Схема емкостного датчика на трех транзисторах КТ3102

Приведена очень простая схема емкостного датчика, выполненного на трехтранзисторах КТ3102, конструкция реагирует на прикосновение человека к чему-либо металлическому, например, к дверной ручке.

Датчик присоединяется к металлическому предмету проводом. При прикосновении к этому предмету загорается индикаторный светодиод и на выходе увеличивается напряжение.

Принципиальная схема

Схема датчика состоит из генератора ВЧ-колебаний, детектора и усилителя постоянного напряжения. В статическом режиме генератор ВЧ работает, и его выходной сигнал поступает на детектор, на котором образуется некое постоянное напряжение, запирающее индикаторный светодиод.

Срабатывание датчика основано на срыве его генерации под влиянием внешней емкости. При этом, напряжение на выходе детектора падает, и отпирается индикаторный светодиод.

Схема датчика показана на рисунке. Высокочастотный генератор выполнен на транзисторе VT1. Контур состоит из катушки L1, её емкости и внешней емкости.

Резистором R3 настраивают степень шунтирования контура таким образом, чтобы срыв генерации обеспечивался при резком увеличении емкостной составляющей контура.

Рис. 1. Принципиальная схема емкостного датчика на трех транзисторах КТ3102.

Сигнал снимается с эмиттера транзистора VT1. При наличии генерации здесь есть ВЧ-напряжение, которое поступает на диодный детектор на диодах VD1 и VD2 и транзисторе VT2 с конденсатором С5 на выходе. При наличии ВЧ напряжения на базе VT2 есть напряжение, открывающее его.

Он открывается и напряжение на С5 снижается. Это приводит к снижению напряжения на базе VТЗ, что приводит к его закрыванию. Напряжение на эмиттере VТЗ падает, светодиод не горит.

Если прикоснуться к предмету, к которому подключен датчик, емкость контура увеличивается и становится значительно выше емкости СЗ. Выше на столько, что емкости СЗ уже недостаточно для поддержания генерации. Генерация срывается, и ВЧ напряжения на эмиттере VТ1 больше нет.

Транзистор VТ2 закрывается и напряжение на конденсаторе С5 увеличивается. Транзистор VТЗ открывается, напряжение на его эмиттере увеличивается и загорается светодиод НИ.

Детали

Каркасом для намотки катушки L1 служит резистор R2, именно поэтому на схеме он указан двухваттным, потому что нужны размеры для намотки катушки. Катушка L1 содержит 25-30 витков провода ПЭВ 0,35, намотанного на резистор R2, и концы этой катушки распаяны на выводы R2.

Катушка L2 - готовый дроссель на 5-15 миллигенри. Можно заменить и самодельным дросселем на такую индуктивность. Транзисторы КТ3102 можно заменить любыми аналогами. Светодиод НИ - любой индикаторный светодиод, например, АЛ307.

С эмиттера VТЗ можно подать напряжение для управления какой-то схемой, которая должна включаться при прикосновении к дверной ручке.

Настройка

Настройка заключается в регулировке чувствительности датчика подстроечным резистором R3, так чтобы он срабатывал при прикосновении к дверной ручке или другому предмету, подключенному к коллектору VТ1.

Молотов М.А. РК-06-16.