Микровыключатели своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 17.09.2024

Микровыключатели такого типа применяются крайне широко, начиная от мышек и заканчивая автомобильными дверными замками. Я их покупал для доработки 3д-гравера — хочу установить датчики крайних положений, чтобы не повредить чего при нештатных ситуациях. Если коротко — ну микрики как микрики, но для прям ответственных применений я бы рекомендовал поискать омрон или что-то еще брэндовое.

В лоте продаются аж 5 типов данных микриков: без нажимной планки, с прямой и фигурной нажимной планкой, и с два вида с колёсиком — с обычными и удлиненными выводами. Микрики именно такого типа (с размерами 13*6*6мм и установочными отверстиями с расстоянием 6.5мм) с колесом я вообще не встречал в локальных магазинах, есть с прямой планкой примерно по 0.75 баксика за штучку — считай в 10 раз дороже чем на али.

Ну и раз уж я заговорил о размерах — сразу накидаю чертежей. К сожалению, именно для микриков с колёсиками чертежей не нашел. Но если у кого завалялось — давайте ссылку, дополню пост.

Чертежей-то я не нашел, но измерил как оно срабатывает. В отпущенном положении размер от нижней грани микрика до верха колеса — 16мм, в полностью сложенном — 12.5, срабатывание на 14.2мм, отпускание — 14.7мм.

Ну и перейдём к предмету обзора непосредственно.

Тут уже не все — было 10 ;)

Заявляют 1А 125В. Смелое заявление. Проверять его, конечно, не буду. © ;)

Если снять нажимную планку — будет как от мышки

Контакты. Даже есть какая-то напайка. Но в целом — не производит впечатление сильно качественной и надежной вещи. Что, впрочем, для китайской штамповки типично. Цвет в реальной жизни не такой желтый, но и на серебро ИМХО не похоже. Неподвижные контакты — беленькие, похоже на серебрение, но и тут я на 100% не уверен.

Ну и устанавливать я их планирую примерно так:

Тут пока еще эксперименты только начаты, то есть оно вроде как в принципе работает, а насколько хорошо — пока неясно, так что скорее всего будет отдельный пост по граверу и его доработкам, когда эти доработки будут завершены, либо приостановлены.

Одним из вопросов коммуникации между устройствами и человеком всегда был способ ее осуществления. В современных реалиях разработаны такие виды взаимодействия, как голосовое, световое или радио управление. Ведутся исследования ментальных интерфейсов (систем контроля биотоками).

Но до сих пор основными приборами отдачи команд технике служат клавиши, тумблеры и выключатели. Особенно в таких простых системах, от которых требуется только подача или прекращение течения тока. Хотя и в этих, казалось бы, элементарных устройствах управления достигнут определенный прогресс, имя которому – сенсорные выключатели.

Что из себя представляют подобные выключатели

Сенсорный выключатель

Суть их – отсутствие механических, движущихся частей в составе прерывателей или активаторов сигнала либо тока. Отдача команды в упрощенном виде производится легким касанием или приближением к контактной площадке части человеческого тела.

Некоторые устройства подобного плана оснащены регуляторами передаваемой мощности, что позволяет увеличивать или уменьшать силу тока в зависимости от положения точки соприкосновения к поверхности выключателя. Применять подобные технологические нюансы в действительности очень удобно, к примеру, для установки яркости света лампы. Применение в быту

Размещаются сенсорные выключатели не только вместо стандартных на стенах, с целью контроля подачи тока к освещению, но и на розетках питания бытовой техники, для увеличения безопасности их использования.

Главным плюсом не механической системы отключения или подачи тока служит ее надежность и долговечность. Нет движущихся частей и периодически соединяемых или разрываемых в местах контакта коннекторов, соответственно отсутствует износ или искра, ведущая к порче проводящих площадок.

Конструкция прибора довольно проста для повторения, чтобы собрать сенсорный выключатель своими руками, а не приобретать его по запредельным ценам от стороннего производителя. Самодельный сенсорный выключатель

Принцип работы устройства

Основой конструкции любой схемы сенсорного выключателя служит датчик приближения или касания, сигнал от которого усиливается и, в зависимости от текущего состояния всей системы (включено, выключено), производит разрыв линии течения тока или ее соединение. Для этого действия применяется дополнительный силовой контур в виде электронного ключа или реле.

Самые распространенные варианты датчиков, используемых в быту для схем сенсорных выключателей света или любых других потребителей тока 220 вольт, – индукционные, инфракрасные и звуковые. У каждого из них есть свои положительные и отрицательные моменты при применении.

Схематично сенсорный выключатель можно представить системой в не проводящем корпусе, на котором находится контактная площадка, соприкасающаяся с датчиком, или же поверхность, пропускающая требуемый внешний сигнал, на который он должен реагировать. Внутри расположена основная управляющая схема, где размещен усилитель и силовой модуль. Один из вариантов структуры и строения сенсорных устройств включения

Плюсы и минусы конструкции

Пожарная безопасность, которая намного выше, чем у обыкновенных выключателей – нет периодически соприкасающихся контактов с возникновением искры, а значит и риска их возможной спайки или возгорания корпуса устройства.
Легкость применения – приведение в действие не требует никаких физических усилий.
Бесшумность и мгновенная реакция на команду от пользователя.
Возможность выполнения в абсолютно не пропускающем влагу корпусе, что также понижает риск возгорания в результате замыкания, или же уменьшает вероятность поражения электрическим током человека.

Долговечность, обеспечиваемая отсутствием механических элементов.
В одном корпусе можно использовать несколько датчиков и схем их обработки, делая мультисенсорные панели.
Конструкция проста для сборки сенсорного выключателя света или электроприборов 220В своими руками.

Инструкция по сборке сенсорного выключателя на триггере

Одна из относительно несложных конструкций, использующих индукционный датчик в виде металлической, медной или алюминиевой пластины, расположенной на корпусе устройства и соединенной с общей схемой. На плане она обозначена, как E1.

Далее сигнал от датчика через высокоомный резистор поступает на вход полевого транзистора VT1, который уже усиливает его и перенаправляет в триггер DD1. Связка резистор – транзистор на входе дополнительно обеспечивает меры безопасности, изолируя сенсор от общего напряжения платы.

Схема индукционного сенсорного выключателя, с использованием триггера

Триггер – такой элемент схемы, который меняет свое состояние в зависимости от подаваемого сигнала на вводе. То есть при разовом пике на входе он станет или постоянно выдавать ток на выходе или прекратит это делать в зависимости от своего предыдущего режима. В представленной схеме используется достаточно распространенная марка триггеров R5617M2.

Электронный ключ, управляющий силовым модулем, состоит из тиристора VS1 (T112-10) и открывающего его, работающего усилителем сигнала от триггера, транзистора VT2 (КТ940А).

Инструкция по сборке сенсорного выключателя с инфракрасным датчиком

Более интересная схема сенсорного выключателя света представлена простой конструкцией на основе датчика HF1 (SFH506-38). Срабатывание устройства происходит, когда отраженное от руки или иного предмета инфракрасное излучение от светодиода HL1 попадает на поверхность чувствительного элемента. Притрагиваться к нему в этом случае не обязательно, достаточно поднести отражающий предмет или часть тела поближе к рядом расположенной паре элементов из излучателя и приемника. Схема бесконтактного инфракрасного включателя света

В контролирующей части цепи используется микросхема К561ТМ2, в составе которой два D-триггера. Первый, обозначенный, как DDR1.1, применяется в качестве основы мультивибратора с частотой импульсов на выходе 35…40кГц. Подстройка диапазона выполняется выбором характеристик резисторов R1 и R2. Эти сигналы, через ограничивающий ток R3, подаются на инфракрасный светодиод HL1. Излучение которого, отражаясь, попадает на HF1, в свою очередь ток от датчика, в случае срабатывания, через R5 заряжает конденсатор C4.

