Меню

Ртутные датчики наклона как выключатель

РТУТНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ (НАКЛОНА) – СДЕЛАЙ САМ

Среди датчиков положения (наклона) различают шариковые и ртутные. На основе датчиков отечественная промышленность выпускает микроблоки со встроенным узлом сравнения и определенным уровнем напряжения на выходе, например: ДПА-М18-76У-1110-Н, ДПА-Ф60-40У-2110-Н и аналогичные. По типу уровня напряжения на выходе и характеристике сравнения и преобразования сигнала такие датчики делят на цифровые и аналоговые. Не вдаваясь в дебри технологии производства электронных компонентов, коснемся практической стороны применения датчиков положения (наклона) радиолюбителями в домашних (бытовых) условиях.

Рис. 4.7. Внешний вид ртутного датчика положения (наклона)

Самые распространенные, простые и, следовательно, дешевые по себестоимости — ртутные датчики положения.

Они представляют собой стеклянный корпус, сравнимый по размерам с небольшой неоновой лампой (12 х 5 мм), с двумя выводами-контактами и капелькой (шариком) ртути внутри корпуса, запаянного под вакуумом. Ртутный датчик положения (наклона) типа 8610 (далее — РДП) имеет известный в среде установщиков автомобильных сигнализаций аналог SS-053 и широко используется в автомобилях и мотоциклах, в том числе зарубежного производства, в качестве бесконтактного датчика. С его помощью обеспечивается контроль угла наклона подвески, открывания капота, багажника (в некоторых моделях автомобилей). Ничто не препятствует и радиолюбителю использовать такой датчик при создании собственных конструкций. Внешний вид датчика показан на Рис. 4.7.

При эксплуатации ртутного датчика положения надо иметь в виду, что без специального оборудования невозможно точно установить угол (градус) наклона, при котором РДП будет стабильно срабатывать. Кроме того, следует принимать во внимание токсичность ртути, которая может стать опасной при разрушении датчика, а также инерционность срабатывания, обусловленную конструктивными особенностями датчика, такими, как «тяжеловесность» капли ртути. Если с инерционностью срабатывания датчика в простых радиолюбительских конструкциях, к которым не предъявляют повышенных требований профессиональных устройств, можно еще как-то мириться (инерционность срабатывания составляет десятые доли секунды), неточность срабатывания датчика в зависимости от угла и скорости изменения наклона представляет собой более серьезную проблему. И тем не менее для простых конструкций данный датчик отлично подходит без каких-либо дополнительных доработок.

Устройствами нагрузки управляют с помощью двух нормально разомкнутых контактов РДП 8610. Предельно допустимый ток коммутации составляет 2 А. С такими электрическими характеристиками рассматриваемый РДП является полностью готовым устройством, коммутирующим (управляющим) внешнюю нагрузку. Эти возможности РДП практически реализованы в небольшом и полезном устройстве, которое недавно появилось в серийном производстве в Санкт-Петербурге под названием «Антисон» и внешний вид которого показан на Рис. 4.8.

Элементы схемы и их назначение

Внутри «черного ящика» установлены:

• три элемента питания типа СЦ-21 напряжением 1.5 В каждый, соединенные последовательно (суммарное напряжение батареи — 4.5 В);

• выключатель, замыкающий электрическую цепь;

• непосредственно РДП в стеклянном вакуумном исполнении;

• пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором НЧ типа 1205FXP.

При замкнутых контактах включателя питания и соответственно при замкнутых контактах РДП (что происходит при наклоне корпуса прибора) раздается звуковой сигнал. Практическое применение этого устройства очевидно: прибор надевается на ухо человека. Для этого предусмотрена специальная конструкция корпуса (см. Рис. 4.8). При вертикальном положении головы водителя звуковой капсюль не активен, зато при наклоне головы к рулевому колесу автомобиля, что, как правило, имеет место на длинных перегонах, когда водитель утомлен и его клонит ко сну, сразу раздается звуковой сигнал тревоги.

Электрическая схема включения РДП 8610

Сигнал тревоги, т.е. замыкание контактов РДП, звучит не только при превышении угла наклона более чем на 20° в вертикальной плоскости, но и в аналогичных условиях наклона в горизонтальной и иной плоскости, что расширяет возможности применения датчика.

