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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sensor de humidade, luz e nível de água no temporizador KR1006VI1 (NE555). Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Para sinalizar a violação de um parâmetro na produção e em casa, são utilizados relés eletromagnéticos conectados a circuitos eletrônicos. Os contatos dos relés eletromagnéticos funcionam de forma mais durável se o enrolamento for alimentado no modo "gatilho" - uma alimentação aguda e uma remoção brusca de tensão, enquanto é desejável reduzir o número de ligações e o "salto" é completamente indesejável - pulsado alimentação do enrolamento do relé. O cronômetro no chip KR1006VI1 é adequado para tais propósitos pelos seguintes motivos:
Assim, dois dispositivos de limite, um gatilho e duas saídas poderosas com um tamanho de pacote pequeno permitem que você monte bons dispositivos, mas vamos nos concentrar em um dispositivo de relé - um conversor de um sinal fraco e que muda lentamente em dois estados que mudam drasticamente para controlar o relé de saída. A Figura 1 mostra um diagrama de um detector de umidade. O esquema é adequado para controlar o momento de deposição de gotículas de umidade no sensor higristor R'. O sensor mais simples pode ser feito de folha de fibra de vidro, cortando-se duas trilhas em zigue-zague. Os melhores resultados serão se você cobrir essas faixas com prata ou usar uma placa de fluoroplástico e eletrodos de aço inoxidável pressionados contra ela. Para "pegar" melhor o aumento da umidade do ar, você pode colocar os eletrodos do sensor em um saco de cloreto de cálcio (ou pelo menos sal de mesa). Coloque o sensor em um local mais fresco. O resistor R1 define o limite para o circuito (tração da armadura do relé). O desligamento do circuito (liberação do relé) ocorre com uma resistência maior do sensor, portanto o relé não funcionará com muita frequência.
O resistor R2 limita o limite de ajuste de R1 a "zero", R3 limita a corrente na entrada do circuito do sensor durante a instalação, situações de emergência. O capacitor C1 (com bom isolamento!) Suaviza o sinal de entrada, bem como a interferência da rede. É aconselhável usar sempre o diodo zener VD1 em circuitos com o temporizador KR1006VI1 - isso permitirá que você monte e configure o dispositivo com segurança: o diodo zener limita a tensão nas entradas do temporizador de + tensão de estabilização a - 0,6 V. O O diodo zener pode suportar corrente de até 30 mA e o resistor de entrada tem uma resistência de 50 kOhm . Conclusão: a tensão de entrada de até 1500 V não prejudicará o temporizador (e o resistor de entrada falhará). O capacitor C2 suaviza o potencial do pino 5 do microcircuito, que está "envolvido" nos circuitos de comparação do comparador, portanto seu uso é obrigatório. O diodo VD2, ligado "de volta" à energia, remove os surtos de corrente no momento em que o enrolamento do relé é desligado. A fonte de alimentação do circuito deve ser estabilizada (o microcircuito pode operar normalmente na faixa de alimentação de 5-16V. O fotorrelé (Fig. 2) contém um estágio de entrada em um transistor de efeito de campo com uma porta isolada. Isso aumenta a resistência de entrada para bilhões de ohms e permite incluir não apenas fotorresistores semicondutores, mas também fotocélulas a vácuo, cuja estabilidade com mudanças de temperatura é maior que a dos semicondutores. Obviamente, reduzindo a resistência do resistor R1 até 10 kOhm, você pode ajustar a entrada do circuito à resistência do fotossensor no momento em que o relé de saída é acionado. Um circuito com seguidor de tensão em um transistor de efeito de campo permite, ajustando a resistência do resistor R6, “reunir” as bordas do intervalo para ligar (desligar) o relé.
