KSV
1 ранг
- Регистрация
- 10 Июн 2020
- Сообщения
- 5,456
- Реакции
- 6,078
- Репутация
- 218
- Страна
- Россия
- Город
- Москва
- Имя
- Сергей
Сенсорный датчик на маленькой платке размером с ноготь давно и хорошо известен, цена у него мизерная.
Но судя по публикациям в интернете, многие путаются в его применении.
Очень кратко напомню его функционал (подробности - в справочном листке). Питание около 5 В. При касании или даже просто приближении пальца к поверхности TOUCH, происходит срабатывание - на контакте I/O изменяется напряжение.
На тыльной стороне две пары контактов - А и В (слева от кружков). В исходном состоянии после подачи питания, на выходе I/O будет низкий уровень "0" (около 0 В) при прикосновении будет высокий уровень "1" (около напряжения питания т. е 5 В). Выход управляет исполнительным устройством - реле или симистором, но не напрямую, а через усилитель, это транзистор или оптрон и т. п.
Пусть у нас будет транзистор. Он подключается не напрямую, а через резистор от 1 до 10 кОм для ограничения тока потребляемого от платы.
Итак. без перемычек А и В при включении, на выходе "лампочка не горит", если поднести палец - "горит", убрать палец - гаснет.
Если впаять перемычку А при подаче питания на выходе будет "1" и "лампочка сразу загорится", если поднести палец - погаснет.
Аналог - кнопка без фиксации, как дверной звонок.
Как правило, перемычку А лучше не впаивать, тогда при пропадании и появлении питания, нагрузка не включится самостоятельно.
Но перемычку В надо впаять, тогда будет "кнопка с фиксацией".
Подали питание - "лампочка не горит", поднесли палец - лампочка загорится и будет гореть до повторного касания или пропадания питания.
То что мне и было нужно для настольной лампы.
Дотронулся - лампа горит, ещё раз дотронулся - тухнет.
Понятно, что вместо лампы через реле или симистор можно управлять любой нагрузкой. Но на пратике не совсем так. Я сделал схему с симистором и пока была лампа накаливания, всё работало как надо, но светодиодная лампа подсвечивалась в выключенном состоянии что меня не устраивало, это обычная проблема "энергосберегающих" лампочек.
Пришлось собрать схему с реле.
Здесь удобна бестрансформаторная схема питания. Реле лучше взять с одной группой контактов и на напряжение 24 В. Дело в том, что у этого реле типовое сопротивление обмотки 1,6 кОм и ток вдвое меньше чем у такого же реле на 12 В, не говоря о реле 5 В. Ток срабатывания 10...11 мА, напряжение срабатывания примерно 16 В.
Ток полностью определяется ёмкостью конденсатора С1, а напряжение зависит от нагрузки и может быть любым в разумных пределах (десятки вольт). Эмпирически каждая 0,1 мкФ ёмкости по входу, обеспечивает ток примерно 5 мА. Значит 0,33 мкФ обеспечат ток (через наше реле) примерно 16 мА. Это минимум, но достаточно.
Тем не менее, первый макет у меня не заработал нормально. При прикосновении к сенсору реле срабатывало, но самопроизвольно отпускало через несколько секунд... В чём причина? Их было две.
Первая - фактическая ёмкость оказалась 0,27 мкФ, это -20% даже в пределах допуска, но результат - "не работает".
Вторая - светодиод на плате сенсора. Он включен через резистор "121" это 120 ом, результат - несколько дополнительных мА потребления.
При удалении резистора 120 ом, схема заработала нормально.
Кроме того, конденсатор должен быть качественным. Расчитан или на переменное напряжение 275 В или постоянное 630 В. Обращаю внимание - К73-17 на 400 В может быть недостаточно, будут внутренние пробои и постепенное разрушение конденсатора.
Ну а как без измерителя ёмкости подобрать нужный конденсатор?
Надо собрать схему.
Резистор R1 на 1МОм или около того, МЛТ-0,25 обеспечивает разрядку конденсатора, чтобы не щипался.
Резистор R2 ограничивает бросок тока при включении и служит предохранителем.
Мост из любых силовых диодов, например, 1N4007 даже китайских (они с тоненькими выводами), у меня КЦ407 из старых запасов.
Конденсатор - десятки мкФ напряжение не ниже 35 В если реле на 24 В.
Включаем схему в сеть (не пишу про технику безопасности, изучайте самостоятельно).
Если ёмкость Сх мала, напряжение будет менее 24 В. Конденсаторы можно ставить параллельно. Надо добиться чтобы напряжение на обмотке реле 24 В (или резисторе с сопротивлением равным сопротивлению обмотки) было 28...30 В. Почему не 24 В? Потому что некоторый ток нужен стабилитронам.
