Сенсорный переключатель без цепи разряда

EDN 2005 3 Февраля

Принцип действия обычных сенсорных датчиков основан на определении уменьшения сопротивления, когда пальцем касаются контактных площадок, или же на принципе обнаружения сетевых наводок 50 Гц. Но как быть в случае, если никаких сетевых наводок поблизости нет, и схема питается от батарей или предназначена для использования в автомобиле, или же гальванический контакт со схемой просто недопустим?

Схема сенсорного датчика

Схема, изображённая на рисунке, работает по принципу измерения ёмкости при касании сенсорной пластины. Хотя обычно такие конструкции содержат множество компонентов, эта схема использует простой подход и совсем несложна.

Микросхема IC1A, изображённая на схеме, работает как генератор прямоугольных импульсов частотой около 150 кГц. Выход генератора соединён через разделительный конденсатор с потенциометром R2, которым регулируют уровень сигнала, и следовательно, чувствительность. Подавая периодические прямоугольные импульсы отрицательной полярности на затвор N-канального полевого транзистора Q1 периодически переводят последний из режима проводимости в режим отсечки. На стоке транзистора Q1 появляются прямоугольные импульсы, лежащие в диапазоне 0..12 Вольт. Пиковый детектор, собранный на диоде D1, резисторе R7 и конденсаторе C4 обеспечивает достаточное напряжение, что бы переключить логический элемент IC1B с высокого логического уровня в низкий.

Однако при касании контактной пластины любая добавленная ёмкость между пластиной и землёй или пластиной и общим проводом схемы снизит переменное напряжение на затворе транзистора, и Q1 откроется. Величина прямоугольных колебаний, поступающих на диод D1, уменьшится. Напряжение на конденсаторе C4 снизится ниже порога логического уровня, и на выходе элемента IC1B установится высокий уровень напряжения. Регулировкой переменного резистора R2 устанавливают необходимую чувствительность, а так же компенсируют разброс параметров напряжения отсечки полевых транзисторов. Для разнообразия или что бы поностальгировать, можно в качестве генератора использовать одну половину двойного триода 12AX7, а вторую половину поставить на место Q1. Выбранное значение сопротивлений в цепи сенсора позволяет схеме работать от источника питания 12 В.

Бред Альбинг
Под редакцией Бреда Томпсона

BACK MAIN PAGE

Рейтинг@Mail.ru