電容式接近控制電路設(shè)計(jì)

在圖2中，三極管VT1與周圍元件構(gòu)成一個(gè)射頻振蕩電路；金屬感應(yīng)電極片連在VT1的集電極作為探測(cè)器。在沒(méi)有其他導(dǎo)體接近感應(yīng)電極片時(shí)，VT1組成的振蕩電路正常振蕩，此時(shí)VT1發(fā)射極輸出的射頻電壓信號(hào)經(jīng)VD1、VD2檢波后成為直流控制信號(hào)，該信號(hào)使開(kāi)關(guān)管VT2導(dǎo)通，繼電器得電吸合，接通被控電路的電源：當(dāng)有導(dǎo)體接近感應(yīng)電極片時(shí)，由于任何靠近感應(yīng)電極片的導(dǎo)體都會(huì)感應(yīng)出電極片和“地”之間的電容，而電容的增加就會(huì)降低振蕩器的正反饋量直至振蕩器停止振蕩，如果振蕩器停振，射頻檢波電路就不再輸出直流控制信號(hào)，此時(shí)開(kāi)關(guān)管VT2就會(huì)截止，使繼電器失電斷開(kāi)，而且繼電器斷開(kāi)后需要再松開(kāi)開(kāi)關(guān)S再閉合后，電路才能進(jìn)人下一次振蕩狀態(tài)，否則繼電器就一直斷開(kāi)。
C0是靈敏度調(diào)節(jié)電容，調(diào)節(jié)它的大小可以調(diào)整振蕩器起振、停振的臨界值，從而來(lái)調(diào)節(jié)控制器所控制物體的遠(yuǎn)近、大小等項(xiàng)目。在圖2中，電感L1可以使用電感量為1mH－6mH的任何色碼電感，如果電感量大于4mH，就需要適當(dāng)?shù)卦龃驝0的值，以使電路能順利起振，其他元件參數(shù)如圖2所示。
圖3是由集成電路制作的電容感應(yīng)式控制電路。

圖3電路中主要由一個(gè)四—2輸入“與非”門集成電路CD4093（內(nèi)部電路見(jiàn)圖4）組成。R1、C1及CD4093的一個(gè)與非門（①、②、③腳，IC1）構(gòu)成400Hz方波振蕩器，振蕩器輸出的方波分成兩路：一路直接送入一個(gè)與非門電路（④、⑤、⑥腳，IC2）；另一路經(jīng)電容C2送入一個(gè)與非門（⑧、⑨、⑩腳，IC3）的一個(gè)輸人端。由于IC2接成非門的形式，所以它的輸入、輸出端電位相差180°，IC2輸出的信號(hào)經(jīng)C3、C4耦合至IC3的另一個(gè)輸入端。
由于IC3兩個(gè)輸入端的電平相同。相位相反，因此只要IC1正常振蕩，IC3的兩個(gè)輸入端至少有一個(gè)為低電平，故IC3輸出端為穩(wěn)定的高電平，由于C6的作用，VT1截止。但是如取消IC3任何一個(gè)輸入端的輸入信號(hào)或使該信號(hào)幅度降到低于門電路的輸入閾值電平時(shí)，IC3就會(huì)輸出方波信號(hào)。
當(dāng)有導(dǎo)體接近感應(yīng)電極片時(shí)，就會(huì)使由C2耦合到IC3輸入端⑨腳的部分信號(hào)被分流到地，若被分流后的信號(hào)幅度低于與非門輸人端的閾值電平，IC3就會(huì)輸出方波信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)VD1、VD2整流后就會(huì)使開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通，接通繼電器的電源使之吸合。
電容C4是靈敏度調(diào)節(jié)電容，若需要該電路以最大靈敏度工作時(shí)，可以先調(diào)節(jié)C4使繼電器剛好吸合，再調(diào)節(jié)C4使繼電器剛好斷開(kāi)，然后用高頻蠟或絕緣漆把C4封牢即可。
圖3電路所用元件都是普通元件，由于 CD4093為CMOS集成電路，很容易被電烙鐵所帶的靜電擊穿，所以在制作時(shí)，最好先焊一個(gè)集成電路插座，待電路經(jīng)檢查無(wú)誤后再把CD4093插人插座。感應(yīng)電極片可以用金屬易拉罐剪制。