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.
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 , основным датчиком которого является микрофон.
Литература: И. А. Нечаев, Массовая Радио Библиотека (МРБ), Выпуск 1172, 1992 год.