Емкостное реле на микросхеме К176ЛА7

Чувствительным узлом многих любительских емкостных реле служит генератор электрических колебаний высокой частоты (сотни килогерц и выше). Когда в контур такого генератора вводят дополнительную емкость, то частота его колебаний изменяется или генератор перестает работать совсем. При этом срабатывает пороговое устройство, соединенное с генератором, и появляется звуковой или световой сигнал.

Но высокочастотный генератор емкостного реле может стать причиной помех радиоприему. Другое дело, если его генератор будет работать на звуковой частоте. Тогда емкостное реле становится «безопасным» для работающих радиоприемников. Правда, чувствительность такого реле может несколько снизиться, зато оно будет проще в изготовлении и налаживании.

Принципиальная схема

Схема такого варианта емкостного реле приведена на рис. 1, а. Его генератор прямоугольных импульсов, следующих с частотой около 1 кГц, собран на элементах DD1.1 и DD1.2. Выход генератора через дифференцирующую цепь C3C4R2 соединен с входом элемента DD1.3. Этот логический элемент выполняет функции компаратора напряжения, а элемент DD1.4 используется ка в электронное реле, к выходу которого подключен источник звукового сигнала — телефонный капсюль BF1.

Емкостное реле на микросхеме К176ЛА7

Рис. 1. Схема (а) и монтажная плата (б) емкостного реле.

Пока емкость между датчиком Е1 и общим проводом устройства мала, на резисторе R2 и входе 6 элемента DD1.3 формируются короткие импульсы напряжения положительной полярности, амплитуда которых соответствует напряжению высокого уровня. -Поэтому на выходе этого элемента также формируются короткие импульсы, но уже отрицательной полярности.

Иначе говоря, в течение большей части времени на выходе элемента DD1.3 будет напряжение высокого уровня и только в течение короткого промежутка времени — низкого уровня. Во время действия напряжения высокого уровня конденсатор С6 медленно заряжается через резистор R3, а при действии низкого — быстро разряжается через диод VD1. Так как разрядный ток значительно превышает зарядный, то на конденсаторе будет напряжение низкого уровня, которое закрывает элемент для прохождения сигнала генератора.

При приближении к датчику Е1 руки емкость относительно общего провода увеличивается, отчего амплитуда импульсов на резисторе R2 уменьшается и перестает соответствовать напряжению высокого уровня.

Поэтому на выходе элемента DD1.3 постоянно поддерживается напряжение высокого уровня и конденсатор заряжается до такого же уровня, в результате чего на выходе элемента DD1.4 появляются импульсы генератора, а в телефоне — звуковой сигнал.

Конструкция и детали

Чувствительность реле изменяют подстроечным конденсатором С4. В устройстве, монтаж которого показан на рис. 1, б, можно применить подстроеч-ные конденсаторы КПВ, КПК-МЛ, КПК-1, резистор R2 составлен из двух-, трех резисторов меньшего номинала, для повышения чувствительности сопротивление этого резистора можно увеличить до 10 ... 15 МОм. Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме, составляет 1,5 ... 2 мА, а при подаче звукового сигнала — 3 ... 4 мА.

Монтажная плата устройства показана на рис. 1.  Датчик Е1 представляет собой металлическую сетку или пластину размерами примерно 200X Х200 мм.

Налаживание

Проверяют и настраивают емкостное реле в следующей последовательности. Одной рукой касаются неизолированного общего провода и подстроечным конденсатором С4 добиваются пропадания звукового сигнала. После этого приближают руку к датчику—в телефоне должен появиться сигнал. Если звука нет, то увеличивают емкость конденсатора СЗ, если же звуковой сигнал не пропадает, то уменьшают емкость этого конденсатора или удаляют его вообще. Более точным подбором емкости подстроечного конденсатора можно добиться срабатывания реле при поднесении руки к датчику на расстоянии 10 - 15 см.

С эмкостным реле думаю все понятно, а для управления устройствами при помощи звука используется звуковое реле, основным датчиком которого является микрофон.

Литература: И. А. Нечаев, Массовая Радио Библиотека (МРБ), Выпуск 1172, 1992 год.

1 4390 Детекторы и датчики
емкостное реле реле сенсор детектор
Комментарии (11):
#1 Александр Март 15 2012
0

Если схема действительно рабочая, подскажите "знающие" как в место динамика реле на ~ 9V поставить, понимаю что можно через транзисто, но какой?

#2 root Март 15 2012
0

Можно сделать ключ на тиристоре, как на Рис.19.3. в публикации Компараторы и их применение, градиентные реле, только через резистор 1-2кОм.
А можно на транзисторе, как в вот этой схемке:

Емкостное реле на микросхеме

А если нужна коммутация мощной нагрузки то можно попробовать присоединить вот эту схемку, там же сразу стабилизированное питание 9В для схемы эмкостного реле и ключ:

Емкостное реле ключ на 220В

#3 Александр Март 15 2012
0

Вот так пойдёт? Питаться будет от батарейки. Сын (12 лет) спаял сирену, включать схема должна её.А транзистор чем заменить можно ? Спасибо.
Подключение реле к транзистору

#4 root Март 15 2012
+1

Думаю стоит попробовать так: вместо телефона BF1 подключите резистор 1К, а к 3му выводу микросхемы подключите кусок схемки, что вы привели выше.
Насчет транзистора VT1: реле у вас скорее всего маломощное, потому транзистор можно поставить любой маломощный n-p-n структуры, что имеется в наличии, например: КТ315, КТ3102.

Сын (12 лет) спаял сирену

Это просто супер, сын молодец и Вы достойны похвал!

#5 root Март 15 2012
0

Кстати, во втором комментарии на первом рисунке на микросхеме К561ТЛ1 собрано также простое ёмкостное реле ;)

#6 Александр Март 15 2012
+1

"Принцип устройства основан на изменении емкости между штырем антенны (используется стандартная автомобильная антенна) и полом. " это написано про схему на К561ТЛ1, так понял пол это земля , общий что ли незнаю как сказать. Может не правильно понял. В любом случае буде делать и отпишемся. Спасибо Вам.

#7 Александр Апрель 30 2012
0

Здравствуёте. Спасибо за помощь. Собрали реле на ТЛ1 правда чуть по другой схеме (и в ней отсоединили контакт 5 от контактов 1 и 2, и то и это реле часто запирались, а нам надо было одиночные сигналы)очень чувствительное. Всё работает мы довольны правда почему то таймер задающий режим работы капсуля частенько запускался сам поменяли транзистор на вводе на полевой (мощный конечно, но уж какой был под рукой)пока вроде всё работает ок. Всё конечно на монтажке будем, делать плату (объединили три схемы уж не знаю правильно ли , но работает).

Емкостное реле с сиреной

Спасибо с праздниками.

#8 root Апрель 30 2012
+1

Я рад что у вас все получилось. Схема что вы привели достаточно интересная(уменьшил ее и сделал кликабельной), думаю пригодится еще кому то.

правда почему то таймер задающий режим работы капсуля частенько запускался сам
Думаю что проблема была не в транзисторе. поскольку вы все собирали навесным монтажом то присутствовали помехи из-за проводков и т.п., когда соберете на печатной плате все будет работать очень стабильно. Также советую подобные чувствительные устройства собирать на двухстороннем текстолите: одна сторона под дорожки а друга - под экран.
Удачи и поздравляю с успехом ;)

#9 Александр Май 01 2012
0

Здравствуйте. Простите что надоедаем. Просто схему пришлось немного переделать. Дело в том что при подаче питания с таймера на сенсор проходит импульс который запускает таймер работы капсуля в следствии чего он срабатывает. Оно может и не плохо - спокойно закрыл дверь отошол и услышал звук сигнализации (значит включилась). Но мы собираемся с сыном поставить в место капсуля сирену, что он собрал и громыхать лишний раз как то не хочется.

Схему переделали но вот вопрос тиристор КУ202Н1 подойдёт для этого сирена собрана по схеме кита как написано 15вт и питание до 1,5а там выходной кт829а. Простите, что беспокоим, взарание благодарны.
P.S. При подключению к плате сенсора экранированного кабеля 1,5 метра(взяли телевизионный) ни наводок и ложных срабатываний и срабатывает просто от прикосновения к концу провода.

Сенсорное реле с сиреной

#10 root Май 02 2012
+1

КУ202Н1 рассчитан на работу с напряжениями до 400В и выдержит ток в открытом состоянии в пределах 7-10А, потому для ваших целей подходит без проблем. По результатах работы посмотрите как будет вести себя схема, если будет замечена нестабильность в работе ключа на тиристоре то советую заменить VT2 составными транзистором(КТ315+КТ817) и подобрать R8 на приведенной вами схеме.

#11 Александр Май 03 2012
0

Здравствуйте. Спасибо за помощь. А тиристор всё работает прекрасно с капсулем проверяли. Спасибо.

Написать комментарий:

cashback