Эта связка выдает импульс на вход 3 триггера DDR1.2, переключая его логическое состояние на выходе 2, которое и открывает или закрывает через усиливающий транзистор VT1 (KT940A) тиристор VS1 (КУ201Л), управляющий подачей тока на лампу HL1. Один из вариантов сенсорного выключателя на инфракрасных лучах

Своеобразный фильтр, уменьшающий шанс ложного срабатывания схемы, представлен комбинацией элементов R6 и C3, которые вводят определенную задержку на реакцию выключателя при получении сигнала от датчика.

Инструкция по сборке сенсорного выключателя на транзисторах и реле

Одним из наиболее простых сенсорных выключателей на 220В для изготовления своими руками считается схема с использованием реле. В основе она – простой усилитель, на двух транзисторах VT1 и VT2 серии КТ315Б, сигнала с индукционного датчика, проходящего через разделительный конденсатор С1. В зависимости от состояния самого реле K1, происходит или разрыв подачи напряжения на него же, или возобновление питания.

Для устройства необходимо предусмотреть подачу постоянного напряжения 9В на плату, через внешний блок питания или дополнительную, понижающую цепь с использованием диодного моста и трансформатора. Сенсорный выключатель с использованием реле

Схемы подключения разных сенсорных выключателей

Подключить устройство управления в разрыв сети освещения или подачи тока потребителям достаточно просто, это практически ничем не отличается от монтажа обычного выключателя.

Обычно на задней стороне выключателя находятся 4 контакта, каждый из которых помечен, в зависимости от приходящих и отходящих проводников подключения. Признанным стандартом для многих производителей идет размещение слева на право – ноль(N), выводной потребителю (L1-load), вводной фазы (L1-in) и терминал сопряжения (Com). Последний зачастую соединяют перемычкой с питающим проводом.

В случае объединения нескольких выключателей в одном корпусе соответственно добавляются выводные контуры L2-load, L3-load и так далее, в зависимости от количества коммутируемых линий. Существуют также выключатели без подачи отдельного ноль на схему, с использованием электрической развязки общего провода через клиентское устройство. Сенсорный выключатель без нулевого провода

Видео по теме

Наружная часть — лицевая стеклянная или пластиковая панель и огнеупорный корпус. Квадратные, прямоугольные модели встречаются чаще круглых. Размер соответствует обычному клавишному выключателю, что позволяет использовать для монтажа стандартное гнездо. Функция крышки защитная и декоративная.

Чувствительный элемент — пластина с ёмкостными сенсорами или пара инфракрасный излучатель+приёмник, могут присутствовать дополнительные датчики. Задача сенсора уловить сигнал извне.

Силовая составляющая — печатная плата с SMD компонентами: блок питания, усилители, микроконтроллер, плата радиоканала, ключ, энергозависимая память.

Иногда в комплект входит дополнительный конденсатор, чтобы предотвратить фоновое свечение газоразрядных ламп в выключенном состоянии.

Классификация переключателей

Чтобы правильно выбрать коммуникатор, следует исходить из назначения помещения, количества и характеристик светильников. По параметру напряжению устройства бывают:

220 В — стандартный показатель для большинства приборов;
12 В — подойдёт к LED лентам и некоторым другим типам осветителей.

По количеству подключённых источников света применяют одинарные, двойные, тройные выключатели. Большее количество удобнее контролировать дистанционным пультом.

По виду ключа можно выделить:

с электромагнитным реле — замыкание происходит механически, поэтому контакты со временем обгорают;
оснащённые симистором — полупроводниковый прибором.

Типы чувствительного элемента в бытовых переключателях:

ёмкостный — требует легкого касания;
оптический — реагирует на движение или уровень освещённости;
высокочастотный — настроен на присутствие, заполненность помещения (объёма), движение.