Я поставил конденсатор 0,3 мкФ, выпаял с платки резистор 120 ом, стабилитроны 5 и 15 В в сумме примерно 20 В, этого оказалось достаточно т. к. сработать реле "помогают" электролиты, а ток удержания реле ниже тока срабатывания. Без реле или резистора схему включать нельзя - напряжение на конденсаторе С параллельно вольтметра станет как в розетке и конденсатор хлопнет.
Конденсаторы 0,47 мкФ (все измеренные мной 0,45 мкФ) гарантируют нормальную работу.
На схеме буква О - ноль, F - фаза, L - лампа. Но ноль и фаза - условно, использованы для удобства.
У платки сенсора есть особенность - мгновенное перегорание при превышении напряжения. Я столкнулся с этим переключая галетный переключатель на своём блоке питания с +5 на +3 В. Первый раз решил - брак, второй - понял причину. И это несмотря на наличие конденсатора на выходе БП и то что иголка незаметна на глаз. В полной схеме сенсор защищает стабилитрон 5,1 В (при измерении партии - разброс до 5,6 В это нормально).
Устройство работает стабильно, без ложных срабатываний.
Преимущество перед многими подобными в том что не надо касаться токопроводящей части, да еще при бестрансформаторном питании.
Вот заводская схема которую мне пришлось ремонтировать.
Здесь защиту обеспечивают два конденсатора С3 и С4 с напряжением 1 кВ каждый.
Думаю, так же можно сделать и с платой на ТТР223, но я не стал пробовать.
В моей лампе платка находится под штатной пластиковой панелью, это очень удобно.
Думаю, долговечность зависит от качества применяемых деталей, в первую очередь - конденсатора С1.
Стабилитроны китайские. Я не верил в то что данные стекляшки смогут рассеивать 1 Вт. Но полчаса держал стабилитрон 5,1 В на токе 200 мА, он был очень-очень горячий, но отработал на отлично. Штатный ток его в схеме 10...15 мА.
Статью написал в помощь не очень опытным любителям. данный сенсор очень дёшев и удобен, собственное потребление тока без светодиода (резистор 121 надо удалить) десятки мкА. Несколько сенсоров можно поставить под пластиковую панель толщиной до 2 мм. Их не будет видно, а маркировку можно нанести на наружнюю фальшпанель.
Вот так выглядит моя платка (дополнительно к платке сенсора)
Соединять платки удобно плоским серым кабелем от старого шлейфа для жесткого диска. Поскольку КЦ407 сейчас редкость, годится любой сетевой мостик или диоды 1N4007. Транзистор - любой подходящий по напряжению и току.
Но судя по публикациям в интернете, многие путаются в его применении.
Очень кратко напомню его функционал (подробности - в справочном листке). Питание около 5 В. При касании или даже просто приближении пальца к поверхности TOUCH, происходит срабатывание - на контакте I/O изменяется напряжение.
На тыльной стороне две пары контактов - А и В (слева от кружков). В исходном состоянии после подачи питания, на выходе I/O будет низкий уровень "0" (около 0 В) при прикосновении будет высокий уровень "1" (около напряжения питания т. е 5 В). Выход управляет исполнительным устройством - реле или симистором, но не напрямую, а через усилитель, это транзистор или оптрон и т. п.
Пусть у нас будет транзистор. Он подключается не напрямую, а через резистор от 1 до 10 кОм для ограничения тока потребляемого от платы.
Итак. без перемычек А и В при включении, на выходе "лампочка не горит", если поднести палец - "горит", убрать палец - гаснет.
Если впаять перемычку А при подаче питания на выходе будет "1" и "лампочка сразу загорится", если поднести палец - погаснет.
Аналог - кнопка без фиксации, как дверной звонок.
Как правило, перемычку А лучше не впаивать, тогда при пропадании и появлении питания, нагрузка не включится самостоятельно.
Но перемычку В надо впаять, тогда будет "кнопка с фиксацией".
Подали питание - "лампочка не горит", поднесли палец - лампочка загорится и будет гореть до повторного касания или пропадания питания.
То что мне и было нужно для настольной лампы.
Дотронулся - лампа горит, ещё раз дотронулся - тухнет.
Понятно, что вместо лампы через реле или симистор можно управлять любой нагрузкой. Но на пратике не совсем так. Я сделал схему с симистором и пока была лампа накаливания, всё работало как надо, но светодиодная лампа подсвечивалась в выключенном состоянии что меня не устраивало, это обычная проблема "энергосберегающих" лампочек.
Пришлось собрать схему с реле.
Здесь удобна бестрансформаторная схема питания. Реле лучше взять с одной группой контактов и на напряжение 24 В. Дело в том, что у этого реле типовое сопротивление обмотки 1,6 кОм и ток вдвое меньше чем у такого же реле на 12 В, не говоря о реле 5 В. Ток срабатывания 10...11 мА, напряжение срабатывания примерно 16 В.