Поскольку данный РДП можно считать универсальным, на Рис. 4.9 представлена электрическая схема его подключения с отображением источника питания и устройств управления (нагрузки, периферии).

Читайте также:  Выключатель legrand valena двухклавишный бежевый

Как следует из схемы, РДП своими контактами замыкает электрическую цепь управления устройством нагрузки. Таким устройством может быть:

• звуковой пьезоэлектрический капсюль;

• световой индикатор, например сверхяркий светодиод;

• слаботочное электромагнитное реле на соответствующее напряжение и ток срабатывания (СЭМР);

• вход оптоэлектронного реле, или токовый ключ (на транзисторе, тиристоре), управляющий силовым узлом и потребляющий большой ток от источника питания.

Напряжение питания элемента GB1 в данном случае не принципиально и зависит только от электрических параметров «устройства нагрузки».

В наши дни РДП можно без труда приобрести практически в любом магазине радиотоваров, его стоимость не превышает 100 рублей.

При закреплении датчика в корпусе устройства его надежно фиксируют с помощью расплавленного парафина или «моментального» клея. Таким образом, удается обеспечить максимальную стабильность функционирования РДП.

В силу особенности конструкции (наличия вакуума внутри стеклянного корпуса) РДП 8610 практически не допускает ложных срабатываний. Диапазон рабочих температур в пределах -30…+45°С. При соот-

ветствующей защите от внешних воздействий РДП эффективно работает в жидких и влажных средах, а также в условиях повышенной вибрации, что делает его практически незаменимым в ряде нестандартных ситуаций.

Применение РДП практически не имеет пределов. Например, датчик положения головы (в шлемофонах мотоциклистов или в шлемофонах-аксессуарах для компьютерных игр) или датчик наклона (отклонения) вертикальных строительных конструкций под воздействием ветра (такие датчики пригодились бы для установки на «падающей» Пизанской башне, чтобы постоянно контролировать изменение угла наклона к земле этого исторического памятника). Кроме того, ртутный датчик может быть использован в устройстве звукового сигнализатора падения или для контроля «дрожания» и наклона в фототехнике. Как вариант оправданно применение РДП для контроля положения вертикальной антенны (мачты) для радиопередачи. Перечислить все возможные варианты применения портативного РДП — задача невыполнимая, поскольку их может быть столь же много, как и альтернативных решений при разработке электрической схемы устройств одного принципа действия. Практически все разработки и идеи автора можно рассматривать с различных точек зрения и с учетом конкретных задач, стоящих перед радиолюбителем.

Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»).

Источник



Датчик наклона Mercury switch и Ардуино

В этом уроке мы узнаем как использовать датчик наклона Mercury Switch (ртутный выключатель) вместе с Arduino.

Что такое Mercury Switch

Датчик наклона — это электронное устройство, которое определяет ориентацию объекта и соответственно выдает высокий или низкий уровень выходного сигнала.

По сути, внутри него находится ртутный шарик, который движется и создает цепь. Таким образом, датчик наклона может включать или выключать цепь в зависимости от ориентации.

В этом проекте мы подключаем ртутный выключатель / датчик наклона к Arduino Uno. Мы контролируем светодиод и зуммер в соответствии с выходом датчика наклона. Всякий раз, когда мы наклоняем датчик, сигнализация будет включена.

Ртутный выключатель (англ. Mercury switch), или датчик наклона — переключатель, который замыкает и размыкает электрическую цепь благодаря небольшому количеству жидкой ртути.

Ртутный выключатель представляет собой стеклянную герметичную колбу, содержащую шарик ртути и два (или более) электрических контакта. Помимо ртути, колба обычно наполняется инертным газом или вакуумируется. Гравитация смещает каплю ртути до самой низкой точки в оболочке. Когда переключатель наклонён в соответствующем направлении, ртуть касается контактов, замыкая цепь. Наклон переключателя в противоположном направлении наоборот, приводит к размыканию контактов. Переключатель может содержать несколько контактных групп, позволяя осуществить замыкание разных пар контактов под разными углами.

Компоненты

Для реализации нашего урока датчика наклона на Ардуино нам понадобятся следующие компоненты:

  1. Датчик наклона Mercury Switch/ Tilt
  2. Зуммер
  3. Светодиод
  4. Резистор 220 Ом
  5. Arduino Uno
  6. Перемычки
  7. Макет
Читайте также:  Схема подкл 3 клавишного выключателя

Схема соединения

Все компоненты мы подключаем согласно схем ниже:

Для подключения датчика наклона к Arduino требуется 5 В постоянного тока для работы.

Эти 5 В подаются с помощью Arduino Uno, а выходной сигнал датчика наклона на пин 4 Arduino. Светодиод соединен с пином 2 Arduino через 220 Ом резистор, чтобы ограничить ток до безопасного значения.

Зуммер напрямую подключен к выводу 3 Arduino.

Скетч

Скетч нашего проекта вы можете скопировать ниже. Эскиз мы загружаем в нашу IDE Arduino.

Итоговый результат

После соединения всего вместе и загрузки кода в IDE Arduino, всякий раз, когда вы наклоняете датчик, зуммер подает звуковой сигнал, а светодиод мигает в соответствии с поворотом датчика.

Источник

Ртутный датчик положения (РДП), что это такое и где применяется

Ртутный датчик положения (РДП) применяется в устройствах контроля положения кузова автомобиля, а также в системах охранной сигнализации. Недавно в широкой продаже появилось устройство «Антисон», индицирующее «будящий» звуковой сигнал, когда водитель наклоняет голову к рулю («Антисон» крепится у уха водителя и реагирует на наклон головы; устройство имеет автономное питание). Особенности применения, перспективы использования датчиков РДП в доступной форме изложены ниже.

Датчики положения

Среди датчиков положения (наклона) различают шариковые и ртутные. На основе РДП отечественная промышленность выпускает микроблоки (со встроенным узлом сравнения и определенным уровнем напряжения на выходе— для установки в различные устройства), например ДПА-М18-76У-1110-Н, ДПА-Ф60-40У-2110-Н и другие аналогичные.

По уровню напряжения на выходе, характеристикам сравнения и преобразования сигнала такие датчики разделяют на цифровые и аналоговые. Не вдаваясь в подробности технологии производства электронных компонентов, коснемся практической стороны применения датчиков положения (наклона) в радиолюбительской практике.

Ртутные датчики положения

Ртутные датчики положения (наклона), далее РДП, представляют собой стеклянный корпус, сравнимый по размерам с небольшой неоновой лампой (12 х 5 мм), с двумя выводами-контактами и капелькой (шариком) ртути внутри стеклянного корпуса, запаянного под вакуумом.

РДП типа 8610 имеет известный в среде специалистов по установке автомобильных сигнализаций аналог SS-053 и широко используется в автомобилях и мотоциклах (в том числе зарубежного производства), например для контроля угла наклона подвески, открывания капота, багажника (в некоторых моделях автомобилей). Очевидно, такой датчик будет полезен и радиолюбителям. Внешний вид датчика показан на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид ртутного датчика положения (РДП).

  • проблематично (без специального оборудования) точно установить угол наклона, при котором РДП будет стабильно срабатывать,
  • токсичность ртути (в случае повреждении датчика),
  • инерционность, обусловленная конструктивными особенностями датчика (подвижность капли ртути ограничивается не только силой тяжести, но и силами поверхностного натяжения).

Если с инерционностью срабатывания датчика в простых радиолюбительских конструкциях (к которым не предъявляют завышенные требования профессиональных устройств) можно смириться почти всегда (инерционность срабатывания составляет десятые доли секунды), то неточность срабатывания датчика в зависимости от угла и скорости наклона представляет собой более серьезную проблему.

Однако, несмотря на это, для простых конструкции данный датчик отлично подходит без каких-либо дополнительных доработок. Управление устройствами нагрузки осуществляют с помощью двух контактов РДП 8610 (нормально разомкнутых). Предельно допустимый ток коммутации составляет 2 А.

Антисон

Возможности РДП реализованы в небольшом и полезном устройстве, которое недавно появилось в серийном производстве в Санкт-Петербурге под названием «Антисон», внешний вид которого показан на фото рис. 2.

Рис. 2. Внешний вид готового устройства «Антисон».

Внутри «черного ящика» установлены три элемента питания типа СЦ-21 (напряжением 1,5 В каждый, соединенные последовательно, суммарным напряжением батареи 4,5 В), выключатель, замыкающий электрическую цепь, непосредственно РДП в стеклянном вакуумном исполнении и пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором ЗЧ (звуковой частоты) типа 1205FXP. При замкнутых контактах выключателя питания и, соответственно, при замкнутых контактах РДП, что происходит при наклоне корпуса прибора, раздается звуковой сигнал.

Читайте также:  Отечественные автоматические выключатели кэаз

Практическое применение этого устройства очевидно:

  1. прибор надевается на ухо (для чего предусмотрена специальная конструкция корпуса) (рис. 2);
  2. при вертикальном положении головы водителя звуковой капсюль неактивен
  3. при наклоне головы (засыпая, водитель наклоняет голову вперед, к рулевому колесу автомобиля) сразу раздается сигнал тревоги.

Разумеется, замыкание контактов РДП происходит не только при превышении угла наклона более чем на 20° в вертикальной плоскости, но и в аналогичных условиях наклона по горизонтали, что расширяет возможности применения датчика.

Принципиальная схема датчика РДП 8610

Рис. 3. Электрическая схема включения РДП 8610

На рис. 3. представлена электрическая схема подключения РДП с отображением источника питания и устройств управления (нагрузки, периферии). РДП своими контактами замыкает электрическую цепь управления устройством нагрузки.

Таким устройством может быть звуковой пьезоэлектрический капсюль, световой индикатор (например ультраяркий светодиод), СЭМР (слаботочное электромагнитное реле на соответствующее напряжение и ток срабатывания), вход оптоэлектронного реле или токовый ключ (на транзисторе, тиристоре), управляющий силовым узлом, потребляющим большой ток от источника питания. Напряжение питания элемента GB1 в данном случае непринципиально и зависит только от электрических параметров нагрузки.

Применение РДП

Сегодня РДП можно без труда приобрести практически в любом магазине радиотоваров (или в Интернет-магазинах), его стоимость не превышает 100 рублей (РФ).

При закреплении датчика в корпусе устройства его надежно фиксируют расплавленным парафином или моментальным клеем. Таким образом удается обеспечить максимальную стабильность функционирования РДП.

По особенностям своей конструкции (вакуум внутри стеклянного корпуса) РДП 8610 практически не допускает ложных срабатываний. Диапазон рабочих температур от -30 до +45 °С. При соответствующей защите от внешних воздействий РДП эффективно работает в жидких, влажных средах и в условиях повышенной вибрации, что делает его практически незаменимым в ряде нестандартных ситуаций.

Практическое применение РДП (кроме рассмотренного выше варианта) может быть разнообразным: например датчик положения головы (при установке РДП в шлемофоны мотоциклов или в гарнитуры для компьютерных игр); датчик измерителя наклона (ветронагрузки) вертикальных строительных конструкций (РДП пригодились бы и на Пизанской башне для постоянного контроля изменения угла наклона исторического памятника). Так же оправдано использование РДП для контроля положения вертикальной антенны (мачты) радиопередающего устройства.

Очевидно, что вариантов применения РДП столь же много, как и альтернативных решений электрической схемы контрольно-исполнительного устройства.

Кашкаров А. П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики.

Источник

Ртутный датчик наклона (выключатель)

Ртутный датчик наклона – простое и удобное решение для определения положения устройства в пространстве, вибрации или смещения объекта. Также используется в охранных системах.

Москва и МО: Самовывоз
Курьерская доставка
Россия и СНГ: Почта РФ
СДЭК / Boxberry

Купить Ртутный датчик наклона (выключатель) в Москве или с доставкой по России и СНГ очень просто! До покупки осталось всего 3 клика:

  • Добавьте товар в корзину
  • Оформите заказ, выбрав наиболее удобный способ доставки и оплаты
  • Дождитесь подтверждения от менеджеров или позвоните самостоятельно
  • Оплатите заказ удобным способом и получите его в ближайшее время

Ртутный датчик наклона (выключатель) для Arduino

Ртутный датчик наклона представляет из себя колбу с двумя контактами и шариком ртути внутри и позволяет определять наклон поверхности, на которой он смонтирован. Датчик фактически является кнопкой, что очень упрощает работу с ним.

Важная особенность — это использование в конструкции ртути, которая относиться к достаточно опасным металлам, поэтому, если использовать выключатель в проектах, выполняемых детьми, обязательно нужен присмотр взрослых.

Конструкция не предполагает определение конкретного угла наклона, но даёт широкие возможности в создании цифровых датчиков открытия дверей или других охранных модулей.

Источник