датчики движения, объёма, звука;
беспроводное управление;
плавное снижение яркости при выключении;
таймер.

Сенсорные переключатели расширяют возможности освещения, упрощают управление, позволяют экономить время и затраты электроэнергии. Они могут быть автономными или монтироваться в корпуса светильников: торшеров, настольных ламп, LED профилей.

Самостоятельная сборка сенсорных коммуникаторов

Схема сенсорной кнопки на транзисторах самая простая. Для её осуществления потребуется макетная плата, на которой монтируются последовательно соединенные транзисторы КТ315 и электромеханическое реле, параллельно с которым обязательно нужно установить защитный диод. Сенсором послужит провод от базы транзистора, подключаемого к сети. Цепь можно усложнить, добавив перед реле оптрон и триггер (таймер NE555 или микросхема К561ТМ2). Такая модификация позволит сети фиксировать команду.

Инфракрасный сенсорный выключатель своими руками можно собрать, добавив в схему генератор прямоугольных импульсов. Для увеличения тока от генератора поможет инфракрасный мигающий светодиод. На микросхеме устанавливается временной интервал. Он определяет, через какое время после прекращения поступления сигнала выключится свет. При попадании отражения луча на фотоприёмник, счётчик К561ИЕ20 или CD4040 выдаст единицу, цепь замкнётся. При отсутствии сигнала на всех выводах логический ноль, не поступает напряжение, управляющий транзистор не пропускает ток.

Сенсорные выключатели промышленного производства можно доработать и расширить площадь чувствительности. Под крышкой нужно найти ёмкостный элемент и припаять к нему тонкий проводок. После чего проводник уложить увеличивающимся кольцами до заполнения всего периметра. Вернуть на место защитную панель.

Переключатели приспосабливаются не только под светильники, но и в качестве дверного звонка, раздвигателя штор и прочее. Все детали можно приобрести на радиорынках или китайских интернет-платформах по бюджетной цене.

Безопасность при монтаже

Перед установкой обязательно обесточить сеть, опустив рубильник защитного автомата в распределительном щитке. Сенсорные коммуникаторы монтируются без лицевой панели. Соблюдается правило полюсовки. Если в линии есть заземляющий провод, он подключается на промаркированный контакт. Концы многожильного кабеля опрессовывают или заслуживают, чтобы плотно зафиксировать и избежать перегрева.

Нельзя использовать приспособления с явными повреждениями или не рассчитанные на заданную нагрузку сети. Самодельные сенсорные выключатели света 220 В не всегда выдерживают — большинство домашних схем рассчитаны на низковольтных потребителей.

Мастер-выключатель или мастер-кнопка — это очень простое устройство, которое добавляет безопасности в электрику любой квартиры и приносит спокойствие и комфорт в нашу жизнь.

Впервые с аналогами таких волшебных кнопок многие из нас могли познакомиться в зарубежных отелях.

Это когда выходишь из номера и достаешь из специального кармашка карту, а весь свет внутри автоматически отключается. Называется эта штука — карточный выключатель.

Все это можно реализовать и в домашних условиях без специальных карт. Причем “фишка” эта вовсе не для забывчивых граждан, как рекламируют некоторые электрики.

“Забывчивые” люди забудут не только про включенный свет или утюг в комнате, но и про эту самую кнопку 😊

Отдельные ретрограды и минималисты (“всю войну на пробках прошли!”) вообще категорически против подобных схем.

Недостатки у системы тоже имеются и не стоит этого скрывать.

Тем не менее, всего лишь один такой мастер выключатель может управлять не только освещением, но и розетками. Нажав клавишу возле входной двери, вы одним движением отключаете абсолютно всех потребителей за исключением приоритетной группы (неотключаемая нагрузка).

Неотключаемые линии – это те группы и розетки, которые в обязательном порядке должны продолжать работать, когда вас нет дома.

Самое элементарное разделение нагрузок организовывается при помощи дополнительного рубильника в эл.щите. Нет, не такого 😊

Его еще называют выключателем нагрузки.

Схема здесь простейшая, даже отдельного одноклавишника не требуется:

Так как у него нет своей защиты и при превышении нагрузки он попросту сгорит.

Перед отъездом в отпуск вы открываете щитовую, отключаете этот рубильник, не трогая вводной автомат, и спокойно покидаете дом.

При всей своей простоте данная схема имеет один существенный недостаток. Далеко не у всех щитовая расположена прямо возле входной двери.

В частных домах она вообще может быть запрятана в подвале. Представьте себе, выключили вы рубильник и все освещение, а после этого давай выбираться в потемках на улицу.

И так каждый раз при покидании жилища. Тот еще экстрим и удобства.

Поэтому на смену данному решению пришло удаленное управление нагрузкой 😊

С ним вам больше не нужно лезть в щитовую и щелкать там автоматами.

С виду мастер выключатель ничем не отличается от обычного. В качестве него, собственно говоря, и используется привычный нам одноклавишник.

Нажали его вниз – все эл.оборудование в доме отключилось, вверх – включилось.

Вопрос, как это все реализовать с наименьшими затратами? Наиболее дорогой и сложный вариант – это программируемые логические реле или контроллеры (ПЛК).

Помимо их высокой стоимости, учитывайте еще и цену различных защит, которые вам придется воткнуть в щиток, зная качество нашего эл.сетевого питания с его перепадами и скачками напряжения.

Чуть менее дорогой – импульсные реле. У них главное преимущество в том, что обмотка устройства будет находиться под напряжением только в моменты переключения.

Мы же рассмотрим наиболее доступную для всех схему – на модульном контакторе.

Располагается он в общем эл.щите, где занимает по ширине место не более одного (при однофазном исполнении) или трех автоматов (при исполнении на четыре контактные группы).

Схему подключения контактора с мастер кнопкой может воплотить в жизнь практически любой электрик. Для импульсных реле, а тем более программируемых, придется искать хороших, грамотных специалистов.

Да и при выходе из строя такой замысловатой системы, вы ее навряд ли почините самостоятельно и будете вынуждены сидеть без света до прихода эл.монтажников.

Схема с контактором наиболее ремонтопригодна и проста в эксплуатации.

Как правильно подобрать контактор или пускатель?

Современный модульный контактор это уже не то громоздкое оборудование, что раньше.

Он отличается компактностью (монтаж на din-рейку) и отсутствием раздражающего шума при работе.

При выборе в первую очередь обращайте внимание на номинальный ток. Самые ходовые - это на 20А, 40А, 63А.

Контактор должен спокойно пропустить через себя не только всю подключенную через него нагрузку, но и не расплавиться при ее кратковременном превышении. Своей то защиты у него нет.

Желательно, чтобы он превышал на одну ступень его величину. Например, автомат 25А или 32А – контактор 40А; автомат 50А – контактор 63А и т.д.

Ток, на который рассчитаны контакты можно найти на корпусе оборудования.

Вот эта надпись обозначает, что устройство имеет два ряда контактов, рассчитанных на максимальный ток в 20А на каждой паре.

То есть, суммарно к нему можно подключить нагрузку в 40А или ~ 8кВт.

Еще обращайте внимание на другие надписи и обозначения. К примеру, буковка “S” говорит о том, что это оборудование пониженной шумности.

У Hager есть такая серия. Для дома с щитовой внутри помещения желательно покупать именно бесшумные модели.

Еще смотрите на исполнение устройства. Контакторы бывают с нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми контактами (NC).

Это означает, что когда на включающую катушку пускателя не поступает напряжение, силовые контакты остаются разомкнутыми и ток через них не проходит.

Вот соответствующий рисунок и обозначение такой серии на корпусе устройства.

Казалось бы, контактор с нормально закрытыми контактами намного лучше, ведь у него катушка не будет все время находится под напряжением 220В.

В аварийной ситуации (повреждение, возгорание и выход из строя управляющей катушки) у вас вся щитовая и приборы остаются под напряжением. А такого быть не должно.

При залипании вводного автомата возникает серьезная проблема с обесточиванием всего дома.

Кроме того, катушка соленоида у контактора с NO (нормально открытый) будет под напряжением, когда вы находитесь дома. В то время как с оборудованием NC, когда вас дома нет. Грубо говоря, контактор NO будет "гудеть", когда вы рядом, поблизости, а NC - когда вы далеко.

Представьте, что это отпуск протяженностью почти в месяц или более. Второй вариант (NC) менее безопасный и в свое отсутствие вы попросту не сможете оперативно среагировать на развитие аварийной ситуации.

Итак, что мы имеем в исходных данных? Возьмем самую элементарную схему эл.снабжения любой квартиры или дома.

У нас есть однофазный эл.щит с двухполюсным автоматом на входе и вводным УЗО после него.

Далее идут модульные автоматы, от которых запитаны как линии освещения, так и розеточные группы. В том числе неотключаемая нагрузка – холодильник и охранная сигнализация.

Куда здесь подключать мастер выключатель? Для начала определимся с его правильным размещением.

Одноклавишный выключатель света монтируется возле двери на выходе из квартиры.

Иначе гости будут постоянно по ошибке клацать по этой клавише, не зная, что она “хитрая”, и отключать весь дом.

Кто-то даже прибегает к сверхскрытому и секретному монтажу данной кнопки 😊

Лучше разместить этот выключатель как можно выше, подальше от маленьких детей, если таковые имеются в семье.

Контактор монтируете в щитке сразу после защитного УЗО.

Переходим к подключению проводов. У каждого контактора имеется катушка управления с выходами А1 и А2.

На них нам и нужно завести напряжение 220В. Причем питающая фаза, провоцирующая замыкание силовых контактов, как раз и подается через тот самый мастер-выключатель.

Итоговая схемка:

Витки катушки при длительной работе могут перегреться и замкнуть между собой. Без соответствующей защиты все это неминуемо приведет к пожару.

Схема подключения здесь следующая: фазу с УЗО заводите на автомат защиты катушки, а выход с него пускаете на одноклавишный выключатель. Далее провод подключается на конец катушки А2.

На начало А1 цепляете нулевую жилу. Через силовые клеммы 1-2, 5-6 будут подключаться провода на все остальные автоматы в щитке.

Для того, чтобы на выключателях и контакторе было удобнее зажимать двойной провод под одну клемму, используйте специальные наконечники НШВИ-2.

Приоритетная группа (холодильник + сигнализация) подключается напрямую после УЗО.

Однолинейная схема подключения мастер-выключателя через контактор будет выглядеть следующим образом:

Разделение на группы потребителей, отключаемую-неотключаемую нагрузку вы делаете самостоятельно в зависимости от ваших потребностей.

Все одноклавишники рассчитаны на максимальный ток не более 10-16А.

А что делать, если у вас дома уже сделан ремонт и возле двери нет никакого отдельного выключателя? Не будете же вы штробить заново стены и срывать обои, чтобы протянуть туда провода.

Можно ли подключить мастер выключатель в этом случае? Да, можно. Для этого вам понадобится дистанционный выключатель на радиоуправлении.

Такие продаются во многих китайских магазинах на Али. Их даже используют как проходные.

Просто приклеиваете его на любую поверхность (хоть на стекло), а в щитке перед контактором устанавливаете силовой радиомодуль величиной со спичечный коробок.

Он на это не рассчитан. Его нужно ставить именно перед катушкой контактора, а не вместо него!

К одному такому модулю можно привязать даже не один, а несколько выключателей или вообще брелок для удаленного управления из машины. Подробнее

Схема расключения проводов с беспроводной дистанционной мастер-кнопкой приведена ниже:

Читайте также: