Cum să asamblați un întrerupător tactil cu mâinile proprii: descrierea dispozitivului și schema de asamblare

Tehnologiile electronice acoperă un spectru larg al domeniului casnic. Nu există practic nicio restricție. Chiar și cele mai simple funcții ale întrerupătorului de lampă al unui corp de iluminat casnic sunt acum tot mai des îndeplinite de dispozitive tactile, nu de cele învechite tehnologic – manuale.

Dispozitivele electronice, de regulă, fac parte din categoria construcțiilor complexe. Între timp, a construi un întrerupător tactil de unul singur, după cum arată practica, nu este deloc dificil. O experiență minimă în proiectarea dispozitivelor electronice este suficientă pentru aceasta.

Vă propunem să înțelegeți structura, funcționalitățile și regulile de conectare ale unui astfel de comutator. Pentru pasionații de lucruri făcute în casă, am pregătit trei scheme practice de asamblare a unui dispozitiv inteligent, care pot fi realizate în condiții casnice.

Construcția întrerupătorului tactil

Termenul «tactil» are o definiție destul de largă. În esență, sub acesta ar trebui înțeles un întreg grup de senzori capabili să reacționeze la cele mai diverse semnale.

Cu toate acestea, în ceea ce privește întrerupătoarele – dispozitive dotate cu funcționalitatea de comutatoare, efectul tactil este cel mai adesea considerat ca un efect obținut de la energia câmpului electrostatic.

Așa, aproximativ, trebuie privită construcția întrerupătorului de lumină, creată pe baza mecanismului senzorului. O atingere ușoară cu vârful degetului pe suprafața panoului frontal activează iluminatul din casă.

Pentru utilizatorul obișnuit, este suficient să atingă cu degetele un astfel de câmp de contact și, ca răspuns, se va obține același rezultat de comutare pe care îl oferă un aparat cu butoane standard și obișnuit.

Între timp, structura internă a echipamentului tactil diferă semnificativ de un simplu întrerupător manual.

De obicei, o astfel de construcție se bazează pe patru unități funcționale:

• panoul de protecție;
• senzorul de contact;
• placa electronică;
• carcasa dispozitivului.

Varietatea dispozitivelor pe bază de senzori este vastă. Se produc modele cu funcții de întrerupătoare obișnuite. Și există dezvoltări mai avansate – cu regulatoare de luminozitate, care monitorizează temperatura ambientală, ridică jaluzelele la ferestre și altele.

Constructiv, comutatorul senzorial arată astfel: 1 – panoul de protecție din sticlă călită; 2 – placa de amplasare a elementelor senzoriale; 3 – panoul din textolit cu schema electronică a dispozitivului; 4 – carcasa (șasiul) întrerupătorului (+)

Nu numai că toate aceste tipuri de comutatoare se controlează printr-o atingere ușoară, dar mai există și întrerupătoare cu comandă de la distanță. Adică, utilizatorul poate opri lampa sau reduce luminozitatea becurilor dispozitivului fără a face mișcări inutile, cum ar fi deplasarea de la locul de odihnă la întrerupător.

Opțiunile și capacitățile dispozitivului

O analiză separată merită, fără îndoială, întrerupătoarele cu temporizator.

Aici sunt prezente caracteristicile tradiționale, cum ar fi:

• funcționarea silențioasă;
• designul interesant;
• utilizarea sigură.

Pe lângă toate acestea, se adaugă încă o funcție utilă – temporizatorul încorporat. Cu ajutorul acestuia, utilizatorul poate controla comutatorul programatic. De exemplu, poate seta timpul de pornire și oprire într-un interval de timp specific.

O variantă unică de dezvoltare a comutatorului cu funcționalitate de temporizator încorporată. Cu ajutorul acestor dispozitive, se deschid posibilități de control al iluminatului la un timp strict stabilit. Economia de energie electrică este evidentă.

De regulă, astfel de dispozitive au nu doar un temporizator, ci și un accesoriu de alt tip – de exemplu, un senzor acustic.

În această variantă, dispozitivul funcționează ca un controler de mișcare sau zgomot. Este suficient să emiteți un sunet sau să bateți din palme, iar becurile lămpii din apartament se vor aprinde cu o lumină puternică.

Apropo, în cazul unei luminozități prea mari, există o altă funcționalitate – reglajul dimmer. Comutatoarele de tip senzorial echipate cu dimmer permit controlul intensității luminii.

O modificare a dispozitivelor senzoriale – comutatorul acustic. Funcționează după o metodologie ușor diferită, dar este tot un dispozitiv în care se susțin tehnologiile de utilizare a senzorilor. În acest caz, elementul senzorial este un microfon sensibil.

Adevărat, există un aspect pentru astfel de dezvoltări. Dimmer-ele, de regulă, nu suportă utilizarea în lămpi a becurilor fluorescente și LED. Dar eliminarea acestui neajuns este, cel mai probabil, o chestiune de timp.

Mai multe detalii despre varietățile de întrerupătoare “inteligente” de lumină citiți în acest articol.

Regulile de conectare a aparatului

Tehnologia de montare a acestor dispozitive, în ciuda perfecțiunii construcțiilor, a rămas tradițională, așa cum este prevăzut pentru întrerupătoarele standard de lumină.

De obicei, pe partea din spate a carcasei produsului se află două contacte terminale – de intrare și sub sarcină. Pe dispozitivele de fabricație străină sunt marcate cu markeri «L-in» și «L-load».

Tehnica de conectare a dispozitivelor diferă puțin de standard. Bornele principale de lucru: L1 (Load) – linia de conectare a fazei de tensiune; L (In) – linia de ieșire a tensiunii sub sarcină; COM – terminalul de interfață a dispozitivelor (+).

Aceste denumiri ar trebui să fie clare chiar și pentru un utilizator neexperimentat. Cu toate acestea, în orice caz, se recomandă să consultați fișa tehnică a dispozitivului înainte de instalarea acestuia. Comutarea în schema dispozitivului se realizează pe linia de fază.

Adică, la intrarea «L-in» se aplică faza – se conectează conductorul de fază. Iar de pe linia «L-load» se extrage tensiunea pentru sarcină – în special, pentru lampa de iluminat.

Între timp, construcțiile întrerupătoarelor senzoriale pot prevedea conectarea mai multor sarcini independente. Pe astfel de dispozitive, numărul terminalelor de conectare crește.

În plus față de terminalul de tensiune de intrare «L-in», există deja două sau chiar trei orificii pentru sarcină «L-load». De obicei, sunt marcate aproximativ astfel: «L1-load», «L2-load» etc.

Dispunerea completă a întrerupătorului: 1 – terminalul ieșirilor de sarcină; 2 – panoul de protecție; 3 – mecanismul cu arc pentru fixarea conductorilor; 4 – informații despre producător; 5 – carcasă ignifugă; 6 – interfață de control dublu; 7 – orificiu pentru șurub (+).

Montajul comutatoarelor senzoriale, de asemenea, practic nu diferă de varianta standard. Construcția întrerupătoarelor este concepută pentru amplasarea în cutii de montaj tradiționale. Fixarea șasiului mecanismului de lucru al dispozitivului se face, de regulă, cu șuruburi.

Întrerupător tactil de unul singur

Achiziționarea unui întrerupător de tip senzorial pentru uz casnic nu este, desigur, o problemă. Cu toate acestea, costul acestor dispozitive, într-un fel inteligente, începe de la 75-100 lei. Și acesta este prețul pentru cele mai puțin perfecte construcții. Prin urmare, apare întrebarea logică – se poate realiza comutarea senzorială a luminii de către dumneavoastră înșivă?

Pentru persoanele care sunt oarecum familiarizate cu teoria electrotehnicii, construirea unui întrerupător cu utilizarea unui senzor este o sarcină perfect realizabilă. Există o mulțime de soluții de circuite în acest sens.

Schema comutatorului tactil pe bază de trigger

Multe scheme de fabricare a dispozitivelor cu acțiune similară sunt simple și ușor de înțeles. Să examinăm una dintre numeroasele soluții care poate fi implementată de mâna dumneavoastră pentru utilizare în condiții casnice.

O astfel de construcție a întrerupătorului cu doi senzori se evaluează pe piață de la 80 lei bucata. Dacă aveți abilitățile, ceva similar se poate construi întotdeauna cu propriile mâini. În acest caz, costurile pentru piesele componente sunt de aproximativ cinci ori mai mici.

Circuitul integrat din seria K561TM2, larg răspândit în practica radioamatorilor, este veriga principală a unui întrerupător tactil asamblat manual.

Circuitul integrat K561TM este un trigger, a cărui stare poate fi modificată prin aplicarea unui semnal de comandă la intrarea sa. Această proprietate este utilizată cu succes pentru implementarea funcției de comutator.

Circuitul de intrare este construit cu adăugarea tranzistorului cu efect de câmp V11, care asigură o sensibilitate ridicată la intrare și, de asemenea, izolează bine intrarea de ieșire.

Elementul senzor E1 al schemei este fabricat sub forma unei plăci metalice și se conectează la intrarea tranzistorului cu efect de câmp printr-un rezistor de mare rezistență. Astfel se garantează siguranța dispozitivului pentru utilizator în ceea ce privește posibila electrocutare.

Schema aparatului pentru asamblare manuală. Doar un singur circuit integrat, o pereche de tranzistori și un tiristor sunt necesare pentru asamblarea unui întrerupător tactil complet. Dispozitivul funcționează la fel de bine ca unul industrial (+).

Partea de ieșire a schemei este construită pe baza perechii tranzistor bipolar VT2 – tiristor de curent VS1. Tranzistorul amplifică semnalul provenit de la circuitul integrat, iar tiristorul joacă rolul de comutator. În circuitul tiristorului este conectat aparatul de iluminat care trebuie controlat.

Schema funcționează astfel:

1. Utilizatorul atinge placa metalică (senzorul).
2. Electricitatea statică ajunge la intrarea VT.
3. Tranzistorul cu efect de câmp comută triggerul.
4. Semnalul de ieșire al triggerului este amplificat de VT2 și deschide tiristorul.
5. Lampa din circuitul tiristorului se aprinde.

Dacă utilizatorul atinge din nou senzorul, toate operațiile se repetă, dar cu comutarea inversă a modurilor. Totul este simplu și eficient.

O astfel de soluție de circuit poate fi utilizată pentru controlul corpurilor de iluminat, unde puterea totală a becurilor cu incandescență nu depășește 60 W.

Dacă este necesară comutarea unor corpuri de iluminat mai puternice, se poate completa tiristorul cu un radiator de răcire de volum. Se recomandă utilizarea unui metal pentru senzor dintr-o serie de materiale bune conducătoare de curent. Varianta optimă este cuprul argintat.

Schema pe bază de senzor infraroșu

Este disponibilă pentru asamblare manuală schema unui comutator de lumină, unde se utilizează un senzor IR ca senzor. Aici sunt utilizate, de asemenea, componente electronice accesibile și ieftine.

Din punct de vedere al complexității execuției, această variantă este destinată electroniștilor care abia își încep cariera.

Încă o soluție de circuit pentru dispozitivul comutatorului de tip senzor. De asemenea, are un minim de componente electronice, dar necesită o reglare atentă pentru a asigura calitatea funcționării. Aici este necesară experiența acumulată a unui electronist (+)

Electronica de bază în această soluție este formată din două circuite integrate și următoarele elemente:

• led obișnuit — HL1;
• led infraroșu — HL2;
• fotodetector — U1;
• releu — K1.

Pe baza circuitului integrat invertor DD1 este construit un generator de impulsuri, iar pe baza circuitului integrat DD2 funcționează un contor de sistem.

În anumite circumstanțe, de exemplu, atunci când un obiect biologic apare în zona de acțiune a ledului infraroșu, perechea led IR și fotodetector se activează. Pe baza tranzistorului VT1 apare un semnal de comandă care activează releul K1. Luminăria din circuitul K1 se aprinde.

Dacă nu se observă mișcarea obiectelor în zona de acțiune a senzorului infraroșu, după 20 de minute de inactivitate, contorul va număra un număr suficient de impulsuri de la ledul intermitent HL1 pentru a deconecta releul. Luminăria se va stinge. Timpul de așteptare (în acest caz 20 de minute) este determinat de alegerea elementelor circuitului.

Schema cea mai simplă pe tranzistori și relee

Soluția maxim simplificată – schema pentru asamblarea proprie a dispozitivului de tip senzor, care este prezentată mai jos.

Schemă simplificată la minimum pentru construirea unui comutator senzor de mână proprie. Cu toate acestea, cu condiția unei selecții precise a componentelor radio, se asigură o funcționare destul de eficientă și fiabilă a dispozitivului.

Aici este admisibil să se aplice aproape orice tip de releu. Criteriul principal – gama de tensiuni de lucru 6-12 volți și capacitatea de a comuta sarcina în rețeaua de 220 volți.

Elementul senzor se fabrică prin tăierea dintr-o foaie de getinax foliat. Tranzistoarele pot fi, de asemenea, utilizate din orice serie, similare ca parametri cu cei indicați, de exemplu, cele comune KT315.

În esență, această schemă simplă reprezintă un amplificator obișnuit de semnal. La atingerea suprafeței senzorului, pe baza tranzistorului VT1 apare un potențial suficient pentru deschiderea joncțiunii emitor-colector.

Apoi se deschide joncțiunea VT2 și tensiunea de alimentare este aplicată bobinei releului K1. Acest dispozitiv se activează, grupul său de contacte se închide, ceea ce duce la pornirea dispozitivului de iluminat.

Dacă nu aveți dorința de a experimenta și de a asambla dispozitivul personal, puteți cumpăra un comutator gata făcut și îl puteți instala singur. Toate informațiile necesare despre alegerea și conectarea comutatorului senzor sunt prezentate aici.

Concluzii și material video util pe această temă

Această prezentare generală vă permite să cunoașteți mai îndeaproape comutatoarele de iluminat, care câștigă rapid popularitate în societate.

Comutatoarele senzor, marcate cu marca de produs Livolo, — ce sunt aceste construcții și cât de atractive sunt pentru utilizatorul final. Ghidul video despre comutatoarele de tip nou va ajuta să obțineți răspunsuri la întrebări:

Încheind subiectul comutatoarelor senzoriale, merită remarcată dezvoltarea activă în domeniul proiectării și fabricării întrerupătoarelor pentru uz casnic și industrial.

Întrerupătoarele de lumină, la prima vedere cele mai simple construcții, sunt atât de perfecte încât acum puteți controla lumina cu o frază codată vocală și, în același timp, să primiți informații complete despre starea atmosferei din interiorul încăperii.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări despre asamblarea unui întrerupător senzorial? Puteți lăsa comentarii la publicație, participa la discuții și împărtăși propria experiență de utilizare a unor astfel de dispozitive. Formularul de contact se află în blocul de jos.