Простой сигнализатор влажности

Рассказать в:

Многие современные импортные стиральные машины обору­дованы сигнализаторами подтекания воды из них. Устаревшие или более дешевые модели стиральных машин такой сервис­ной функции не имеют. К сожалению, некоторые их владель­цы уже на собственном опыте знают, что такое "потоп" и "сколько это будет стоить". Чтобы не испытать это чувство, можно заранее воспользоваться материалами статьи [1].

                                            Простой сигнализатор влажности

Схема простейшего сигнализа­тора повышения влажности приве­дена на рис. 1. Она контролирует состояние датчика влажности (сенсо­ра), который подключается к контак­там К1 "SENSOR". Конструкция дат­чика может быть самой различной.

Простой сигнализатор влажности CVAVR CAVR AVR CodeVision cavr.ru

Все зависит от возможностей его изготовителя. В простейшем слу­чае достаточно воспользоваться "печатной" платой, на которой име­ются два проводника, расположен­ные на удалении 0,5...1,5 мм друг от друга. Для повышения эффек­тивности работы такого датчика при минимальных его размерах можно сделать проводники в виде спирали. Это позволит увеличить "зону взаимодействия" проводни­ков без значительного увеличения габаритов датчика.

На микросхеме интегрального таймера IC1 типа NE555 выполнен моностабильный генератор им­пульсов. Собственная частота ге­нератора определяется номинала­ми резисторов R1, R2 и конденса­тора С1.

К выходу схемы (КЗ "OUT- REPRO") подключается любой электромагнитный или динамичес­кий излучатель. Для исключения перегрузки микросхемы по выходу необходимо, чтобы его сопротивле­ние при напряжении питания мик­росхемы 9 В было более 50 Ом. Можно воспользоваться и малогаба­ритным пьезоизлучателем. При этом его надо будет зашунтировать рези­стором сопротивлением 2...20 кОм. В качестве конденсатора С2 при этом достаточно будет использовать неполярный керамический конден­сатор емкостью до 0,22...0,68 мкФ или вообще заменить конденсатор С2 ... перемычкой. Смелее экспе­риментируйте!

При сухом датчике влажности транзистор Т1 будет в непроводя­щем состоянии, напряжение пита­ния на микросхему IC1 не подает­ся и она обесточена. Если влаж­ность в месте расположения датчи­ка "SENSOR" повысится, то тран­зистор Т1 получит смещение базо­вого перехода и отопрется. Микро­схема IC1 получит питание и начнет генерировать электрические сигна­лы звукового диапазона частот. "Зазвучит" излучатель, сигнализи­руя о протечке воды в месте уста­новки датчика.

Для повышения чувствительно­сти работы схемы целесообразно в качестве Т1 использовать тран­зисторы с большим коэффициен­том усиления, например, ВС549С или отечественные КТ3102Е.

Схема рис. 1 очень простая и типовая. Казалось бы, что в ней еще усовершенствовать? Действи­тельно, начинающие радиолюбите­ли могут повторять ее. Собствен­но, на них она и была рассчитана. Более любознательные читатели могут задаться вопросом рацио­нальности предлагаемого в схеме рис. 1 [1] способа включения/вык­лючения генерации микросхемы электронного таймера серии 555. Из алгоритма работы этих микро­схем [2] известно, что в зависимо­сти от напряжения на выводе 4 тай­мер может находиться в рабочем или пассивном (заторможенном) состоянии. Так, если на вывод 4 по­дано напряжение менее 0,4 В, то на выходе таймера (независимо от сигналов на других его входах) ус­танавливается напряжение низко­го уровня. Этот режим называется пассивным.

Если напряжение на выводе 4 превышает 1 В, то цепь блокиров­ки работы таймера автоматически выключается и не влияет на после­дующую работу таймера. Это ак­тивный режим. Микросхема может работать как моностабильный ге­нератор в данном случае. Ток уп­равления микросхемой по выводу 4 очень мал и не превышает 0,2 мА. Это позволяет изменить схему уп­равления ее работой. Дело в том, что с повышением влажности в области датчика "SENSOR" сопро­тивление самого датчика меняет­ся не скачкообразно, а постепенно. Примерно так же постепенно будет уменьшаться и сопротивление пе­рехода эмиттер-коллектор транзи­стора Т1. Возрастает напряжение питания микросхемы IC1. Пример­но при 3...4 В она начинает гене­рировать, но громкость звука в громкоговорителе "REPRO" будет очень слабой. По мере повышения влажности в зоне датчика гром­кость возрастает.

Целесообразнее постараться придать сигнализатору влажности релейные свойства - сигнал трево­ги должен быть достаточно силь­ным уже при минимально допусти­мом уровне контролируемого пара­метра (влажности). Для этого, ве­роятно, достаточно вывод 8 (+Vcc) микросхемы IC1 и резистор R1 под­ключить непосредственно к выхо­ду выключателя питания S1. Вывод 4 этой микросхемы соединяют с эмиттером транзистора Т1 и допол­нительным резистором R3. Второй конец этого резистора должен быть соединен с минусом питания мик­росхемы - рис. 2. 

Простой сигнализатор влажности CVAVR CAVR AVR CodeVision cavr.ru

Как и ранее, пока датчик влажности сух, транзистор Т1 находится в непроводящем со­стоянии. Тока эмиттера транзисто­ра и падения напряжения на рези­сторе R3 нет. Таймер "заторможен" по выводу 4.

При повышении влажности транзистор Т1 отпирается, ток эмиттера(коллектора)создает па­дение напряжения на резисторе R3. Как только на этом резисторе будет более 0,4...1 В, таймер раз­блокируется и начинает генериро­вать импульсы. Релейный режим управления работой генератора НЧ при линейном изменении сопро­тивления датчика влажности дос­тигнут.

В заключение хотелось бы выс­казать предположения в выборе типа транзистора Т1 и номинала резистора R3. Поскольку ток тай­мера 555 по выводу 4 может быть очень мал (менее 0,5 мА), то зада­димся током коллектора этого транзистора, например, 2 мА. Зна­чит, при напряжении питания схе­мы 9 В сопротивление R3 может быть 4,3 кОм.

Получение столь небольшого тока через транзистор Т1, вероят­но, возможно и при не столь уж и большом коэффициенте его усиле­ния. А это допускает применение в качестве Т1 любых типов мало­мощных транзисторов без их под­бора. Возможно, целесообразно выполнить эмиттерную нагрузку транзистора Т1 в виде цепочки из двух резисторов (R3 и R4) - рис. 3. Это дополнительно облегчит на­стройку схемы.

Простой сигнализатор влажности CVAVR CAVR AVR CodeVision cavr.ru

Насколько был прав автор этих строк, покажет эксперимент чита­телей.

Литература

1. Poplachove cidlo vlhoctf // Amaterske RADIO. 2009. №12. S.3.

2.   B.H. Вениаминов, O.H. Лебе­дев, А.И. Мирошниченко. Микро­схемы и их применение // М.: Изда­тельство "Радио и связь". 1989. С.81 -82.

Е.Л. Яковлев

г. Ужгород, Украина


Раздел: [Схемы]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru