30.03.21

[Домашняя]

То, что электронное устройство, о тем более сенсорное, где управляющий импульс образуется от наводок переменного напряжения в теле человека, не имеет развязки от сети, теоретически может пугать начинающего радиолюбителя из-за кажущейся опасности передачи через сенсорный контакт переменного напряжения самому человеку. Элементы схемы заземлять не надо. С точки зрения безопасности эти опасения несостоятельны. Опасности поражения электрическим током здесь нет. Независимо от фазировки подключения устройства в осветительную сеть оно абсолютно безопасно для повторения и использования. Единственное ограничение: монтаж и проверку надо выполнять при отключенном напряжении, а при подключенном в сеть устройстве нельзя касаться руками и неизолированным инструментом деталей и элементов в правой (после транзистора) части схемы. Рассмотрим схему, показанную на рисунке. Полевой транзистор VT1 имеет большое (в несколько десятков мегом) сопротивление перехода сток-исток-затвор, что препятствует попаданию сетевого напряжения на сенсорный контакт, а резисторы R1 и R2 общим сопротивлением 10 МОм ограничиваю! ток от нижнего (по схеме) проводника настолько, что потенциал на сенсоре Е1 практически незаметен. Из-за того, что схема работает только на одной полуволне сетевого напряжения (это определяется однопериодным выпрямителем на диоде VD2), при касании сенсора Е1 рукой лампа накаливания EL1 будет мерцать. Сенсор Е1 представляет собой пластину величиной с пятирублевую монету из тонкой жести, взятой из декоративного внешнего оформления решеток акустических систем С-30 или аналогичных. Если на сенсор нет воздействия, потенциал на управляющем электроде тринистора VS1 недостаточен для его открывания, и он закрыт, лампа EL1 не светится. Наведенное на сенсоре электрическое поле наводок переменного напряжения через проводник поступает на затвор полевого транзистора VT1, приводит к его открыванию. Транзисторный переход сток-исток шунтирует резистор R3, поэтому при открывании транзистора на управляющем электроде тринистора присутствует достаточный для открывания последнего потенциал - включается капсюль ЕР1, тринистор открывается, и лампа загорается. Спектр применения устройства разнообразен и ограничивается только фантазией радиолюбителя. Оно может выполнять функции сигнального устройства: при касании дверной ручки входной двери (для этого сенсор Е1 подключается к дверной ручке неэкранированным проводом типа МГТФ-1 длиной до 50 см - во избежание наводок и ложных срабатываний) сработает электрический звонок (рассчитанный на переменное напряжение 110...220 В, если его включить вместо EL1) или включится лампа накаливания. Хорошие результаты дает применение устройства в качестве квартирного звонка. В этом случае к контактам А и Б (как показано на схеме пунктиром) подключается звуковой капсюль со встроенным генератором ЕР1. Лампа накаливания служит дополнительным ограничивающим ток элементом и одновременно световым сигнализатором состояния устройства. Это обычная электрическая лампа накаливания. Она рассчитана на напряжение 220...235 В и мощность 7...40 Вт. В налаживании устройство не нуждается и при исправных элементах   начинает   работать   сразу   после   включения. Чувствительность узла можно подкорректировать изменением сопротивления резистора R4. Увеличение сопротивление R4 приведет к уменьшению чувствительности устройства, и наоборот. При необходимости применения провода к сенсору Е1 длиной более 30 см (в совокупном варианте большого электрического фона в помещении, на предприятиях, участках сборки и испытания электронного оборудовании, ремонтных мастерских) узел может реагировать на изменение фона без воздействия человека на сенсор Е1, т.е. работать с помехами. Чтобы исключить эти помехи, в схему вводят шунтирующий постоянный резистор R5 между точками А и Б (показан внизу схемы). Корректировкой сопротивления резистора R2 также добиваются незначительного изменения чувствительности узла. Транзистор VT1 заменяют КП501 с любым буквенным индексом, КП7131А9 или микросборками КР1014КТ1, 2VN2120, ZN2120, содержащими каждая по два аналогичных транзистора. Тринистор VS1 должен быть с минимальным током управляющего электрода. Кроме указанного на схеме, это может быть Т112-16-х или аналогичный. Предохранитель FU1 введен в схему как дополнительный элемент безопасности. Его можно заменить самовосстанавливающимся предохранителем типа MF-R025, LP60-025 или аналогичным. В последнем случае общая стоимость деталей возрастает. Звуковой капсюль со встроенным генератором ЕР1 можно заменить любым подходящим, рассчитанным на постоянное напряжение 5... 12 В (от этого может изменяться только громкость и тон звука), например, HSB23-A8, KPI-1410, 1205FXP. Если применить капсюль типа KP1-4332-12, то звук будет прерывистым. Все постоянные резисторы типов МЛТ-0,5, MF-50, Pl-4, C1-4, С2-26 или аналогичные. Оксидный конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Его тип К50-24, К50-29 или аналогичный. Стабилитрон VD1 заменяют КС175А, Д808. Д814А или аналогичным с напряжением стабилизации 6...9 В. Выпрямительный диод VD2 заменяют КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичным, учитывая, что ею обратное напряжение не должно быть менее 300 В. Устройство работает только, при наличии в осветительной сети напряжения 220 В. Если произойдет несанкционированное отключение электроэнергии, устройство сигнализации окажется бесполезным. Недостатком устройства также является то, что световая (или звуковая) сигнализация активируется только при касании сенсора Е1. Но этот недостаток можно исправить, незначительно изменив схему (добавив элементы блокировки тринистора), что, несомненно, доставит радиолюбителю бесценный опыт. Другой недостаток заключается в том, что сенсорный узел, как и все другие сенсоры, эффективны только там, где есть наведенное в человеке (или животном) электрическое поле переменного тока, т.е. в жилых и производственных помещениях, и будет бесполезен на открытой местности.

Электрик №3-4 2006г стр. 47