Схема индикатора напряжения поля на транзисторе КП103
Очередная схема из разряда «электрических фокусов». В ее основе лежит принцип чувствительности полевых транзисторов к статическому электричеству и сетевым наводкам. За основу схемного решения взята простая разработка детектора скрытой проводки на полевом транзисторе. Проведя ряд экспериментов, удалось получить автономный и надежный прибор, реагирующий на изменение электрического поля.
Электрическая схема датчика фазы представлена на рис. 2.29. К контактам исполнительного реле подключается нагрузка. Антенна представляет собой отрезок металлической спицы для вязания или аналогичной токопроводящей проволоки общей длиной до 20 см, загнутый «вопросительным знаком», как показано на рис. 2.29.
Когда в поле чувствительного приема антенны нет электрических сетевых наводок, полевой транзистор VT1 КП103Д (именно с ним удаются хорошие результаты) открыт и шунтирует остальную часть схемы, не давая достаточного потенциала на базу VT2. Диоды VD1—VD3 выпрямляют переменные наводки, не пропуская к электронному ключу на транзисторах ѴТ2,ѴТЗ положительный потенциал. Реле К1 обесточено.
Рис. 2.29. Электрическая схема датчика фазы
При воздействии электрического поля на затвор полевого транзистора он закрывается, управляющий потенциал, выпрямленный диодной цепочкой и отфильтрованный С1, поступает на базу VT2, открывает электронный ключ, включает реле и устройство нагрузки. Резистор R2 следует подобрать опытным путем для стабильного открывания оконечного транзисторного каскада. Как показали опыты, номинал резистора R1 может находиться в пределах 0,1—5 МОм. Диоды VD1—VD3 — обязательно германиевые, возможно — точечные типа Д2, Д9.
Оксидный конденсатор С1 — типа К50-6, емкостью 50—200 мкФ. Резистор R3 ограничивает ток в базе транзистора VT2. Вместо транзисторов КТ312Б можно использовать их аналоги КТ315 с любым буквенным индексом. Диод VD4 исключает дребезг контактов реле и сглаживает броски обратного тока через К1. Если дребезг контактов до конца устранить не удается, необходимо подключить параллельно реле К1 оксидгіый конденсатор емкостью не более 50 мкФ в соответствующей полярности.
Налаживание устройства включает в себя подбор свободного расстояния между антенной устройства и фазовым проводом (производится опытным путем) и величины резистора R2 в указанных пределах. При настройке его нужно заменить подстроечным резистором номиналом 2,2 МОм с последовательно подключенным постоянным резистором на 100 кОм.
Общий провод устройства заземлять не нужно. При эксплуатации следует соблюдать технику безопасности (при монтаже и подключении фазового провода), а также принять меры по защите полевого транзистора от статического электричества [производить его монтаж и настройку схемы следует заземленным маломощным (не более 25 Вт) паяльником и надев на руку антистатический заземленный браслет].
Схема работает при напряжении питания 9—12 В. Исполнительное реле следует подобрать исходя из этих параметров.
Иногда бывает весьма удобно автоматизировать быт до такой степени, что все световые, нагревательные, охлаждающие, ионизирующие и другие приборы включаются автоматически, без воздействия привычных и неоригинальных электрических выключателей. Представьте, вы приходите домой после непростого дня: хочется отдохнуть — вы неспеша подходите к дивану или креслу, садитесь, и— о, чудо — тут же мягким светом загорается бра. Осталось только взять в руки книжку, включить телевизор или просто закрыть глаза. Пример воплощения фантазий при помощи устройства на основе датчика фазы представлен на рис. 2.30.
Когда кто-либо садится (опирается, ложится) на диван, наведенное в теле электрическое поле приближается к датчику-антенне, улавливается им и передается на схему, в результате вклк іается исполнительное устройство. При прекращении воздействия на ложе (сидение) антенна оказывается вне зоны воздействия электрического поля, реле отключается, отключается и бра.
Хорошие результаты достигаются при использовании датчика на полевом транзисторе в качестве устройства поиска неисправностей в высоковольтных цепях автомобилей (дополнив первый каскад мультивибратором и светодиодом, нетрудно изготовить прибор для поиска неисправностей в системах зажигания).
Схему также можно применять в качестве бесконтактных датчиков (например в виде сигнализаторов открывания двери — разрывается контакт фазы и антенны устройства) или в качестве своеобразного ключевого устройства распознавания и доступа (использующего описанный принцип работы): в тонкую ячейку между замаскированным источником наводок и антенной устройства вставляют магнитную или металлическую карточку. В последнем случае принцип действия электроники должен быть изменен на обратный.
Рис. 2.30. Иллюстрация применения датчика фазы в быту
Кашкаров А. П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики.