Оптодатчик своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 04.10.2024

Преимущество данного бесконтактного выключателя в отличие от других схем дистанционного включения света, например, сенсорный выключатель, состоит в том, что им можно включать и выключать освещение или же любую другую нагрузку бесконтактным способом то есть, не прикасаясь своими руками непосредственно к устройству.

Осуществлять управление освещением можно двумя разными путями. Первый, поднеся руку непосредственно к оптическому датчику данного выключателя на расстоянии 10 сантиметров. Второй, посредством любого типового пульта дистанционного управления использующий в своей работе модулированное инфракрасное излучение.

Простой взмах рукой либо нажатие на произвольную кнопку ПДУ и бесконтактный выключатель меняет свое состояние на противоположное. В случае сбоя в электросети и при возобновлении электроснабжения, оптический выключатель света будет находиться в выключенном состоянии.

Повысив силу излучения инфракрасного светодиода, выполняющего роль оптического датчика, можно добиться увеличения дальности действия срабатывания устройства. В этом случае, к примеру, устройство может оповещать охрану о подъезде автомобиля к пропускному пункту.

Описание работы оптического бесконтактного выключателя.

В схеме применена всего одна интегральная микросхема К561ТМ2, имеющая в своем составе два D-триггера. На первом триггере DD1.1 собран мультивибратор, создающий прямоугольные импульсы в диапазоне 35…40кГц. Подстройка частоты осуществляется путем подбора сопротивлений R1 и R2.

Данные импульсы, пройдя сквозь токоограничивающий резистор R3, поступают на ИК-светодиод HL1. Можно применить любой подходящий ИК-светодиод, к примеру, такой который используется в ПДУ. Совместно с фотодатчиком они создают оптическую схему, которая срабатывает при отражении инфракрасного излучения.

Для предотвращения ложных срабатываний между фотодатчиком и ИК-светодиодом, необходимо проложить непрозрачную перегородку, а так же они должны быть обращены в сторону, куда подносят руки. Схема запитана от бестрансформаторного источника питания собранного на диодном мосте VD4, гасящем резисторе R7 и стабилитроне VD3 на 4.7В. Конденсатор C5 предназначен для фильтрации выпрямленного напряжения.

В момент подачи напряжения на бесконтактный выключатель освещения, через резистор R5 идет зарядка конденсатора C4. В результате этого на вход триггера DD1.2 поступает импульс, из-за которого на инверсном его выходе 2 появляется уровень лог.0. транзистор VT1 закрыт и лампа не горит.

Так же после подачи питания на схему оптического выключателя, мультивибратор начинает генерировать импульсы. Приблизительная частота их составляет 38 кГц, и соответственно светодиод испускает излучение с такой же частотой. Если теперь поднести руку к окошку, где расположен оптический блок выключателя, то отраженный луч от руки попадет на фотоприемник. На его выходе образуется низкий уровень напряжения, убрав руку, вновь появляется высокий уровень. Таким образом, формируется импульс, который поступая на вход 3 триггера DD1.2 переключает его в противоположное состояние, тем самым включая освещение.

Для обеспечения четкого переключения триггера добавлена цепь из элементов R6 и C3, обеспечивающая некоторую задержку переключения.

Взять и просто проверить оптрон мультиметром не получиться. Для самой простой проверки оптрона необходимо подать напряжение на его вход (согласно схеме), а выход уже проверять мультиметром в режиме проверки диода.

Порядок проверки

Проверку производят обычным тестером, переключив прибор в диапазон для измерений диодов или сопротивления.

Подключение мультиметра для проверки

Как проверить резистор мультиметром

Поэлементное описание проверки имеет вид:

на приборе выбирается режим измерения сопротивления;
щупы тестера подключаются к выводам детали;
оцениваются показания прибора, высвечиваемые на дисплее.

Когда собственный источник питания мультиметра подключен плюсовым щупом к аноду, то на дисплее можно зафиксировать показания сопротивления от нескольких долей Ома до его единиц. После замены местами измерительных щупов при исправном элементе получают бесконечно большое сопротивление.

Помня о том, что стабилитрон ведёт себя, как простой диод, устанавливают интервал измерений в кОм. В этом случае сопротивление исправной радиодетали доходит до сотен кОм.

Информация. Показания, выданные на дисплей тестером, часто вводят в заблуждение проводящего измерения. Одинаково высокое сопротивление при различных подключениях щупов не всегда означает пробой элемента. Поданное для измерений напряжение внутреннего источника может превысить номинальное напряжения пробоя, тогда полученные результаты будут ложными.

Устройство для проверки оптрона

Для более удобной проверки оптрона можно использовать более интересную схему. Включает она в себя с минимум компонентов, а сборка ее занимает не более получаса.

Питание оптрона производиться через светодиод, который загорится, если исправный фотоизлучатель. Второй светодиод загорится, если исправный фотоприемник, через который течет ток к светодиоду.

Для наглядности второй вариант схемы был собран из элементов, которые были под руками. Роль подопытного играет оптопара PC817.

Роль гнезда для подключения оптрона выполняют остатки COM кабеля. Но лучше для таких целей использовать гнезда под микросхемы, тогда подключения оптрона станет более удобным.

Питание схемы осуществляется с помощью старого USB шнура. В общем, схема работает исправно сразу, и не требует дополнительной наладки. Если горят оба светодиода, тогда оптрон можно считать рабочим.

У многих возникнет вопрос, а если пробит выход оптрона, тогда же тоже будут светиться оба светодиода! В таком случае яркость второго светодиода будет значительно выше, это визуально очень хорошо будет видно.

Проверка тестером

Так как стабилитрон и диод имеют почти одинаковые вольтамперные характеристики за исключением участка пробоя, то мультиметром стабилитрон проверяется, как и диод.

Проверка осуществляется любым мультиметром в режиме прозвона диода или определения сопротивления. Выполняются такие действия:

переключателем устанавливают диапазон измерения Омов;
к выводам радиодетали подсоединяются измерительные щупы;
мультиметр должен показать единицы или доли Ом, если его внутренний источник питания подключится плюсом к аноду;
поменяв щупы местами, меняем полярность напряжения на выводах полупроводника и получаем сопротивление близкое к бесконечности, если он исправен.

Советуем к прочтению: Полная мощность трансформатора: что это, из каких частей состоит, методика расчета

Чтобы убедиться в исправности стабилитрона переключаем мультиметр на диапазон измерения сопротивления в килоомах и проводим измерение.

При исправном приборе, показания должны лежать в пределах десятков и сотен тысяч Ом. То есть он пропускает ток, как обычный диод.

Как проверить биполярный транзистор мультиметром

Вышесказанное справедливо как при проверке транзистора прямой проводимости, так и транзистора структуры n-p-n. В последнем случае измерения проводятся с подсоединением проводов тестера в обратной полярности.

Как проверить полевой транзистор

У полевых транзисторов выводы называются сток (С), исток (И) и затвор (З). Несмотря на то, что физика работы отличается от биполярного, при проверке на исправность также можно использовать диодный эквивалент схемы.

При тестировании полевых транзисторов с изолированным затвором проверяется отсутствие проводимости между затвором и истоком. Потом объединяем исток с затвором. Двухсторонняя проводимость появится у транзистора обедненного типа. У деталей обогащенного типа проводимость будет односторонняя.

Проверка мультиметром составного транзистора

Как проверить транзистор, не выпаивая из монтажа

Проверить транзистор мультиметром можно после проверки схемы для выявления вероятного закорачивания выводов проверяемого элемента низкоомными резисторами. Если таковые обнаружатся, деталь для проверки придется выпаять. Если нет – проверка выполняется вышеописанными методами, но достоверность тестирования будет мала. Иногда достаточно отпайки вывода базы.

Полевые транзисторы лучше проверять отдельно от платы. Они очень чувствительны к статическому электричеству, поэтому необходимо пользоваться антистатическим браслетом.

Еще более простой способ проверки оптрона PC817

Понятно что использование китайского тестера для проверки оптопары не самый простой , точнее простой но не самый дешевый метод. Такой прибор не во всех есть в хозяйстве.

Поэтому предлагаю вашему вниманию более простой , а главное дешевый тестер оптронов.

Он состоит из двух кнопок , двух резисторов , светодиода и панельки ( сокета ) под микросхему.

Описание, характеристики , Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.

Классификация разновидностей оптопар

Существует несколько характеристик, в соответствии с которыми можно разделить модели оптопар на несколько групп.

В зависимости от степени интеграции:

элементарный оптрон – включает в себя 2 и более элемента объединённых общим корпусом;
оптронная интегральная схема – конструкция состоит из одной и более оптопар и, помимо этого, ещё может быть оснащена дополняющими элементами (например, усилителем).

В зависимости от разновидности оптического канала:

Оптический канал открытого типа;
Оптический канал закрытого типа.

В зависимости от типа фотоприёмника:

Фоторезисторные (или просто резисторные оптопары);
Фотодиодные оптопары;
Фототранзисторные (используется обычный или составной биполярный фототранзистор) оптопары;
Фототиристорные, либо фотосимисторные оптопары;
Оптопары функционирующие с помощью фотогальванического генератора (солнечная батарейка).

Конструкция устройств последнего вида зачастую дополняются полевыми транзисторами, за управление затвором которого отвечает тот же генератор.

Рис.1: Устройство оптрона

Оптоэлектронные устройства работают по-разному в зависимости от того, к какому из двух видов направлений они относятся:

Работа прибора базируется на принципе, в соответствии с которым происходит преобразование световой энергии в электрическую. Причём, переход осуществляется посредством твёрдого тела и происходящих в нём процессов внутреннего фотоэлектрического эффекта (выражающегося в испускании веществом электронов под воздействием фотонов) и эффекта свечения под действием электрического поля.

Прибор функционирует благодаря тонкому взаимодействию твёрдого тела и электромагнитного излучения, а также используя лазерные, голографические и фотохимические устройства.

Фотонные электронно-вычислительные машины компонуются с использованием одной из двух категорий оптических элементов:

Оптронов;
Кванто-оптических элементов.

