電容式接近控制電路設計

在圖2中，三極管VT1與周圍元件構成一個射頻振蕩電路；金屬感應電極片連在VT1的集電極作為探測器。在沒有其他導體接近感應電極片時，VT1組成的振蕩電路正常振蕩，此時VT1發(fā)射極輸出的射頻電壓信號經(jīng)VD1、VD2檢波后成為直流控制信號，該信號使開關管VT2導通，繼電器得電吸合，接通被控電路的電源：當有導體接近感應電極片時，由于任何靠近感應電極片的導體都會感應出電極片和“地”之間的電容，而電容的增加就會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，此時開關管VT2就會截止，使繼電器失電斷開，而且繼電器斷開后需要再松開開關S再閉合后，電路才能進人下一次振蕩狀態(tài)，否則繼電器就一直斷開。
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，從而來調(diào)節(jié)控制器所控制物體的遠近、大小等項目。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?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式控制電路。

圖3電路中主要由一個四—2輸入“與非”門集成電路CD4093（內(nèi)部電路見圖4）組成。R1、C1及CD4093的一個與非門（①、②、③腳，IC1）構成400Hz方波振蕩器，振蕩器輸出的方波分成兩路：一路直接送入一個與非門電路（④、⑤、⑥腳，IC2）；另一路經(jīng)電容C2送入一個與非門（⑧、⑨、⑩腳，IC3）的一個輸人端。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輸出的信號經(jīng)C3、C4耦合至IC3的另一個輸入端。
由于IC3兩個輸入端的電平相同。相位相反，因此只要IC1正常振蕩，IC3的兩個輸入端至少有一個為低電平，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任何一個輸入端的輸入信號或使該信號幅度降到低于門電路的輸入閾值電平時，IC3就會輸出方波信號。
當有導體接近感應電極片時，就會使由C2耦合到IC3輸入端⑨腳的部分信號被分流到地，若被分流后的信號幅度低于與非門輸人端的閾值電平，IC3就會輸出方波信號，該信號經(jīng)VD1、VD2整流后就會使開關管VT1導通，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，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，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，最好先焊一個集成電路插座，待電路經(jīng)檢查無誤后再把CD4093插人插座。感應電極片可以用金屬易拉罐剪制。