Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Hobby Electronics

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 93 RSS
←   Февраль 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
11.02.2011
17:00:34
18:46:13
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://ibot.in.ua/
Открыта: 08-08-2010

Автор
asp

Статистика

93 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Hobby Electronics Hobby Electronics - датчик протечки воды на триггере Шмитта


Приветствую Вас уважаемые подписчики!

 (если нет ссылок на рисунки, или текст отображается не корректно, вы можете прочитать это сообщение в архиве рассылок Hobby Electronics )

Сегодня мы рассмотрим датчик протечки воды на триггере Шмитта.

Тема этой рассылки продолжает предыдущую, только сейчас мы рассмотрим вариант реализации электронной части датчика протечки на более «продвинутой» элементной базе — логических элементах цифровой КМОП (CMOS).

Для реализации эксперимента мы воспользуемся свойством логического элемента переключаться при напряжении на его входе приблизительно равному половине напряжения питания (VDD/2), то есть если на входе элемента меньше VDD/2 на выходе низкий уровень, больше - высокий.

Для измерения сопротивления между двумя пластинами сенсора можно обойтись одним элементом НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ и т. д., но для повышения помехоустойчивости лучше реализовать схемотехническое решение на базе триггера Шмитта.


Триггер Шмитта имеет один вход, один выход и не обладает свойствами запоминающего элемента. Триггер содержит два инвертора, охваченных положительной обратной связью, за счет чего состояние на выходе схемы изменяется лавинообразно.

На выходе инвертора потенциал с лог. 0 на лог. 1 изменяется при большем входном напряжении, чем при изменении с лог.1 на лог. 0. Поэтому схема рис. 1,а обладает гистерезисом (рис. 1,б).

Условное изображение триггера Шмитта приведено на рис. 1,в.

Триггер Шмитта может быть выполнен на дискретных элементах (транзисторах, диодах, резисторах и т.д.), но это более трудоемкая задача.

А триггер Шмитта на микросхемах КМОП, по сравнению с ТТЛШ-триггером Шмитта, обладает рядом преимуществ: 

  • Высокое входное сопротивление;

  • Сбалансированные входные и выходные характеристики;

  • Пороговое напряжение симметрично относительно половины питающего напряжения;

  • Практически одинаковые вытекающий и втекающий выходные токи;

  • Амплитуда выходного напряжения практически равна напряжению источника питания;

  • Температурная стабильность;

  • Широкий диапазон питающих напряжений (3 —15) В (CD40XX);

  • Высокая помехоустойчивость;

  • Низкое энергопотребление.

Триггерп Шмитта не обязательно реализовывать и на логических элементах, есть готовые микросхемы, например 561ТЛ1 (CD4093 ). Это 4 инвертирующих триггера Шмитта, состоят из 4-х двухвходовых элементов И-НЕ на одной подложке, но для наших экспериментов будет более наглядно рассмотреть работу схемы на логических элементах И-НЕ микросхемы 561ЛА7 (CD4011). Хотя данное решение можно использовать и для других цифровых микросхем.

Принципиальная схема модуля показана на рис. 2 

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран триггер Шмитта, элементы DD1.3 и DD1.4 выполняют функции буферов с инверсией сигнала. На буфере D1.3 и транзисторе VT1 реализован дискретный выход с открытым коллектром, а элемент D1.4 и светодиод HL1 служат для индикции факта протечки.

К разъему J1 подключаются электроды (пластины).
Делитель R1,R2 расчитан таким образом, что когда датчик сухой, уровень напряжения на входе и на выходе триггера будет высокий, а на выходе инверсных буферов низкий. Соответственно транзистор VT1 будет закрыт, а светодиод HL1 будет погашен, но как только сопротивление между пластинами уменшится (при соприкосновении пластин с водой), триггер «опрокинется». Высокий уровень сигнала заставит светиться светодиод и откроет переход коллектор-эмиттер VT1.

В последующих выпусках мы продолжим знакомство со схемотехническими решениями и принципом действия различных электронных компонентов.

Если возникли вопросы или пожелания, вы можете отправлять их на e-mail: support@hobby-electronics.ltd.ua


До встречи Dr. Power







В избранное