Se no circuito (Fig. 1) o momento de operação do relé satisfaz o usuário, e desligar (retorno) requer uma grande mudança no potencial de entrada, então no circuito (Fig. 2) aumentando a resistência do resistor R6, você pode estreitar arbitrariamente o "diferencial" entre ligar e desligar. A possibilidade de tal ajuste torna possível transformar o dispositivo de sinalização de violação de parâmetro em um regulador que mantém o parâmetro em um determinado intervalo próximo à norma. Para controlar ou regular a temperatura, é necessário incluir um sensor de temperatura - um termistor, diodo ou transistor (Fig. 2) na entrada do circuito da Fig. 3. Um semicondutor diminui a resistência à medida que a temperatura aumenta. Se o aquecimento do diodo em 10 ° C leva a uma diminuição de aproximadamente duas vezes na resistência, o aquecimento do transistor leva a uma diminuição de quatro vezes. O semicondutor de germânio "sente" a temperatura com mais força, mas o de silício pode operar em temperaturas mais altas (até 150°C). É melhor instalar transistores nos quais a caixa esteja conectada ao coletor e o emissor seja alimentado com energia positiva, então não haverá problemas em isolar o ponto de "entrada" da caixa do circuito.
Para aumentar a velocidade do circuito, um dissipador de calor de folha estanhada pode ser soldado ao invólucro do transistor. Se a soldagem for realizada com um ferro de solda potente e o transistor for resfriado rapidamente com ar, mesmo os dispositivos de germânio não serão danificados. Com tal sensor de temperatura, a 9ª expedição da região de Vinnitsa. mediu a temperatura do ar durante as observações do eclipse solar em 1981 na região de Novosibirsk. Comente. Os terminais dos transistores em caixas de metal são isolados com isoladores de vidro. Verifique se a iluminação dos fios pela luz do sol fará com que o circuito funcione, se necessário, enrole-os com linha preta e cubra-os com cola. Se a resistência do sensor de temperatura não for muito alta, o transistor de efeito de campo pode ser substituído por um bipolar de alto ganho, por exemplo, KT3442B, isso reduzirá as dificuldades de instalação. Ao conectar os contatos do relé de saída nos diagramas (Fig. 1 e 2), deve-se levar em consideração que o relé fecha quando a umidade, temperatura e iluminação aumentam e abre quando diminuem. Assim, se o circuito da Fig. 2 controla o circuito do extintor automático, devem ser utilizados os contatos de fechamento do relé. Se o circuito controlar o aquecedor elétrico da lâmpada na cabine de secagem, é necessário usar o contato do relé NC A presença de dois comparadores como parte do chip temporizador permite realizar um circuito simples para controlar a bomba de abastecimento de água (Fig. 4). O circuito é projetado para bombear água para fora do tanque (o circuito de enchimento do tanque usa um contato de interrupção no relé de saída). Quando o eletrodo de nível inferior E1 é encharcado com água, uma tensão aproximadamente igual à metade da tensão de alimentação atua na entrada do circuito (tal tensão não pode comutar a saída do microcircuito), devido às mesmas resistências dos resistores R1 e R2 . Dependendo da temperatura da água, do material do eletrodo, o EMF emergente pode distorcer levemente essa tensão, então você terá que alterar o valor do resistor R2.
Com um novo aumento do nível da água e a imersão do eletrodo E2 na entrada do circuito, a tensão diminui abaixo da terça parte da tensão de alimentação. Isso faz com que o circuito mude e o relé de saída opere! O nível da água diminui, mas enquanto E1 estiver na água, o estado do circuito não muda. A perda de contato entre E1 e a água leva a um aumento da tensão na entrada do circuito acima de 2/3 da tensão de alimentação, resultando na desenergização do acionamento interno dos microcircuitos e do relé. Para sintonizar o circuito, a seguinte circunstância é essencial: é necessário sintonizar na menor temperatura da água e na menor concentração de impurezas condutoras. A capacitância do capacitor C1 é escolhida relativamente grande para que o pickup de rede no fio que vai para a entrada do circuito seja suprimido. Este capacitor é melhor instalar não eletrolítico. O resistor R2, que conecta as derivações dos eletrodos entre si, deve ser instalado em uma placa de fibra de vidro, que é fixada em um dos eletrodos (ao terminal do eletrodo). O cabo flexível é conectado por um condutor isolado ao segundo