Они являются моделями устройств соответственно электронно-оптического и оптического направлений.

Будет ли оптрон передавать сигнал линейно, определяется теми характеристиками, которыми обладает вмонтированный в конструкцию фотоприёмник. Наибольшую линейность передачи можно ожидать от резисторных оптронов. Как следствие, процесс эксплуатации подобных устройств отличается наибольшим удобством. Ступенью ниже стоят модели с фотодиодами и одиночными биполярными транзисторами.

Для обеспечения работы импульсных приборов применяют оптроны на биполярных, либо полевых транзисторах, поскольку там нет необходимости в линейной передаче сигнала.

Наконец, фототиристорные оптроны монтируют, чтобы обеспечить гальваническую изоляцию и безопасность эксплуатации устройства.

Основные причины неисправности

Наиболее часто встречающиеся причины выхода из рабочего состояния триодного элемента в электронной схеме следующие:

Обрыв перехода между составными частями.
Пробой одного из переходов.
Пробой участка коллектора или эмиттера.
Утечка мощности под напряжением цепи.
Видимое повреждение выводов.

Характерными внешними признаками такой поломки являются почернение детали, вспучивание, появление черного пятна. Поскольку эти изменения оболочки происходят только с мощными транзисторами, то вопрос диагностики маломощных остается актуальным.

Для работы индикатора применяется простая и удобная библиотека SevSeg, позволяющая подключать индикатор к каким угодно выводам МК, применять индикаторы как с общим катодом, так и анодом да еще и яркостью управлять.
Для измерения частоты попробовал библиотеку FreqMeasur. МК с ней отлично мерит сигнал с генератора от 10 до 200Гц (а больше мне и не нужно)

Программа показала 100% результат с тестового генератора. При включенном моторе с сенсора показывались стабильные обороты, которые хорошо коррелировали с режимом работы мотора. На том и остановимчя

Пока собирал станок, приехали 5-ти разрядные индикаторы. Хотел переделать измеритель скорости вращения на них с более компактным Atmega8 в TQFP32. Но потом решил, что лучшее — враг хорошего.

Но это уже другая история

Следующий обзор я посвящу контроллеру станка, его доработке и настройке.
Весь мой путь от старого к новому станку есть в моем блоге.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Да и без схемы можно сказать: всё, что угодно. Особенно, если там переключение реализовано как в АТХ блоках, с удвоителем напряжения.

Пром умзч - зачем сток ёмкостей с иип не понятно)) как по мне - тож конечно перебор, но спецы с родины QUAD им виднее)

В умзч - в динамической нагрузке - накопительный ёмкости играют огромную роль, я могу мошность сетевого транса убавить и взять % 60 от вых мощности усилителя, многА тыш мкф в 50 Герцовом обеспечат необходимую энергию, у кого на ухи слон не наступил и есть хорошие АС под 90 дВ - провалы почуят, этот эффект известен - при работе умзч с иип, поэтому - извиняюсь - глупо надеяться на *скорость* зарядки ёмкости в иип, иначе мощность этого иип придётся дико наращивать.энергия =ёмкость помноженная на напряжение - даёт пройти динамические нагрузки, попробуй 10 раз перезаряди ёмкости при 20 Гц и 3 Ом нагрузки?. имхо. Это то что касается самого умзч, формулу для расчёта ёмкости - расписывать не буду, моно в личке.

Они там стояли .в оригинальной схеме 22ом и 4148 .когда при испытаниях было по одному плечу все было холодное .поставил по пять в плече .стал греться повторитель и именно заряжающий транзистор а не запирающий .хотя диоды 4148 стоят для быстрого запирания .а греется наоборот заряжающий транзистор пол часа работы 53 градуса .по ходу удаления диодов ничего не даст я так понял .так как они для разрядки .хочу поменять на что нибуть в корпусе то92мод или сразу то126 но у меня в плате отверстия 0.6 (

В общем симуляция говорит что надо собирать всё до кучи. При потенциале +/-25-50в всё работает отлично. Вроде как всё работает без ошибок или лишнего потребления, но всё же не могу понять почему в железе работает, а в протеусе приходится увеличивать ёмкость С8 до 100мкФ, чтобы оно нормально срабатывало, иначе там такое дикое пульсирующее, что полевик VT16 даже не открывается. Что же до схемы защиты от постоянки - всё очень порадовало. Действительно минимум деталей, но максимум профита. ИМХО - считаю очень неплохим ещё вариант реализованный в Lynx_PR72a. Protect & soft start.pdsprj

Если у чела в АС на ВЧ стоит хотя бы что-то типа JBL hp 02 ti, или какой-нибудь "морельчик" или "сканик" баксов за 200, то может быть и нет(победит рассудок), а если у чела а в его домашней АС() по ВЧ работают драйвера, подобные JBL 2412H, то почему бы и нет. Всё зависит от 3-х величин - размер дома, размер АС, и конечно от того насколько велики понты, дабы чел не ощущал себя ущербным перед таким же аудиофилами-понторезами. ЗЫ. Правда, такие драйвера на 20кГц как правило уже и не работают.

Читайте также: