Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Температурно-компенсированный датчик приближения на двойном компараторе
       
    Детектор приближения, показанный на рис.1, разработан специалистами фирмы Dallas Semiconductor-Maxim. Устройство содержит прямоугольную пластину из фольгированного гетинакса размером 10х10 см, которая является одной обкладкой конденсатора. Приближающийся объект является второй обкладкой конденсатора, образуя конденсатор емкостью 2-5 пФ. Эта емкость увеличивается по мере приближения человека. Метод преобразования расстояния до объекта в пропорциональное напряжение иллюстрируется упрощенной схемой (рис.2), которая производит температурную компенсацию. На вход схемы рис.1 (а следовательно, и рис.2) поступает сигнал прямоугольной формы частотой 1 МГц. Этот сигнал по рис.2 напрямую прикладывается к нижнему выводу элемента XOR IC2 (исключающее-ИЛИ). Те же импульсы, задержанные цепью R1C1, восстанавливаются компаратором IC1 (рис.2) и прикладываются к верхнему выводу элемента XOR IC2. На выходе элемента имеется цепь R4C2, превращающая импульсы в напряжение, пропорциональное дистанции. Длительность импульса на выходе элемента IC2 пропорциональна сумме задержки R1C1 и задержки компаратора. На рис.1 показано, что задержка компаратора IC1A компенсируется введением второго компаратора IC1B с таким же временем задержки, т.е. по обоим входам элемента XOR задержки компараторов компенсируются. Емкость задержки на рис.1 состоит из емкости конденсатора С1 33 пФ, емкости коаксиального кабеля (его 15 см дают емкость 15 пФ) и емкости антенны, которая заряжается до напряжения +5 В через резистор R5 на положительной полуволне входного прямоугольного сигнала. Когда возле детектора нет объекта, общая емкость составляет 48 пФ и дает задержку 16,5 нс на верхнем выводе элемента XOR. Если в 15 см от детектора поместить руку, то емкость возрастет до 50 пФ, а задержка составит 17,3 нс, т.е. разница составит только 0,8 нс. Чтобы обнаружить такую малую временную разницу на фоне температуры и точности компараторов, должно быть очень стабильным напряжение смещения (время задержки напрямую зависит от напряжения смещения). Обычно одиночный компаратор стабилен в пределах 1 нс, но для разрешения субнаносекундных интервалов нужна схема на двух компараторах IC2 (рис.1), которая увеличивает разрешение в 4-5 раз. Операционный усилитель IC2A смещает и усиливает напряжение в точке ТР1, которое соответствует расстоянию между рукой и антенной. Движение руки к антенне увеличивает напряжение в точках ТР1 и ТР2. Операционный усилитель IC2B и транзистор работают как компаратор с гистерезисом, которые сравнивают напряжение в точке ТР2 с напряжением 2,5 В (соответствующее расстоянию от руки 15 см), и в случае превышения зажигается светодиод D2. Потенциометр R2 используется для регулировки порога срабатывания, а измеритель напряжения можно подключить к точке ТР2 для измерения расстояния. Резистор R16 создает гистерезис для создания четкого перехода через порог. Чтобы сравнить компенсированные и некомпенсированные цепи по температурной стабильности, настройте потенциометр (рис.1) на +2,5 В, затем измерьте напряжение на ТР2 (компенсированное) и на ТР1 (некомпенсированное) при различных значениях температуры (рис.3). Дополнительные меры стабильности - заземление печатной платы устройства и установка конденсатора 0,1 мкФ параллельно источнику питания (желательно на выводах питания компараторов).


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100