Принципиальная схема сенсорного выключателя
Классический сенсорный выключатель – это устройство на основе полупроводников, управляющее состоянием подключенной к нему внешней электрической цепи с помощью внутреннего коммутационного элемента. Включение и выключение зависит от расположения объекта, дистанционно удаленного от выключателя. Как правило, такой объект наблюдения – это сам человек или его рука.
Содержание
Конструкция
Сенсорный выключатель работает без механических усилий – все действия производятся легким прикосновением к специальной контактной пластине – сенсору.
Устройство включает в себя три основные части. Чувствительный элемент (сенсор), схема анализа, управления на полупроводниках, коммутационная силовая часть. Когда объект воздействия приближается к зоне контроля сенсора, происходит вырабатывание сигнала. Далее происходит преобразование в электросигнал, мощность которого обеспечивает срабатывание коммутационной части. При этом происходит включение или выключение цепи постоянного либо переменного тока. Сенсорные выключатели не только делают удобной эксплуатацию электроприборов, но и способствуют значительной экономии электроэнергии.
Вашему вниманию предлагается принципиальная схема сенсорного выключателя настольного светильника, подходящая для многих электроприборов. С помощью этого устройства приборы мгновенно включаются и выключаются легким касанием руки сенсорного контакта.
Схема
В схему сенсорного выключателя входят: Усилитель тока с транзисторами VT1 иVT2 и фильтр с элементами R3 и С1. Этот фильтр убирает помехи при прикосновении к сенсорному контакту Е1. Основной частью на схеме выступает RS-триггер, состоящий из двух логических элементов DD1.3 и 001.4. Для того, чтобы установить триггер в нужное положение, необходимо осуществить подачу напряжения низкого уровня на один из его входов. Одновременно, на другом входе, устанавливается напряжение высокого уровня.
Для поочередной подачи напряжения низкого уровня на выводы 1 и 6 вводятся две RС-цепочки: R5С2 и R6С3 с разными временными рамками. С помощью триггера происходит управление транзистора VT3 и тринистораVS1, включающего и выключающего лампочку HL1. Питание низковольтной части схемы производится параметрическим стабилизатором на стабилитроне VD7. Конденсатором С4 максимально сглаживается пульсация питающего напряжения. После того как подано питающее напряжение, произойдет установка триггера в такое положение, когда на выходе элемента DD1 низкий уровень. В таком состоянии триггер может находиться без ограничения во времени, из – за чего тринисторV51 закрыт и лампа НИ не светится.
При установке на выходе логического элемента DD1 высокого уровня напряжения, конденсаторы С2 — С3 оказываются разряженными, закрыты диоды VD2 — VD3.
Технические характеристики типового сенсорного выключателя
- Нормативное время отключения – не более 0,2с;
- Расчетная нагрузка – 45 – 110 Вт;
- Потребление тока в режиме ожидания – не более 2 мА.
При проведении пусконаладочных работ особое внимание необходимо уделить соблюдению мер электробезопасности. Это вызвано тем, что питание устройства происходит без помощи разделительного трансформатора. После соприкосновения человека к сенсорному контакту, через его тело может проходить ток максимум 65-70 мкА. Величина такого тока совершенно безопасна и не несет вреда здоровью.
Стабилизаторы напряжения переменного тока: принцип работы + схемы
Проходной выключатель из обычного своими руками: 2 способа
Выключатель с подсветкой: установка, подключение, схема
Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром
Какой стабилизатор напряжения лучше купить — ТОП лучших для дома, дачи, котла, холодильника в 2023 году
Диммер своими руками: 5 схем сборки самодельного светорегулятора
Сенсорный выключатель своими руками — описание и схема сборки
Главная / Умный дом
Содержание:
Сенсорный выключатель предназначается для выключения и включения электроприборов легким касанием пальца. Сегодня этот прибор активно используется в современных технических устройствах.
Если поставить в основу реле, управляющее большой нагрузкой, приспособление может использоваться для регулировки освещения. Особенность сенсорного управления заключается в возможности плавного выключения и включения света, а также наличии там сенсорной панели и пульта ДУ. Иногда сенсорные выключатели выпускают совместно с розеткой электроприборы, которые управляются пультом дистанционного управления. Объединенный блок розетки и выключателя очень удобно устанавливать в кухне или санузле.
Выключатель света сенсорный
Вне зависимости от того, сколько подключенных потребителей, сенсорный выключатель включает в себя:
- чувствительный элемент, размещенный за декоративной пластинкой. Он реагирует на прикосновение либо приближение пальцев;
- полупроводниковую управляющую схему. Она совершает преобразование идущего от чувствительного элемента сигнала в сигнал электрического типа, который воспринимается коммутационным элементом;
- коммутационный элемент, отвечающий за действия с электроцепью (размыкание, замыкание, регулирование нагрузки).
Когда человек касается панели или приближает к ней пальцы, звучит сигнал, преобразующийся в электрический. Затем посредством коммутационной части происходит срабатывание.
Чтобы инфракрасный датчик смог зафиксировать тепловую энергию от пальцев, в приборах нередко используются линзы фокусировки. Таким образом, ИФ-датчики могут реагировать не только на человеческие прикосновения, но и на тепло от других механизмов.
Сенсорный выключатель Kopou белый на 3 зоны
Мнение специалиста
Сенсорные выключатели чаще всего применяются в быту. Данное устройство для светодиодных ламп может быть оснащено диммером, который позволяет регулировать яркость света.
Константин Котовский
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.
Схема инфракрасного выключателя
Отличие работы инфракрасного выключателя света от сенсорного, собранного своими руками, заключается в следующем. Когда человек находится в зоне работы сенсора, лампы включаются. А при отсутствии людей в комнате спустя определенное время свет отключится.
Когда напряжение в схеме включается, данные на счетчике конструкции сброшены, либо на выходе счетчика стоит ноль.
На выходе инверторной составляющей стоит единица. Транзистор находится в открытом состоянии, а контакты реле присоединяются к кнопке выключателя. Чтобы работал инфракрасный сенсор, применяют генератор импульсов. Для увеличения импульсного тока, поступающего на ИК-светодиод, применяют усилители. После прохода через элемент DD1.5 на выходе счетчика показывается логическая единица, запрещающая ему функционировать.
Схема инфракрасного выключателя
Составляющие сборки выключателя своими руками приведены таким образом, чтобы спустя 20 минут работы при отсутствии человека в рабочей зоне сенсора установить на выходе «1», а на выходе DD1.6 – «0». После этого происходит отключение реле К1, а вместе с ним и освещения. В блок к такому выключателю можно добавить розетку с ДУ.
Как сделать простую схему сенсорного переключателя
Этот цикл запускается прикосновением к упомянутой сенсорной пластине, что, в свою очередь, вызывает появление положительного сигнала на выводе № 14 микросхемы всякий раз, когда к нему прикасаются.
Предположим, что при включении питания высокая логика находится на выводе № 3, этот вывод нигде не связан, а также пуст, в то время как вывод № 2 может быть связан с каскадом привода реле, следовательно, в этот момент реле продолжает работать. ВЫКЛЮЧЕННЫЙ.
В ту минуту, когда коснитесь сенсорной панели, положительное напряжение на контакте № 14 микросхемы переключает последовательность выходных сигналов, которая в этот момент перескакивает с контакта № 3 на контакт № 2, что позволяет активировать реле.
На этом этапе ситуация остается стационарной, реле находится во включенном состоянии, а подключенная нагрузка инициализирована.
Но в тот момент, когда сенсорная панель обрабатывается так же, как и раньше, цикл вынужден переключаться с контакта № 2 на контакт № 4, что побуждает ИС вернуться к логике, возвращающейся к контакту № 3, останавливая реле вместе с нагрузка и помогает IC вернуться в режим ожидания.
Эта схема сенсорного переключателя с использованием микросхемы IC 4011 предназначена для включения/выключения на 9устройства, управляемые вольтовой батареей, потребляющие ток около 100 мА.
В рамках одного касания контакта, который короче говоря, коснулся, чтобы изменить от включения до выключения или наоборот.
Цепь сенсорного выключателя управляется за счет паразитного шума в линии, который может быть объединен с входом логического элемента 1 (который обычно, например, три других логических элемента, используемых в устройстве, подключается для работы в качестве инвертора) через R1 после входа контакт задет.
Поскольку микросхема IC1 представляет собой КМОП-устройство, она имеет достаточно высокий входной импеданс, и входной сигнал, вероятно, будет эффективен при переключении входа вентиля 1 из одного логического состояния в другое.
Входное сопротивление цепи действительно выше, чем обратное сопротивление D1, которое используется для соединения входа с землей в условиях покоя, чтобы избежать нежелательной процедуры.
R1 служит в качестве фильтра нижних частот в дополнение к входной емкости схемы, которая ослабляет высокочастотный шум, который может присутствовать в линейном сигнале 60 Гц.
Выход через гейт 1 по-прежнему состоит из существенных звуковых продуктов, а также имеет время выброса, которого может быть недостаточно для управления последней стадией схемы.
Это преодолевается с помощью триггерной схемы, зависящей от вентилей 2 и 3. R3, вероятно, поддерживает вход вентиля 2 в том же состоянии, что и выход вентиля 3, сопротивляясь любому изменению логического состояния в результате выхода вентиля 1 из-за соединение через R2.
Это сопротивление изменениям известно как «гистерезис». R2 имеет более низкое значение, чем R3, поэтому вентиль 1 может легко работать в схеме триггера, если его выходной сигнал имеет достаточную амплитуду.
Сигнал 60 Гц, вероятно, будет достаточно мощным, однако пики шума никогда не будут такими, и поэтому они устраняются через выходной сигнал триггера.