Sådan samles en berøringskontakt selv: beskrivelse af enheden og samlingsdiagram

Elektroniske teknologier dækker en bred vifte af husholdningsområdet. Der er stort set ingen begrænsninger. Selv de simpleste funktioner som tænd/sluk for lamper i almindelige lysarmaturer udføres nu oftere af berøringsfølsomme enheder end af teknologisk forældede - manuelle.

Elektroniske enheder er som regel i kategorien af komplekse konstruktioner. Imidlertid er det ifølge erfaringerne slet ikke svært at konstruere en berøringskontakt selv. Minimal erfaring med konstruktion af elektroniske enheder er tilstrækkelig.

Vi foreslår at sætte dig ind i enhedens opbygning, funktionelle muligheder og tilslutningsregler for en sådan kontakt. For amatører, der selv bygger, har vi forberedt tre fungerende samleskemaer til den intelligente enhed, som kan realiseres i hjemmet.

Konstruktion af berøringskontakten

Begrebet "berøringsfølsom" har en temmelig bred definition. I bund og grund skal man betragte en hel gruppe sensorer, der kan reagere på de mest forskellige signaler.

Men når det gælder kontakter – enheder med funktion som omskiftere – betragtes berøringseffekten oftest som en effekt, der opnås fra det elektrostatiske felts energi.

Sådan cirka skal man betragte konstruktionen af en lyskontakt skabt på basis af sensormekanismen. En let berøring med fingerspidsen af frontpanelets overflade tænder belysningen i hjemmet.

En almindelig bruger behøver blot at røre en sådan kontaktflade med fingrene, og som svar opnås det samme koblingsresultat, som en standard, velkendt trykknapkontakt giver.

Imidlertid adskiller den indre opbygning af berøringsudstyret sig væsentligt fra en simpel manuel kontakt.

Normalt er en sådan konstruktion opbygget med fire funktionelle enheder:

• beskyttelsespanel;
• kontaktsensor;
• elektronisk plade;
• enhedens kabinet.

Sortimentet af enheder baseret på sensorer er bredt. Der produceres modeller med funktioner som almindelige kontakter. Og der er mere avancerede udviklinger – med lysstyrkeregulatorer, der overvåger omgivelsestemperatur, hæver persienner på vinduer og andet.

Konstruktivt ser en sensorafbryder sådan ud: 1 – beskyttelsespanel af hærdet glas; 2 – plade til placering af sensorer; 3 – tekstolitpanel med den elektroniske kreds; 4 – kabinet (chassis) til afbryderen (+)

Ikke nok med at alle disse typer afbrydere styres med et let tryk, der findes også afbrydere med fjernbetjening. Det vil sige, at brugeren kan slukke lampen eller dæmpe lysstyrken uden at skulle bevæge sig fra sit opholdssted til afbryderen.

Enhedens funktioner og muligheder

Separat gennemgang fortjener utvivlsomt afbrydere med timer.

Her findes traditionelle egenskaber, såsom:

• støjsvag betjening;
• interessant design;
• sikker brug.

Ud over alt dette tilføjes en nyttig funktion – en indbygget timer. Med den får brugeren mulighed for at styre afbryderen programmæssigt. For eksempel at indstille tændings- og slukningstidspunkter inden for et bestemt tidsinterval.

En unik udviklingsvariant af en afbryder med indbygget timerfunktion. Med sådanne enheder åbnes muligheder for at styre belysning på præcise tidspunkter. Elbesparelsen er indlysende.

Som regel har sådanne enheder ikke kun en timer, men også et andet tilbehør – for eksempel en akustisk sensor.

I denne variant fungerer enheden som en bevægelses- eller lydcontroller. Det er nok at sige noget eller klappe i hænderne, så lampens lys i lejligheden tændes med stærkt lys.

Forresten, i tilfælde af for høj lysstyrke findes der en anden funktion – dæmpningsregulering. Sensorafbrydere udstyret med dæmper gør det muligt at styre lysintensiteten.

Modifikation af sensoranordninger – akustisk afbryder. Den fungerer efter en lidt anderledes metode, men er også en enhed, der understøtter sensorteknologi. I dette tilfælde er det følsomme element en følsom mikrofon.

Der er dog en nuance ved sådanne udviklinger. Dæmpere understøtter normalt ikke brug af lysstofrør og LED-pærer i lamper. Men at afhjælpe denne mangel er formentlig et spørgsmål om tid.

Læs mere om varianter af “smarte” lyskontakter i denne artikel.

Tilslutningsregler for enheden

Monteringsteknologien for sådanne enheder, på trods af den avancerede konstruktion, forbliver traditionel, som det er fastsat for standard lyskontakter.

Normalt på bagsiden af produktets kabinet er der to terminalkontakter – indgang og belastning. På enheder af udenlandsk fabrikat er de markeret med «L-in» og «L-load».

Tilslutningsteknikken for enhederne adskiller sig ikke meget fra standarden. De vigtigste arbejdsklemmer: L1 (Load) – tilslutningslinje for spændingsfase; L (In) – linje for udtagning af spænding til belastning; COM – terminal for enhedssammenkobling (+)

Disse betegnelser burde være forståelige selv for en uerfaren bruger. Men under alle omstændigheder anbefales det at konsultere enhedens datablad før installation. Koblingen i enhedens kredsløb sker via fasetråden.

Det vil sige, at fasetilslutningen føres til indgangen «L-in» – fasetråden tilsluttes. Og fra «L-load»-linjen tages spænding til belastningen – især til lampearmaturets pære.

I mellemtiden kan konstruktionen af sensorafbrydere give mulighed for tilslutning af flere uafhængige belastninger. På sådanne enheder øges antallet af terminaler til tilslutning.

Ud over indgangsspændingsterminalen «L-in» er der allerede to eller endda tre huller til belastning «L-load». De er normalt markeret sådan: «L1-load», «L2-load» osv.

Fuld oversigt over afbryderen: 1 – terminal for belastningsudgange; 2 – beskyttelsespanel; 3 – fjederbaseret mekanisme til fastgørelse af ledere; 4 – producentoplysninger; 5 – brandsikkert kabinet; 6 – dobbeltkontrolgrænseflade; 7 – skruehul (+)

Montering af sensorafbrydere adskiller sig faktisk heller ikke fra standardvarianten. Afbrydernes konstruktion er lavet til at placeres i traditionelle understikdåser. Fastgørelse af enhedens arbejdsmekanismes chassis sker normalt med skruer.

Berøringskontakt selv

At købe en sensorafbryder til hjemmebrug er selvfølgelig ikke et problem. Men prisen på disse, så at sige intelligente enheder starter fra 100-133 kr. Og det er prisen for ikke de mest avancerede konstruktioner. Derfor er det logisk at spørge – kan man lave sensorstyret lystænding med egne hænder?

For folk, der i det mindste er lidt bekendt med teorien om elektroteknik, er opbygningen af en afbryder med en sensor en ganske udførlig opgave. Der er masser af kredsløbsløsninger til dette.

Skema for berøringskontakt med trigger

Mange kredsløb til fremstilling af enheder af denne type er enkle og forståelige. Lad os se på en af de mange løsninger, som kan realiseres med egne hænder til brug i hjemmet.

En sådan kontakt med to sensorer koster på markedet fra 106,67 kr stykket. Hvis man har færdigheder, kan man altid bygge noget lignende selv. Omkostningerne til komponenter er cirka fem gange lavere.

Den i radioamatørpraksis udbredte mikrochip af serien K561TM2 er hovedkomponenten i en sensorafbryder, der kan samles selv.

Mikrochippen K561TM er en flip-flop, hvis tilstand kan ændres ved at påføre et styresignal på dens indgang. Denne egenskab bruges med succes til at implementere en omskifterfunktion.

Indgangskredsen er opbygget med tilføjelse af en felteffekttransistor V11, som giver høj følsomhed ved indgangen og desuden isolerer indgangen godt fra udgangen.

Sensorelementet E1 i kredsløbet er lavet som en metalplade og forbindes til indgangen på FET'en via en modstand med høj modstand. Dette sikrer enhedens sikkerhed for brugeren med hensyn til muligt elektrisk stød.

Et kredsløb til en gør-det-selv-enhed. Kun én mikrochip, et par transistorer og en tyristor kræves for at samle en fuldgyldig sensorafbryder. Enheden fungerer lige så godt som en industriel (+)

Udgangsdelen af kredsløbet er opbygget med en bipolar transistor VT2 og en tyristor VS1. Transistoren forstærker signalet fra mikrochippen, og tyristoren fungerer som omskifter. I tyristorkredsen indgår den lysarmatur, der skal styres.

Kredsløbet fungerer således:

1. Brugeren rører metalpladen (sensoren).
2. Statisk elektricitet tilføres indgangen på VT.
3. Felteffekttransistoren skifter flip-floppen.
4. Udgangssignalet fra flip-floppen forstærkes af VT2 og åbner tyristoren.
5. Lampen i tyristorkredsen tændes.

Hvis brugeren rører sensoren igen, gentages alle operationer, men med omvendt tilstandsskift. Det er enkelt og effektivt.

En sådan kredsløbsløsning kan bruges til at styre lamper, hvor den samlede effekt af glødelamper ikke overstiger 60 W.

Hvis man har brug for at omskifte kraftigere lysenheder, kan man forsyne tyristoren med en stor køleplade. Metallet til sensoren anbefales at være af en serie materialer, der leder strøm godt. Det optimale valg er sølvbelagt kobber.

Skema baseret på infrarød sensor

Et kredsløb til en lyskontakt, der kan samles selv, hvor der bruges en IR-sensor som sensor. Her anvendes også tilgængelige og billige elektroniske komponenter.

Hvad angår kompleksitet, er denne version beregnet til elektronikentusiaster, der lige er begyndt deres karriere.

Endnu et kredsløbsdesign til en sensorafbryder. Det har også et minimum af elektroniske komponenter, men kræver omhyggelig justering for at sikre kvaliteten. Her kræves erfaring som elektroniker (+)

Den grundlæggende elektronik i dette design består af to integrerede kredsløb og følgende komponenter:

• almindelig LED — HL1;
• infrarød LED — HL2;
• fotodetektor — U1;
• relæ — K1.

På basis af inverter-IC'en DD1 er der opbygget en pulsgenerator, og på basis af IC'en DD2 fungerer en systemtæller.

Under visse omstændigheder, f.eks. når et biologisk objekt dukker op i infrarød LED's rækkevidde, aktiveres parret af IR-LED og fotodetektor. Der opstår et styresignal på basis af transistoren VT1, som aktiverer relæ K1. Lampen i K1-kredsløbet tændes.

Hvis der ikke registreres nogen bevægelse af objekter i infrarød sensorområdet, vil tælleren efter 20 minutters inaktivitet tælle et antal impulser fra den blinkende LED HL1, der er tilstrækkeligt til at frakoble relæet. Lampen slukkes. Ventetiden (i dette tilfælde 20 minutter) bestemmes af valg af kredsløbskomponenter.

Enkleste skema med transistorer og relæ

Maksimalt forenklet løsning – et kredsløb til selvmontering af en sensoranordning, som er vist nedenfor.

Et kredsløb forenklet til det mindst mulige for at bygge en sensorafbryder selv. Dog sikres der under forudsætning af præcis udvælgelse af radiokomponenter en ganske effektiv og pålidelig drift af enheden.

Her kan stort set enhver type relæ anvendes. Hovedkriteriet er et arbejdsspændingsområde på 6-12 volt og evnen til at skifte en belastning i et 220 volt net.

Sensor-elementet fremstilles ved at skære det ud af et ark foliebelagt getinax. Transistorer kan også være af enhver serie, med parametre svarende til dem, der er angivet, f.eks. de almindelige KT315.

I bund og grund repræsenterer dette enkle kredsløb en almindelig signalforstærker. Ved berøring af sensoroverfladen opstår der på basis af transistoren VT1 et potentiale, der er tilstrækkeligt til at åbne emitter-collector-overgangen.

Derefter åbnes VT2-overgangen, og forsyningsspændingen tilføres relæspolen K1. Denne enhed aktiveres, dens kontaktgruppe lukkes, hvilket tænder lysenheden.

Hvis man ikke har lyst til at eksperimentere og samle enheden selv, kan man købe en færdig afbryder og installere den selv. Al nødvendig information om valg og tilslutning af sensorafbryderen findes her.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Denne gennemgang giver mulighed for at blive bedre bekendt med lysafbrydere, der hurtigt vinder popularitet i samfundet.

Sensorafbrydere mærket med produktmærket Livolo — hvad er disse konstruktioner, og hvor tiltalende er de for slutbrugeren. En videoguide til afbrydere af den nye type vil hjælpe med at få svar på spørgsmål:

Afslutningsvis om emnet sensorafbrydere bør det bemærkes, at der er aktiv udvikling inden for design og produktion af kontakter til husholdnings- og industribrug.

Lyskontakter, tilsyneladende simple konstruktioner, er allerede så perfekte, at man nu kan styre lyset med en stemmekodefrase og samtidig få fuld information om atmosfærens tilstand indendørs.

Har du noget at tilføje, eller har du spørgsmål om samling af en sensorafbryder? Du kan efterlade kommentarer til artiklen, deltage i diskussioner og dele din egen erfaring med at bruge sådanne enheder. Kontaktformularen findes i det nederste afsnit.