Cенсорный выключатель настольной лампы

Современные механические электровыключатели надежны, удобны и дешевы. Но иногда требуется выключатель, срабатывающий без приложения механического усилия. Если воспользоваться предлагаемым устройством, для включения или выключения нагрузки достаточно легкого прикосновения к металлической пластине-сенсору.

Схема сенсорного выключвтеля изображена на рисунке. Задающий генератор на элементах DD1.1, DD1.3 вырабатывает импульсы частотой приблизительно 12 кГц и размахом, близким к напряжению питания (12 В). С вывода 4 элемента DD1.3 импульсы через конденсаторы С4 и С5 поступают на вход элемента DD1.4, работающего в линейном режиме и служащего усилителем.

Далее импульсы, продифференцированные цепью C6R5R6, через элемент DD1.2 поступают на выпрямитель (диод VD1). Постоянное напряжение на выходе выпрямителя соответствует амплитуде импульсов.

Сенсор Е1 — металлическая пластина, подключенная к точке соединения конденсаторов С4 и С5. Прикосновение к пластине звмыкает эту точку на "землю" через активно-емкостное сопротивление человеческого тела. В результате резко уменьшается амплитуда импульсов на входах элемента DD1.4. Соответственно изменяется напряжение на выходе выпрямителя: с приблизительно 8 В (до прикосновения к сенсору) почти до нуля (после прикосновения). Низкий логический уровень на выходе элемента DD2.1 сменяется высоким. Этот перепад через конденсатор С1 поступает на вход 13 элемента DD1.2 и поддерживает на его выходе и выходе выпрямителя низкий уровень, независимо от наличия или отсутствия импульсов на входе 12.

Длительность сохранения этого состояния определяется постоянной времени цепи R1C1 и состввляет приблизительно 0,5 с.

Сигнал с выходе элемента DD2.1 поступает на вход J, он же, проинвер-тированный с помощью элемента DD2.2, — на вход К триггера DD3.1. Нв счетный вход этого триггера поступают импульсы задающего генератора (с вывода 3 элемента DD1.1). Это позволяет избежать "дребезга" и обеспечивает четкое однократное переключение и возврат в исходное положение триггера DD3.1 при каждом прикосновении к сенсору.

Триггер DD3.2 работает в счетном режиме, изменяя состояние на противоположное при каждом поступлении импульса с выхода DD3.1. С выходом триггера DD3.2 соединен ключ на транзисторе VT1. Он управляет реле К1, обмотка которого включена в коллекторную цепь транзистора и зашунтирована диодом VD2, гасящим выброс напряжения в момент выключения реле.

Контактами реле К1 коммутируют нвгрузку. В авторском варианте зто лампа настольного светильника, сплетенного из ивовых прутьев. Использовалось реле РЭС60, паспорт РС4.569.435-02. Ток, потребляемый выключателем по цепи 12 В, — 12 мА в режиме ожидания и 26 мА — при сработавшем реле. Выключатель можно питать от любого источника, обеспечивающего указанные выше напряжение и ток.

От редакции. Реле К1 следует выбирать с контактами, выдерживающими ток и напряжение нагрузки выключателя, а конденсаторы С4 и С5 — на напряжение не менее 400 В Последнее гарантирует электробезопасность прибора при его питании от бестрансформаторного источника.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 1 номер 2003 год