Для сборки детектора приближения на 220В потребуется: конденсатор 10-100 пФ, транзистор КТ315, резисторы 1-10 МОм и электромагнитная катушка на 12В. Чувствительность регулируется подбором ёмкости – чем выше значение, тем дальше срабатывание.
Монтаж выполняйте на текстолитовой плате с экранированием проводов. Паразитные наводки снижают стабильность – расстояние до силовых линий должно быть не менее 5 см. При ложных срабатываниях параллельно конденсатору добавьте керамический на 100 нФ.
Питание 5-24В подаётся через стабилизатор 78L05. Выходной сигнал усиливается биполярным транзистором в режиме ключа. Для коммутации нагрузки 220В используйте оптореле PC817 с симистором BT136.
Содержание материала
Как устроен и подключается датчик срабатывания от касания
Настройка чувствительности
Особенности монтажа
Используйте экранированный кабель для соединения с сенсором. Минимизируйте длину проводов – наводки снижают стабильность. Пластину изолируйте от прямого контакта, оставив воздушный зазор 1-2 мм.
Физические основы и устройство емкостного датчика
Чувствительный элемент реагирует на изменение электрического поля при приближении объекта. Основу составляет конденсатор, одна из обкладок которого – металлическая пластина, а вторая – проводящий предмет или земля.
Ключевые компоненты:
- Генератор высокой частоты (1–10 МГц)
- Детектор уровня сигнала
- Компаратор с регулируемым порогом
- Выходной каскад на транзисторе или микросхеме
При появлении объекта в зоне действия изменяется емкость системы, что вызывает сдвиг частоты генератора. Детектор преобразует это в напряжение, компаратор сравнивает его с заданным значением и переключает выход.
Пример параметров: расстояние срабатывания – 5–20 мм для металлов, 3–10 мм для воды, чувствительность регулируется подстроечным резистором (10–100 кОм).
Типовые варианты монтажа и распространённые недочёты
Для корректной коммутации датчика с микроконтроллером соблюдайте полярность: выходной контакт подключайте к цифровому входу, а питание – к стабилизированному источнику 3.3–5 В. Если используется несколько элементов, объедините их общий провод в одну точку.
При разводке платы избегайте длинных проводников от чувствительного элемента до управляющей микросхемы. Оптимальная длина – до 10 см. Для снижения помех проложите экранированный кабель или витую пару.
Типовая ошибка – отсутствие подтягивающего резистора (10–100 кОм) на входе контроллера. Без него возможны ложные срабатывания из-за наводок. Если элемент не реагирует на касание, проверьте чувствительность регулировочным потенциометром или измените ёмкость антенны.
При монтаже на металлические поверхности изолируйте тыльную сторону текстолитом или пластиком. Минимальное расстояние до ближайшего проводника – 5 мм. Для увеличения зоны обнаружения используйте медную площадку площадью от 20×20 мм.
Если устройство нестабильно работает в условиях высокой влажности, нанесите на чувствительную часть влагозащитный лак или герметик. Избегайте перегрева паяльником – максимальная температура пайки не должна превышать 260°C.
