками

При эксплуатации бытовых выключателей света в жилых квартирах и офисах они довольно часто выходят из строя из-за наличия подвижных трущихся частей. В последнее время их всё чаще меняют на более надежные и долговечные сенсорные выключатели. Конструкция и принцип работы этих устройств очень просты, что позволяет изготовить сенсорный выключатель своими руками. На размещённом ниже рисунке приводится прибор, оснащённый встроенным сенсором.

Внешний вид выключателя

Для того чтобы перевести электронный выключатель в активное состояние, достаточно слегка прикоснуться к чувствительному элементу, что исключает необходимость в механическом контакте с исполнительным модулем. Эти приборы чаще всего используются при необходимости управлять включением света, шторами с электрическим приводом и другими механизмами с не очень большой потребляемой мощностью.

Преимущества

К числу достоинств сенсорных переключающих приборов следует отнести:

  • Удобство управления схемой переключения (в сравнении с часто заедающим клавишным выключателем);
  • Абсолютная бесшумность работы исполнительного модуля, который встроен в переключатель;
  • Безопасность эксплуатации размещённого в корпусе изделия, питание на которое подаётся через гальваническую развязку;
  • И, наконец, современный эстетичный вид, украшающий интерьеры любых помещений.

Обратите внимание! К герметичной сенсорной поверхности при необходимости можно прикасаться мокрыми руками, что не совсем безопасно для обычных приборов с клавишей.

К тому же такие устройства легко совместимы с системами ДУ, допускающими возможность обустройства нескольких каналов управления. Хороши эти изделия ещё и тем, что их без труда можно изготовить своими руками.

Устройство и принцип действия

Любой простой сенсорный выключатель содержит в своём составе следующие три компоненты:

  • Особый чувствительный элемент, срабатывающий от прикосновения пальца или от его приближения к поверхности;
  • Схема сенсорного выключателя света на полупроводниковых элементах, обеспечивающих усиление поступающих с датчика слабых сигналов;
  • Исполнительный или коммутационный узел, выполненный на транзисторах и реле (с его помощью осуществляется управление нагрузкой).

Принцип работы рассмотрим на примере простейшего электронного устройства, работающего от питающего напряжения 16 Вольт. На размещённом ниже рисунке изображена схема сенсорного выключателя этого типа.

Схема простейшего сенсора

Из рисунка видно, что электронная часть выполнена в виде каскадного усилителя, обрабатывающего поступающий с сенсора слабый сигнал и повышающего его амплитуду до требуемого уровня. Этот вариант исполнения выключателя может быть использован для коммутации небольших токовых нагрузок.

Первый каскад усилителя настроен таким образом, что имеющегося на теле человека статического электричества вполне хватает для того, чтобы открыть входной транзистор VT1 при прикосновении пальцем к его базе. Общее количество каскадов в этой схеме – три, что позволяет достичь требуемого коэффициента усиления на выходе.

Для доработки этой схемы в цепь коллектора выходного транзистора нужно будет включить нагрузочное реле (вместо резистора 220 Ом). При срабатывании релейного элемента его контакты подают напряжение от бытовой сети в цепь лампочки освещения, после чего она загорается.

При повторном прикосновении тот же потенциал тела человека приводит к закрытию транзистора и пропаданию напряжения на релейной обмотке. Его исполнительные контакты отключают цепочку, питающую линию освещения.

Важно! Тип э/м реле подбирается таким образом, чтобы с помощью его контактов можно было коммутировать значительные по величине токи.

Практические схемы

Регулируемый выключатель

Помимо уже рассмотренного ранее простейшего коммутирующего устройства, встречаются сенсоры в несколько ином исполнении.

Отдельные образцы таких электронных приборов могут изготавливаться в виде включателя с функцией управления освещением, например. Схема такого устройства содержит ещё один дополнительный узел, ответственный за управление силой тока в исполнительной цепи (он выполняется обычно на тиристорах).

При легком прикосновении к сенсору управляемая им осветительная лампа сначала сразу же загорается, а затем гаснет. Но если удерживать палец на площадке с чувствительным элементом чуть дольше, яркость свечения сначала возрастает, а спустя некоторое время начинает уменьшаться.

Такие выключатели очень удобны, если использовать их для настольной лампы, например. С их помощью удаётся выставлять заданную яркость, убрав палец с клавиши в нужный момент (схема прибора с регулятором света изображена ниже).

Схема выключателя с регулировкой

Работает электроника прибора таким образом:

  • Сначала сформированный на чувствительном элементе слабый сигнал поступает на вход микросхемы К145АП2, которая усиливает его до нужной величины, а затем через транзистор VT1 подаётся на управляющий электрод симистора VS1;
  • В зависимости от длительности включённого состояния транзистора, будет меняться время открытия выходного элемента управления;
  • При длительном удерживании пальца на сенсоре сила тока в питающей цепи будет возрастать, а вместе с ней начнёт увеличиваться и освещённость в помещении;
  • Для её понижения до нулевого значения (выключения света) палец следует держать на чувствительной поверхности и после достижения максимума освещённости.
Читайте так же:
Выключатель для освещения ячейки

Дополнительное пояснение. Симисторный элемент работает следующим образом: при его открытии включателем среднее значение тока через переход возрастает, а при закрытии наоборот – снижается.

Питающее напряжение подается на эту схему от бытовой сети 220 Вольт. Выведенный на лицевую часть клавиши светодиод HL1 сигнализирует о наличии питания и одновременно подсвечивает прибор ночью. Установленный в выходных цепях стабилитрон подбирается с таким расчётом, чтобы напряжение на емкости С5 установилось в границах от 14-ти до 15-ти Вольт. При меньших величинах контрольного параметра лампа может начать мерцать.

В качестве сенсорной площадки при самостоятельном изготовлении чувствительного элемента выключателя может использоваться обычная медная фольга.

Простая 2-хтранзисторная схема

Самым простейшим вариантом рассматриваемых устройств является схема на двух транзисторах (рисунок ниже), которая работает следующим образом.

Схема на двух транзисторах

В случае касания чувствительного элемента Е1 потенциал от человеческого тела через разделительный конденсатор С1 поступает на усилитель. В качестве его нагрузочного элемента используется катушка электромагнитного реле К1, срабатывающего после очередного прикосновения сенсора.

При этом исполнительные контакты подают питание на осветительную цепь, благодаря чему лампочка включается. При вторичном прикосновении к площадке с сенсором управляющая схема отключает реле, а лампочка тут же отключается.

В заключение отметим, что сделать такой переключатель своими руками совсем несложно. Для этого достаточно ознакомиться с приведённым здесь материалом и постараться выполнять все имеющиеся в нём рекомендации.

Видео

Как сделать сенсорную лампу из обычного настольного светильника?

как сделать из обычной лампы сенсорную

Большинство настольных ламп изначально идут со встроенным в шнур переключателем.

Чтобы достать до этого выключателя, порой приходится тянуться чуть ли не через весь стол.

Если это прикроватный светильник, который стоит на тумбочке, то шнурок может вообще висеть на таком удалении, что понадобится каждый раз вставать с постели, дабы включить или выключить свет.

Ночью в темноте сначала приходится нащупывать провод, потом перебирая по нему ладошкой добираться до кнопки, и только затем включается лампочка.

Как вы понимаете, это очень неудобно. Хочется просто поднести руку к самой лампе, дотронуться до нее в любом месте и автоматически включить светильник.

Как это сделать, не покупая дорогие сенсорные модели настольных ламп? Элементарно – при помощи маленькой китайской коробочки стоимостью 100 рублей.

сенсорный выключатель для настольных ламп

Установив такой мини-выключатель во внутрь корпуса светильника и подключив его к проводам питания, вы сможете превратить обычную настольную лампу в сенсорную.

Давайте рассмотрим, как это сделать на практике.

