Емкостное реле или реле присутствия

Одно из интереснейших электронных устройств, это емкостное реле, его еще называют "реле присутствия". Реле срабатывает от присутствия человека, на том или ином объекте, так как представляет собой некоторую электрическую емкость. Работа емкостного реле, людей не знакомых с физическими процессами вызывает неописуемое удивление, представляют это каким то волшебством, мистикой.

Естественно, когда человек подходит к двери и она автоматически открывается, заходит  в комнату и каким то образом загорается лампочка освещения, вышел- гаснет, вот вам и экономия электроэнергии. Подошел на опасное расстояние к вращающемуся валу какого либо механизма, вал резко остановился.

Поднес руки к водопроводному крану, полилась вода- мойся, убрал руку вода перестала течь. Кстати здесь кроются колоссальные  возможности в экономии воды. Сел в кресло, заиграла ваша любимая музыка, включился вентилятор. Сложно перечислить все области, где можно применить емкостное реле. Это зависит от полета фантазии каждого человека и его творческих способностей.

Я сделал несколько емкостных реле. Первое было изготовлено на электронной лампе. Устройство было довольно громоздкое, так как для питания анодных цепей электронной лампы нужен был повышающий трансформатор, так же для питания накальных цепей нужно было уже пониженное напряжение, 6,3 вольта, а для анодных более 300 вольт.

Если еще принять во внимание, что для питания всего устройства необходимо сетевое напряжение в 220 вольт. Кроме того регулировки такого емкостного реле представляли определенную сложность.

Просматривая старые радиотехнические журналы я натолкнулся на схему емкостного реле, предложенную В.Табунщиковым из Новоросийска. Схема была довольно простая, приличная чувствительность, несложная регулировка. Я изготовил это емкостное реле в несколько свободных вечеров.

Емкостное реле 001

                                                                   Принципиальная электрическая схема емкостного реле

Емкостное реле 002

                                                                                                        Чертеж печатной платы

Емкостное реле 003

                                                              Схема монтажа радиодеталей с обратной стороны печатной платы

                                                     Список радиоэлементов, необходимых для изготовления емкостного реле:

1.Транзисторы;                                                                                              3.Конденсаторы;

VT1 - полевой транзистор КП303В. VT2- МП40.                            С1- подстроечный КПК-М, емкость от 6 до 25мк.

2.Диоды;                                                                                                               С2, С3- электролитические К50-6, емкостью 30мк, С4-К50-6                VD1 - Д226, он используется для защиты схемы                                                                                                                              емкостью 50мк

  от поврежедения при случайном изменении поляр-

ности питания.  Можно его исключить.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Реле РЭС-10 паспорт РС4.524.312. Можно применить также РЭС-10 паспорт РС4.524.303, РЭС-55А паспорт 0602.

Катушка L1 намотана на полистирольном многосекционном каркасе от транзисторных приемников, проводом ПЭЛ-0,12 в две секции по 250 витков (250+250), общее количество витков 500. Намотку произвести внавал. Если не сможете найти полистирольный многосекционный каркас, можно катушку склеить из бумаги.

Датчик необходимо установить перпендикулярно печатной плате. Его можно изготовить из изолированного  монтажного провода длиной от 15 до 100 см., или изготовить квадрат из такого же провода со сторонами от 15 до 1м.

Настройку емкостного реле производят подстроечным конденсатором. Необходимо использовать при настройке диэлектрическую отвертку и держать руку и туловище подальше от настраиваемого реле.

Сначала надо поворотом ротора конденсатора установить минимальную емкость до срабатывания реле. Затем ротор медленно поворачивать в сторону увеличения емкости до выключения реле.

Наиболее чувствительно реле при минимальной емкости подстроечного конденсатора, при этом условии датчик способен реагировать на объект на большем расстоянии.

Емкостное реле необходимо поместить в металлический корпус, который будет выполнять роль экрана для исключения влияния посто

Емкостное реле 005Компоновка радиоэлементов

 

Емкостное реле 006

                                                                        Вид со стороны радиоэлементов

 

Емкостное реле 007

                                                                    Вид со стороны печатных проводников

 

Емкостное реле 008

                                                        Емкостное реле помещено в металлический корпус

 

Емкостное реле 009

  Для корпуса я использовал две металлические крышки от переключателей сети стационарной                                                                                                                                                                                                                                                 радиостанции

 

Изготовленное мной емкостное реле я использовал с пользой для дела. Кто не помнит запоминающиеся времена периода развала СССР, все кроме преступности тяготело к нулю. В этот период я проживал в поселке городского типа. Ранее бывший благоустроенный дом, в котором я жил с семьей, в короткое время оказался без отопления, электроэнергии водоснабжения.

Наступили довольно таки не очень веселые времена. В период Союза вода поставлялась в регион за несколько сот километров по водоводам из соседней республики, а во время развала каждая республика тянула свое одеяло на себя. Прекратилась подача воды и население осталось без поставляемой питьевой воды.

Вода из пробуренных скважин и вырытых колодцев для питья не годилась, такой водой можно было поить только скот и то в нарушение всех зоотехнических правил. Питьевую воду возили на железнодорожном транспорте, в цистернах. На железнодорожной станции были оборудованы заливные колодцы, куда из железнодорожных цистерн сливали воду. Население райцентра пользовалось привозной водой. В таких условиях дефицита воды, естественно вставал вопрос об ее экономии.

У меня было два варианта устройств, при помощи которых можно было экономить воду. Один фотодиодный или фоторезисторный датчик, а второй емкостное реле. Я остановился на последнем, так как посчитал его более надежным.

Судите сами, если к умывальнику приделать фотодиод или фоторезистор, а с противоположной стороны источник света, то при перекрывании луча света рукой направленной к крану для умывания срабатывает реле, которое приводит в работу электроклапан вмонтированный в кран, польется вода.

Как только луч света не будет перекрыт, электроклапан перекроет подачу воды. Недостатком этой схемы является то, что и поверхность фоторезистора или фотодиода и источник света должны быть в идеально чистом состоянии, в противном случае будут сбои в работе фотореле. Такое трудно добиться в среде воды, моющих  средств.

Такого недостатка нет в работе емкостного реле, поэтому я избрал этот вариант исполнения устройства для экономии воды. Проведенный анализ показал, что вода с низким КПД используется именно в умывальнике, т.е. большая часть воды выливается в раковину бесполезно. Я решил установить автомат экономии воды в умывальнике.

В качестве датчика использовал пластину фольгированного гетинакса, который установил недалеко от крана. Кран выточен из бронзы на  токарном станке. Электроклапан представляет обыкновенный соленоид, при  подаче на обмотку которого постоянного напряжения 12В, втягивается стержень с клапаном открывая воду.

Если объяснить детально, процесс будет происходить так; мы подносим руки под кран, поскольку недалеко от него находится датчик емкостного реле, последнее срабатывает приводя в действие электромагнитное  реле с нормально замкнутыми контактами.

При срабатывании электромагнитного реле, нормально замкнутые контакты размыкаются и  в тоже время контакты реле переходят в другое положение, замыкая электрическую цепь соленоид (электроклапан) источник питания исполнительного механизма. В данном случае исполнительный механизм, это электроклапан, который перекрывает воду или открывает ей доступ.

Данное емкостное реле в этом качестве использовалось несколько лет.

Когда появилась возможность финансировать строительство водовода, работа по проведению питьевой воды в районный центр и близлежащие села закипела. Дело в том, что в 60 километрах от нашего ПГТ, находится громадное подземное озеро с идеально чистой водой.

Оно было открыто гидрогеологами несколько десятилетий тому, но было законсервировано как источник стратегических запасов. А воду качали в период Союза, за несколько сот километров из другой братской республики. И овцы целы и волки сыты, т.е. и вода поступала и рабочие  места были.

В этой статье я рассказал о том, как хобби послужило решению актуальной в свое время задачи.

Недаром гуру инфобизнеса говорят, что если хочешь зарабатывать в интернете, то ты должен заниматься делом, которое тебе нравится и это твое дело должно быть востребовано. И с этим нельзя не согласиться.

Желаю всем моим читателям, чтобы любимое дело всегда приносило колоссальный доход.

С уважением Ануарбек Ерденев

 

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Понравилась статья? Расскажите друзьям.
Общайтесь со мной.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>