eletrodo. É necessário proteger o resistor da umidade e influências mecânicas. Ao contrário da maioria dos circuitos de indicadores de nível de água, este circuito não apenas economiza um núcleo do cabo, o que simplifica a configuração e instalação, mas também suprime a interferência de tensão CA na entrada do circuito, incluindo ruído de impulso (que atualmente é usado em instalações existentes com nível industrial (indicadores) muitas vezes causam problemas). Ao aumentar as classificações de R3 e C1, você pode até "atrasar" o tempo de operação do relé em vários minutos, então qualquer pickup de impulso não será capaz de causar falso disparo do circuito. Além disso, o microcircuito possui mais um terminal de entrada (pino 4), cujo fechamento “redefine” a saída do temporizador para 0, independentemente dos potenciais de entrada (pinos 2 e 6). Normalmente este pino 4 é conectado à tensão de alimentação para que a entrada não afete o funcionamento do circuito. Outra aplicação interessante pode ser obtida por um dispositivo de relé se sua entrada estiver equipada com uma luz dupla (diferencial) ou sensor de temperatura. Neste caso, o relé de saída é ativado quando o limite de luz/sombra passa pelo sensor duplo. Para eliminar falsos positivos, bem como para proteger dois sensores de alta iluminação, é necessário instalar dois resistores R1 - para limitar a corrente do fotosensor "um" e R2 - para adicionar a corrente "inicial" ao ombro de " "sensor fotográfico de alguém. Tal circuito, no caso de iluminação de dois sensores com luz brilhante, dá à entrada do circuito do relé um potencial próximo aos valores limite de R2 e R. levaria a um sinal indefinido na entrada do circuito.E somente no caso de não muita iluminação dos fotossensores, sob a condição de maior iluminação R ', o dispositivo de relé muda para o estado necessário (dependendo de qual opção de entrada na Fig. 5 nos convém). Uma conexão tão incomum de sensores facilita a criação de um alvo para fotos. Na zona central existe um fotoresistor, e ao seu redor existem quatro, ligados em paralelo, só o "bater" de luz na zona central acionará o relé de saída! Se o resistor R3 for desviado com um diodo de silício, então, dependendo de sua polaridade, o circuito irá mais rápido para um estado e mais lento para outro. Ao selecionar R3 e C1, é possível atrasar a operação do relé por um breve flash de luz por um tempo. Não será difícil fazer um despertador para um pescador, acionado pela luz da lua. Para fazer isso, você precisa apontar o tubo protetor dos fotosensores para o local onde a Lua aparecerá em um determinado momento da noite, para que um sensor seja iluminado mais cedo e o outro mais tarde. Se a noite estiver sem lua ou nublada, o "despertador" não funcionará!
Os sensores de luz e temperatura podem ser dispositivos com diferentes resistências - o alcance do ajuste do circuito é enorme. No caso de sensor diferencial, é desejável a utilização de dispositivos foto ou térmicos da mesma caixa, ou seja, dispositivos fabricados e armazenados da mesma forma. As poucas aplicações mencionadas não cobrem toda a gama de aplicações para circuitos de relé de fundo. De fato, alterando a constante de tempo do circuito de entrada e instalando um transistor de alta frequência na saída em vez de um relé eletromagnético, é possível fazer o circuito operar em frequências de até um megahertz (dependendo do sensor de entrada). Isso significa que é possível fazer um controle remoto de TV a longa distância, usando um fotosensor diferencial - e controle "secreto". De forma semelhante, é possível abrir a porta de um objeto com uma "chave" de impulso infravermelho, direcionando um feixe focalizado para um determinado ponto - isso aumenta o grau de proteção do objeto. Com boas marcações rodoviárias, um sensor diferencial com um iluminador pode “seguir” a faixa de marcação e dar ao motorista um sinal sonoro no momento da cegueira de um carro que se aproxima, para que o motorista “não saia voando” da estrada por alguns de segundos, mas continue dirigindo ainda mais. Mas isso requer a duplicação de sensores e o uso de um esquema diferente. Um circuito com um fotossensor diferencial e uma constante de tempo do circuito de entrada devidamente selecionada pode, com a ajuda de um motor elétrico, girar a luz solar ou o receptor de calor seguindo o movimento da luminária. Autor: N.P. Goreiko
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