31.03.21

[Домашняя]

Существуют помещения, в которых не желательно устанавливать обычные контактные выключатели, например, при повышенной влажности в помещении желателен выключатель в герметичном корпусе, срабатывающий от прикосновения или от поднесения к нему руки. Фирма Honeywell выпускает инфракрасный датчик отражения НОА1405, этот датчик представляет собой корпус, в котором расположены ИК-светодиод и ИК- фототранзистор. Расположены они, так что оба направлены наружу, на рабочую поверхность датчика, но между ними есть светоизолирующая перегородка, которая не позволяет ИК-излучению от светодиода непосредственно попадать на ИК-фототранзистор, - только путем отражения от поверхности, расположенной перед датчиком. Эти датчики используются в различных системах автоматики и могут попасть к радиолюбителю и с разборки неисправной промышленной аппаратуры. Так же, они бывают и в продаже. В Л.1 автор приводит конструктивные размеры и параметры датчика НОА1405. Чувствительность датчика (максимальная дальность отражающей поверхности) сильно зависит от тока через светодиод. Изменяя сопротивление резистора, через который поступает ток на светодиод можно найти оптимальное значение, при котором датчик срабатывает от прикосновения к рабочей поверхности датчика, или от поднесения к нему руки на некотором расстоянии. Принципиальная схема показана на рисунке.

Оптический датчик отражения - VT1. Когда перед датчиком нет отражающей поверхности ИК-излучение от ИК- светодиода не поступает на фототранзистор датчика и он остается закрытым, и напряжение на его эмиттере равно нулю. Как только перед датчиком появляется отражающая поверхность, ИК-свет, излучаемый светодиодом датчика, от него отражается и попадает на фототранзистор датчика. Это приводит к тому, транзистор фотодатчика отражения открывается, и напряжение на его эмиттере резко увеличивается почти до напряжения питания, то есть до напряжения уровня логической единицы. Цепь C1-R3-VD1 формирует импульс, который поступает на вход С триггера D1. Это приводит к переключению триггера в состояние, имеющееся на входе D. В исходном состоянии на D логическая единица, поэтому на прямом выходе D1 устанавливается единица. Транзистор VT2 открывается и включает питание осветительной лампы. При поднесении руки к поверхности оптического датчика отражение может прерываться, что приведет к тому, что на вход С триггера поступает не один, а несколько импульсов. Это должно вызвать многократное переключение триггера и установку его в случайное состояние. Чтобы такого не происходило, в схеме есть линия задержки на СЗ и R5. Она не поз­воляет быстро изменяться напряжению на входе D триггера. Поэтому триггер от каждого одного поднесения руки к VT1 переключается один раз (нужно время на заряд-разряд СЗ через R5, а за это время колебания затухают). Резистор R6, включенный между выходом микросхемы D1 и затвором полевого транзистора нужен для ограничения импульса зарядного тока емкости затвора при переключении. Без резистора возможны сбои в работе триггера из-за импульсной перегрузки выхода D1. В момент подачи напряжения от электросети на схему происходит зарядка конденсатора С2 через резистор R4, что устанавливает триггер D1 в состояние нуля на прямом выходе. Это необходимо для того чтобы после перебоя в электроснабжении выключатель автоматически устанавливался в выключенное положение. Источник питания состоит их мостового выпрямителя на диодах VD3-VD6, от которого также питается и осветительная лампа, и параметрического стабилизатора на резисторах R7, R8, стабилитроне VD2 и конденсаторе С4. Если нет датчика отражения НОА1405, можно сделать аналогичное устройство самостоятельно. Нужен ИК-светодиод (например, такой как используется в пультах ДУ телевизоров) и ИК-фототранзистор. При этом нужно монтировать на плате эти детали так, чтобы фототранзистор и светодиод были с разных сторон платы, а сама плата между ними была непрозрачная (оставить непротравленную фольгу). Получится примерно то, что показано на рисунке 2.

Стабилитрон 1N4742A на 12V при токе стабилизации до 380 мА. Его можно заменить каким-то другим с током не ниже 50 мА и напряжение 12V, например, КС512. Микросхему CD4013 можно заменить отечественной К561ТМ2. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 12V. Ключевой транзистор IRF840 можно заменить любым аналогом, например, BUZ90 или КП707В2. Выпрямительные диоды 1N4007 можно заменить любыми аналогичными, например, КД209.

Радиоконструктор №10 2014г стр. 25