Ток полностью определяется ёмкостью конденсатора С1, а напряжение зависит от нагрузки и может быть любым в разумных пределах (десятки вольт). Эмпирически каждая 0,1 мкФ ёмкости по входу, обеспечивает ток примерно 5 мА. Значит 0,33 мкФ обеспечат ток (через наше реле) примерно 16 мА. Это минимум, но достаточно.
Тем не менее, первый макет у меня не заработал нормально. При прикосновении к сенсору реле срабатывало, но самопроизвольно отпускало через несколько секунд... В чём причина? Их было две.
Первая - фактическая ёмкость оказалась 0,27 мкФ, это -20% даже в пределах допуска, но результат - "не работает".
Вторая - светодиод на плате сенсора. Он включен через резистор "121" это 120 ом, результат - несколько дополнительных мА потребления.
При удалении резистора 120 ом, схема заработала нормально.
Кроме того, конденсатор должен быть качественным. Расчитан или на переменное напряжение 275 В или постоянное 630 В. Обращаю внимание - К73-17 на 400 В может быть недостаточно, будут внутренние пробои и постепенное разрушение конденсатора.
Ну а как без измерителя ёмкости подобрать нужный конденсатор?
Надо собрать схему.
Резистор R1 на 1МОм или около того, МЛТ-0,25 обеспечивает разрядку конденсатора, чтобы не щипался.
Резистор R2 ограничивает бросок тока при включении и служит предохранителем.
Мост из любых силовых диодов, например, 1N4007 даже китайских (они с тоненькими выводами), у меня КЦ407 из старых запасов.
Конденсатор - десятки мкФ напряжение не ниже 35 В если реле на 24 В.
Включаем схему в сеть (не пишу про технику безопасности, изучайте самостоятельно).
Если ёмкость Сх мала, напряжение будет менее 24 В. Конденсаторы можно ставить параллельно. Надо добиться чтобы напряжение на обмотке реле 24 В (или резисторе с сопротивлением равным сопротивлению обмотки) было 28...30 В. Почему не 24 В? Потому что некоторый ток нужен стабилитронам.
Я поставил конденсатор 0,3 мкФ, выпаял с платки резистор 120 ом, стабилитроны 5 и 15 В в сумме примерно 20 В, этого оказалось достаточно т. к. сработать реле "помогают" электролиты, а ток удержания реле ниже тока срабатывания. Без реле или резистора схему включать нельзя - напряжение на конденсаторе С параллельно вольтметра станет как в розетке и конденсатор хлопнет.
Конденсаторы 0,47 мкФ (все измеренные мной 0,45 мкФ) гарантируют нормальную работу.
На схеме буква О - ноль, F - фаза, L - лампа. Но ноль и фаза - условно, использованы для удобства.
У платки сенсора есть особенность - мгновенное перегорание при превышении напряжения. Я столкнулся с этим переключая галетный переключатель на своём блоке питания с +5 на +3 В. Первый раз решил - брак, второй - понял причину. И это несмотря на наличие конденсатора на выходе БП и то что иголка незаметна на глаз. В полной схеме сенсор защищает стабилитрон 5,1 В (при измерении партии - разброс до 5,6 В это нормально).
Устройство работает стабильно, без ложных срабатываний.
Преимущество перед многими подобными в том что не надо касаться токопроводящей части, да еще при бестрансформаторном питании.
Вот заводская схема которую мне пришлось ремонтировать.
Здесь защиту обеспечивают два конденсатора С3 и С4 с напряжением 1 кВ каждый.
Думаю, так же можно сделать и с платой на ТТР223, но я не стал пробовать.
В моей лампе платка находится под штатной пластиковой панелью, это очень удобно.
Думаю, долговечность зависит от качества применяемых деталей, в первую очередь - конденсатора С1.
Стабилитроны китайские. Я не верил в то что данные стекляшки смогут рассеивать 1 Вт. Но полчаса держал стабилитрон 5,1 В на токе 200 мА, он был очень-очень горячий, но отработал на отлично. Штатный ток его в схеме 10...15 мА.
Статью написал в помощь не очень опытным любителям. данный сенсор очень дёшев и удобен, собственное потребление тока без светодиода (резистор 121 надо удалить) десятки мкА. Несколько сенсоров можно поставить под пластиковую панель толщиной до 2 мм. Их не будет видно, а маркировку можно нанести на наружнюю фальшпанель.
Вот так выглядит моя платка (дополнительно к платке сенсора)
Соединять платки удобно плоским серым кабелем от старого шлейфа для жесткого диска. Поскольку КЦ407 сейчас редкость, годится любой сетевой мостик или диоды 1N4007. Транзистор - любой подходящий по напряжению и току.
