全方位立體電容傳感器的設(shè)計
發(fā)布日期:2023-03-19
點擊次數(shù):1139
本人通過對學生電子實訓(xùn)課中出現(xiàn)的問題進行分析和研究,發(fā)明了全方位立體電容傳感器,它解決了傳統(tǒng)傳感器只能單一方向傳感的問題,實現(xiàn)全方位立體傳感器的目的。
一、發(fā)現(xiàn)問題
在電子課進行觸摸開關(guān)裝配與調(diào)試實訓(xùn)時,當把觸摸板接到臺式電腦的外殼,把燈泡換成報警器,把它改裝成臺式電腦防盜器。但是,人沒有接觸到臺式電腦的外殼,報警器就一直在響。為什么會這樣呢?我懷疑是電腦接地的原因,我把電腦放在臺面上,把電源線拔掉,報警器還是一直在響。
二、分析問題
把觸摸板接到臺式電腦的外殼只不過是使觸摸板變大了,為什么觸摸板不能加大呢?首先讓我們摸一下FM收音的天線,我們發(fā)現(xiàn),原來有很多雜音的FM收音的聲音變清楚了,F(xiàn)M收音變清楚的原因是由于人體分布電容使FM收音機天線接收端的信號變強了,使到FM收音的聲音變清楚了。
同樣道理,觸摸板變大了,它的分布電容也變大了,信號也變強了,與觸摸板相連接的三極管的基極電壓也變大了,使三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),導(dǎo)致單向可控硅處于接通狀態(tài),這時報警器得電工作,發(fā)出報警聲音。既然是電容,哪它的另一個極在哪?它的另一個極是地,在FM收音機信號發(fā)射過程中,發(fā)射天線相當于一個電感,天與地是電容的二個極,形成了一個LC振蕩電路,信號就在天地之間傳播。
三、解決問題
能不能參照該原理和電路發(fā)明一種全方位立體電容傳感器?高壓驗電時,驗電器要不要與高壓電接觸?答案是:不用。
這時我明白了,只要把觸摸板調(diào)到合適的大小,當人體靠近到一定的距離時,與觸摸板相連接的三極管的基極電壓足夠大了,使三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),單向可控硅處于接通狀態(tài),受可控硅控制的電路或設(shè)備就會工作,這時我們可以用它來控制聲音、報警器、燈光等電路或設(shè)備。
四、工作原理
利用LC原理,三極管的基極與保溫瓶連接的導(dǎo)線相當于電感L,保溫瓶與地是電容C的兩個極,人相當于電容中的介質(zhì),與人接近保溫瓶外殼時相當于電容的介質(zhì)增加,電容C容量增大,電感L感應(yīng)信號增大,當增大到一定量時,與觸摸板相連接的三極管的基極電壓足夠大了,使三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),單向可控硅處于接通狀態(tài),受可控硅控制的電路或設(shè)備就會工作,這時我們可以用它來控制聲音、報警器、燈光等電路或設(shè)備。
五、總結(jié)
本項設(shè)計解決傳統(tǒng)傳感器只能單一方向傳感的問題,實現(xiàn)全方位立體傳感的目的,通過查閱相關(guān)文獻,沒有他人進行同圖1本設(shè)計的實物電路類研究。圖1所示為本設(shè)計的實物電路。