Для начала разбираете основание светильника, снимая защитную крышку.

разбор настольной лампы

Она может быть металлической, пластиковой, неважно. Добираетесь до эл.проводки и контактов внутри корпуса.

проводка внутри настольной лампы

Вам нужно раскрутить эти провода (фазу и ноль). Если провод цельный, придется его разрезать.

проводка внутри настольной лампы

Сам сенсорный выключатель имеет 4 провода:

  • фаза – вход с сети 220В
  • фаза – выход на лампочку
  • ноль
  • непосредственно датчик в виде металлического кольца

подключение сенсорного переключателя к лампе

Плата, к которой подпаяны провода, на дешевых моделях просто завернута в термоусадку.

дешевый сенсорный китайский выключатель

Лучше выбирать те, которые упакованы в пластиковую коробочку.

плата сенсорного выключателя

В основании светильника обязательно должна быть металлическая деталь, куда и подключается кольцо датчика.

куда подключать датчик сенсорного выключателя на лампе куда подключать датчик сенсорного выключателя на лампе

При этом весь металлический корпус лампы автоматически превращается в большую сенсорную кнопку. Стоит к нему прикоснуться в любом месте и свет загорится или отключится.

А вот если у вас к светильнику подходит трехпроводная эл.проводка (фаза+ноль+земля), то к заземляющему проводнику его лучше не подсоединять.

что будет если подключить сенсор датчика к заземляющему проводнику на светильнике

Место соединения контакта датчика зачистите от краски или хромированного покрытия.

Перед подключением проводов проверьте параметры сенсорного выключателя и мощность лампы. Эта коробочка рассчитана на определенное количество ватт.

На корпусе даже написан предел — 40Вт или 100Вт. От чего это зависит?

какой мощности лампочки можно подключать от сенсорного выключателя

Зависит это типа лампы, симистора и сопротивления установленного на плате. Вот эта самая плата.

У практически всех моделей изначально пустует место под симистор BT136.

плата и симистор на сенсорном выключателе для настольных ламп

Там может стоять 97А6 (на ток 0.6А, однорежимная модель).

плата и симистор на сенсорном выключателе для настольных ламп

Или 97А8 (трехрежимная моделька с диммированием).

плата и симистор на сенсорном выключателе для настольных ламп

Чтобы увеличить мощность сенсора удаляете этот симистор и ставите ВТ136.

как увеличить мощность сенсорного выключателя

Кроме симистора меняют и сопротивление.

увеличение мощности сенсорного выключателя какие симистор и сопротивление поставить

Под него также место уже подготовлено.

замена сопротивления на сенсорном выключателе какое выбрать кОм и ватт

Советуют ставить от 75кОм до 100кОм мощностью не менее 1Вт. При сопротивлении больше 100кОм датчик будет некорректно работать.

замена сопротивления на сенсорном выключателе какое выбрать кОм и ватт замена сопротивления на сенсорном выключателе какое выбрать кОм и ватт замена сопротивления на сенсорном выключателе какое выбрать кОм и ватт

Плата просто перестанет отзываться на касания.

Читайте так же:
Допустимый длительный ток для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией

Только при такой модернизации ваш сенсорный выключатель сможет спокойно пропускать большую нагрузку.

В «заводском» варианте не подключайте к нему более 40Вт, иначе это приведет к быстрому выходу из строя девайса.

От перегрузки и нагрева в первую очередь начинает чернеть сопротивление (появляются ложные срабатывания), а от перепадов напряжения происходит пробой симистора (лампа перестает отключаться и реагировать на прикосновения).

сенсорные и инфракрасные выключатели для светодиодной ленты как подключить

А еще пробой может закончиться гораздо более серьезными последствиями, и лампа начнет “биться током”.

лампа бьется током от сенсорного выключателя

Если боитесь таких нежелательных побочных эффектов, то можете купить более безопасные 12 вольтовые сенсорные датчики.

сенсорный датчик для настольных ламп на 12В

Правда в этом случае и светильник у вас должен быть не на 220V, а на 12V.

Такие подключаются не напрямую от сети, а после понижающих блоков питания.

как выбрать хороший и качественный блок питания не по мощности бренды

Поэтому, чтобы обезопасить себя и сохранить работоспособность прибора, подключайте к изначально рассматриваемым здесь сенсорам нагрузку не более 40Вт, и все у вас будет в порядке.

Так как же подключить провода к этой чудо коробочке? В первую очередь ориентируйтесь по надписям и обозначениям на корпусе.

подключение сенсорного выключателя

Один из питающих проводов должен разрываться выключателем. За счет этого, собственно говоря, и происходит отключение светильника.

При этом неважно какой это провод – фазный или нулевой. Ведь стоит вам воткнуть вилку в розетку другой стороной и “фазировка” тут же поменяется.

как проверить батарейку на работоспособность с мультиметром и без мультиметра

В общем, соединяете условно фазный провод от шнура питания с проводом подачи напряжения на сенсор (Black – черный).

Ноль из сети подключаете на другой питающий проводник сенсора – Red (красный). То есть, красные и черные провода с коробочки идут на вилку питания 220В.

подключение сенсорного выключателя настольной лампы

Белый (White) и опять же черный (Black) соединяете с двумя проводами, уходящими на светильник.

По схеме у вас в одной точке должно быть подключено три конца:

  • условный НОЛЬ от сети
  • НОЛЬ на сенсор
  • НОЛЬ на лампочку

Фаза разрывается через сенсор и уходит на лампу отдельным проводником. Если вы окончательно запутались, то вот вам более понятный рисунок.

Общая схема подключения выглядит следующим образом.

схема подключения сенсорного выключателя к настольной лампе

После скрутки жил все контакты следует пропаять.

как правильно паять паяльником

А далее обмотать изолентой, либо посадить на термоусадку.

соединение проводов сенсорного выключателя с настольной лампой соединение проводов сенсорного выключателя с настольной лампой

Можно все соединить и на СИЗы (изолирующие колпачки).

Помимо обычной платы управления, которая способна только включать-выключать светильник, есть сенсоры со встроенным диммированием.

Правда речь здесь не идет о плавном изменение яркости – чем дольше держишь руку, тем ярче или тускнее становится свет. Нет, здесь освещение меняется ступенчато.

Всего может быть три уровня яркости:

  • минимальный режим

минимальный режим диммирования настольной лампы с сенсорным выключателем

  • средний

средний режим диммирования настольной лампы с сенсорным выключателем

  • полный накал

полный накал диммирования настольной лампы с сенсорным выключателем

Такие очень удобно ставить для ночников на прикроватных тумбочках. Несколько раз дотрагиваетесь до корпуса лампы и светильник меняет уровень освещения в зависимости ваших нужд.

Однако такая коробочка не подойдет для большинства светодиодных ламп. У них с этим делом бывают проблемы.

как узнать каие лампы диммируются а какие нет

Придется пользоваться только простой лампой накаливания.

Помимо неудобств (придется трижды нажимать на лампу, чтобы ее отключить), самая частая проблема – сильные мерцания и пульсации.

пульсации светодиодных ламп

А еще светодиодная лампочка начинает сильно жужжать.

Схема подключения сенсорного датчика со встроенным диммером ничем не отличается от обычной, рассмотренной ранее.

Кстати, датчик в виде кольца вовсе не обязательно подключать к светильнику напрямую. Никто не мешает вывести его в любое другое место.

Например, приделать к кровати или к тумбочке аккуратную металлическую планку и подсоединить желтый проводник с сенсором на нее.

вывод датчика касания от сенсорного выключателя на алюминиевую планку

Провода можно спрятать за тумбочкой или под кроватью.

В этом случае лежа на постели вообще не придется тянуться к светильнику. Рукой коснулся планки и свет загорелся.

Еще один вариант использования – в прикроватных настенных светильниках или бра (вместо веревочной дергалки).

схема подключения бра с цепочкой шнурком

Если не хотите портить дизайн стены отдельно стоящим квадратным выключателем, или вообще забыли проложить под него проводку, сенсорный мини-выключатель — ваш выход.

Монтируете маленькую коробочку прямо внутрь светильника и запускаете его через касание. В этом случае достаточно только иметь питание на светильник.

подключение бра через сенсорный выключатель подключение бра через сенсорный выключатель подключение бра через сенсорный выключатель

Штробить стены под эл.проводку для выключателя вообще не придется!

Единственный минус таких выключателей – самопроизвольные включения. Когда и почему это происходит?

лампа с сенсорным выключателем самопроизвольно включается из-за чего

Чаще всего на это влияют скачки и перепады напряжения в сети.

Даже изменения в пределах нормы (от 220В – до 205В и наоборот) могут привести к ложному срабатыванию датчика. Такие скачки могут наблюдаться при включении-отключении мощного оборудования.

Читайте так же:
Регулировка тока блока питания светодиодной ленты

Необязательно у вас дома. Это могут быть и соседи, которые “сидят” на одной с вами фазе.

как сделать подсветку рабочей зоны на кухне

Еще к самопроизвольному срабатыванию может приводить нагрев встроенного резистора на плате при подключении мощных ламп.

Поэтому при покупке подробно изучайте отзывы от потребителей, которые уже давно пользуются данным девайсом и не превышайте разрешенную мощность.

сенсорный выключателя для настольных ламп

Сделай сам сенсорные выключатели света

Быстрое развитие технологической сферы деятельности человека повлияло и на другие сферы жизни, в том числе и на обустройство дома. Особенно это касается выключателей у различных электрических приборов. В таком случае хорошо поможет сенсорный выключатель. Этот прибор позволяет без лишних усилий управлять многими электрическими устройствами в квартире при помощи обычных прикосновений.

  • Особенности конструкции
  • Виды сенсорных панелей
  • Преимущества устройств
  • Описание диммеров
  • Критерии выбора
  • Подключение устройства
  • Создание датчика своими руками

Как это работает?

По сути дела, сенсор – это датчик, реагирующий, в данном случае, на прикосновение. Для активации выключателя достаточно лишь слегка дотронуться до контакта, чтобы схема замкнулась. Человеческое тело генерирует определенное количество электричества, поэтому каждое прикосновение к сенсору обладает крохотным зарядом. Этого недостаточно для прямого включения всей системы, но вполне хватает, чтобы дать ей «толчок» через цепь, построенных определенным образом деталей.

Сенсорный выключатель очень часто используется при организации освещения на светодиодных лентах, что довольно экономично. К тому же их конструкция такова, что корпус устройства может находиться вровень со стеной, без выпирающих кнопок, это эффектно смотрится в современных интерьерах. Некоторые навороченные сенсоры настолько чувствительны к человеческому организму, что срабатывают, даже если просто провести рядом с ними рукой или другой открытой частью тела.

Необходимые детали для сборки сенсорного выключателя своими руками

  • МК PIC 8-бит — PIC16F628A.
  • МК PIC 8-бит — PIC12F629.
  • ИК-приемник — 136АА71АВ15Е.
  • 6 выпрямительных диодов — 1N4148.
  • конденсатор — 0.1 мкФ.
  • Резисторы — 5х2200 Ом, 1х10 кОм, 6х1 МОм
  • 6 диодов — 1N4148.
  • 12 светодиодов любого цвета (можно с ленты).
  • Оптопара — MOC3020M или 3021.
  • Симистор — BT137-600
  • Стабилитрон — 5.1 В
  • Выпрямительный диод — 1N4007.
  • 2 конденсатора — С1 (0.47 мкФ, 400 В) и пленочный (1000 пФ).
  • Электролитический конденсатор — (470 мкФ, 15 В)
  • Резисторы — 2х1 МОм, 1х360 Ом (2 Вт), 1х390 кОм, 1х220 Ом (может оказаться на сенсорной плате), 1х2.2 кОм

Видео о том, как работает сенсорный выключатель света:

Схема простого сенсорного выключателя

Подобно розетке с пультом ДУ, сенсорный выключатель света также можно сделать своими руками. Одна из схем сборки своими руками предусматривает наличие там реле, в котором напряжение составляет 6—12 В. В качестве сенсорного элемента можно взять фрагмент фольгированного текстолита. Имеющиеся в выключателе транзисторы легко заменяются на КТ3102 либо КТ315. Подойдет любой диод импульсного типа, имеющий напряжение от 100 В.

Схема сенсорного выключателя

Функционировать схема будет в качестве усилителя сигнала:

  • когда человек каснется сенсора, откроются VT1 и VT2;
  • далее сработает реле, замкнув цепь. К цепи можно присоединить разную нагрузку. Один из концов релейного контакта подключается к сети напряжением 220 В, а второй – к осветительному прибору.

Такой сделанный своими руками выключатель, в отличие от магазинного варианта, подойдет для любой нагрузки вне зависимости от мощности. Если вы планируете подключать маломощные приборы, реле можете исключить из схемы и сделать более мощным транзистор №2.

Преимущества

К числу достоинств сенсорных переключающих приборов следует отнести:

  • Удобство управления схемой переключения (в сравнении с часто заедающим клавишным выключателем);
  • Абсолютная бесшумность работы исполнительного модуля, который встроен в переключатель;
  • Безопасность эксплуатации размещённого в корпусе изделия, питание на которое подаётся через гальваническую развязку;
  • И, наконец, современный эстетичный вид, украшающий интерьеры любых помещений.

Обратите внимание! К герметичной сенсорной поверхности при необходимости можно прикасаться мокрыми руками, что не совсем безопасно для обычных приборов с клавишей.

К тому же такие устройства легко совместимы с системами ДУ, допускающими возможность обустройства нескольких каналов управления. Хороши эти изделия ещё и тем, что их без труда можно изготовить своими руками.

Взаимосвязь механизмов

Чтобы правильно подключить сенсорный выключатель, нужно знать, за что отвечает каждый узел. Классический прибор функционирует по следующей схеме:

  • На чувствительном элементе формируется слабый сигнал, который поступает на вход установленной микросхемы. В этом месте поступающая информационная волна усиливается до нужной величины, после чего через транзистор подается на управляющий электрод симистора. Все манипуляции выполняются за доли секунд.
  • Время открывания выходного элемента управления регулируется в зависимости от длительности включения транзистора.
  • Если пользователь длительное время удерживает пальцы на включателе, то сила тока в питающей цепи будет стремительно возрастать. В такой ситуации освещенность в помещении тоже будет усиливаться.
  • Чтобы выключить свет, пальцы нужно держать на сенсоре и после достижения максимума яркости светового потока.
Читайте так же:
Как делать выключатель света

Если новичок хочет разобраться в том, как работает сенсор, тогда ему нужно детально изучить классическую схему агрегата. Для самостоятельного изготовления чувствительной площадки можно использовать обычную медную фольгу.

Выключатели французской фирмы Legrand отличаются отличным качеством и функциональностью.

Но здесь опять же придется столкнуться с высокой стоимостью импортируемой продукции.
По функциональным возможностям и разнообразию представленных моделей, на рынке нашей страны все три марки имеют практически одинаковое распространение. У них разнятся только цена и, немного, качество.

Схемы

На рисунке изображена схема двухкаскадного сенсорного выключателя, который можно сделать своими руками.

Схема выключателя на двух транзисторах

При касании к сенсору Е1 напряжение от тела человека поступает на усилитель через конденсатор С1. В качестве нагрузки подключено реле К1, которое срабатывает при очередном прикосновении, включая или отключая свои силовые контакты питания лампы. Диод VD1 предназначен для защиты транзистора VT2 от перепадов напряжения, а конденсатор С2 сглаживает пульсации.

Реле подбирается на ток срабатывания 15-20 мА (тип РЭС55А или РЭС55Б). Возможно, величину сопротивления резистора R1 придется изменить, чтобы реле надежно работало. Сначала вместо него подключается переменный резистор на 50 Ом и подстраивается, пока не заработает реле от сенсора. Затем замеряется величина сопротивления и находится постоянный резистор с соответствующим номиналом.

В качестве сенсора применяется фольгированный текстолит, медная пластина или металл с антикоррозионным покрытием. Его несложно изготовить своими руками. Если сенсор устанавливают на расстоянии от платы, подводящий провод следует экранировать.

Источник напряжения – это батарейка на 9 В или блок питания от сети, изготовленный своими руками. Вполне может подойти зарядное устройство.

Схему выключателя лучше собрать на плате, но можно и спаять проводами, поскольку деталей немного. Для их соединения между собой применяются проводки длиной 2-3 см. Для подключения к контакту сенсора и реле длина проводников составит не более 10 см.

При пайке важно не перегреть транзисторы и конденсатор на 0,22 мкф.

Бестрансформаторное питание от переменной сети 220 В не требует отдельного источника. Устройство на симисторе достаточно чувствительно и надежно работает. На схеме рисунка ниже гальванической развязки от осветительной сети нет, но защитой сенсора от высокого напряжения являются резисторы R1 и R2 общим сопротивлением 12 мОм, а также полевой транзистор VT1 c большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор. Чувствительность схемы подбирается изменением сопротивления R2.

В подобных схемах, когда они под напряжением, прикосновение допускается только к сенсору Е1.

Схема сенсорного электронного выключателя на симисторе

Триггер построен на интегральной микросхеме К561ТМ2 (DD1). С его выхода 1 сигнал поступает на базу транзисторного усилителя тока VT2, эмиттер которого соединен с управляющим выводом симистора VS1. Как только на нем появляется напряжение 3 В, симистор открывается и включает источник света. При следующем прикосновении к сенсору триггер меняет состояние и на выходе 1 появляется противоположный сигнал, выключающий лампу EL1.

Мощность нагрузки для данной схемы составляет не более 60 В. Если ее потребуется увеличить, симистор устанавливается на радиатор.

Существуют схемы с функцией светорегулирования. При кратковременных прикосновениях к сенсору лампа будет загораться и гаснуть. Если держать руку на чувствительном элементе, яркость будет расти, а затем уменьшаться. Подобное устройство удобно применять для настольной лампы за рабочим столом. Можно настроить определенную освещенность, убрав руку с выключателя. На рисунке изображена схема сенсорного регулятора.

Схема сенсорного светорегулятора

Сигнал подается от чувствительного элемента на микросхему К145АП2, а она управляет симистором VS1 через транзистор VT1. Питание подается от сети 220 В. Светодиод HL1 является индикатором напряжения и подсвечивает сенсор в темноте.

Стабилитрон следует подобрать так, чтобы на конденсаторе С5 напряжение, подаваемое на входы 4,5 микросхемы, было в пределах 14-15 В. При его меньших значениях лампа мерцает.

Сенсорный выключатель схема

Принцип работы схемы состоит в том, что как только биологический объект попадает в зону действия сенсора, включается свет. Если же он покидает зону контроля ИК датчика, то через заданный временной интервал устройство отключит освещение.

Читайте так же:
Организация разделки проводов кабелей

В момент включения напряжения питания схемы счетчик CD4040 находится в состоянии сброса и на его выходе логический ноль, а на выходе инверторного элемента ИЛИ-НЕ DD1.6 единица, при этом транзистор открыт, и реле нормально замкнутыми контактами шунтирует кнопку выключателя.

Для работы инфракрасного сенсора используется генератор прямоугольных импульсов на элементах ИЛИ-НЕ DD1.1 и DD1.2. Частота следования импульсов 36кГц подобрана для примененного фотоприемника. Если же использовать другой, то для него нужно будет осуществить подстройку генератора на ту частоту, на которую рассчитан фотоприемник.

Для увеличения импульсного тока, поступающего с генератора на инфракрасный светодиод HL2, используется усилитель на элементах DD1.3 и DD1.4. Особенность фотодатчика заключается в том, что при попадании на него модулированного ИК излучения, на его выходе установится сигнал логического нуля.

Пройдя через инвертирующий элемент DD1.5, на одиннадцатом выводе счетчика появится логическая единица, которая запретит ему работать. Если отраженный луч не попадет на фотоприемник, то на этом же входе будет логический ноль, и счетчик начнет считать импульсы, поступающие на десятый вход от мигающего светодиода HL1.

Элементы схемы подобраны так, что через двадцать минут работы, если в зоне доступа сенсора биологического объекта не наблюдается, на выходе счетчика установится логическая единица, а на выходе элемента DD1.6 ноль. При этом транзистор отключит реле К1 и освещение.

При включение схема переключает триггер в одно из устойчивых состояний и включает свет при первом касании к сенсорному датчику, при повторном наоборот переключает триггер в противоположное состояние и тем самым выключая освещение.

Продолжительность нахождения триггера в любом состоянии ничем не задается, до тех пор, пока на схему подано напряжение.

Триггера подключен по типовой схеме для микросхемы К561ТМ2. С первого выхода микросхемы управляющий сигнал поступает на усилитель тока выполненный на биполярном транзисторе. Управляющий вывод тиристора подключен к эммитеру этого транзистора и при достижении на нем уровня напряжения 3В тиристор откроется, и включит свет.

Т.к полевой транзистор обладает большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор, плюс в цепи сенсора имеются мегаомные резисторы, то это не позволит появится опасному потенциалу на сенсорной пластине. Полевой транзистор откроется под воздействием напряжения питания, которое наводится на сенсор от руки. Резистор R3 шунтирует вход 3 триггера. Триггер переключается во время каждого положительного сигнала на третьем входе. Если на первом выходе триггера логический ноль, биполярный транзистор закрыт и освещение отключено. При появление логической единицы, транзистор и тиристор открыты и свет горит.

Сенсорный датчик можно изготовить из любого металла диаметром не менее 30 мм. Эта схема обеспечивает включение и выключение освещения мощность не более 60Вт. При большей мощности, тиристор потребуется установить на радиаторе.

Управлять освещением можно двумя способами. Первый, подносим руку к оптическому датчику на десять сантиметров. Второй, с помощью пульта дистанционного управления ИК излучения.

Реле можно взять практически любое, главное чтоб напряжением срабатывания лежало в диапазоне от 6 до 12 вольт. Сенсором является кусочек фольгированного текстолита. Оба транзистора можно заменить на КТ315 или КТ3102. Диод любой импульсный на напряжение от 100 вольт, можно взять и диод шоттки.

Схема работает как усилитель сигнала — при касании сенсора за счет внутреннего сопротивления человека VT1 открывается, а за ним и VT2,срабатывает реле и замыкает цепь в которую впринципе можно подключить любую нагрузку (смотри справочник по реле). Контакты реле служат выключателем, один из выводов этих контактов подключается в сеть 220, а другой к нагрузке, например лампы освещения.

Выключатель подойдет для сенсорного управления любой нагрузкой, практически независимо от мощности. В случае питания маломощных нагрузок с низковольтным питанием, реле можно исключить, а второй транзистор заменить на более мощный, например КТ819.

NE555 — универсальный таймер используется для генерации повторяющихся и одиночных импульсов со стабильными временными характеристиками.

NE555 в данном варианте работает в режиме компаратора. При прикосновении к сенсорным пластинам произойдет переключение компаратора, выход которого подсоединен к двум светодиодам. Так как максимальный ток NE555 составляет 200 мА, то вместо светодиодов можно подключить реле для управления нагрузкой. Напряжение питания конструкции может быть в диапазоне от 5 до 15 вольт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector