Детектор дождя

         Требования к элементной базе:

Транзисторы подойдут любые, но если в угоду внешнему виду вы выберете старые транзисторы с малым усилением в металлических корпусах (как сделал я), вместо 10 кОм и 1 мкФ будет лучше попробовать 4,7 кОм и 2,2 мкФ. (Указанные на схеме значения не вызвали проблем с 2N2222 и 2N2906, но это современные модели).

 



 

 

  • Характеристики резисторов не имеют большого значения, и можно брать любые с достаточно близкими значениями, просто указанные более распространены.
  • 1 мкФ конденсатор может быть любого типа, но чаще выбирают электролитический на 16 В в алюминиевом корпусе. Иногда на конденсаторе оказывается примерно 0,5 В обратного напряжения, так что лучшим выбором будет 10- или более высоковольтный танталовый конденсатор; они могут выдерживать обратное напряжение около 10% от номинального. Также хорошим выбором будут неполярные керамические конденсаторы, но я не колеблюсь использовать дешевые электролиты, поскольку имеется последовательно включенный высокоомный резистор, ограничивающий обратный ток, да и не для космоса же вы это делаете!
  • 0,1 мкФ конденсатор не обязателен и мое устройство прекрасно работает и без него. Он там нужен, если шум от пищалки перебрасывает схему.
  • Ключ однополюсный, с одним положением. Мой ключ, взятый из кучи радиотехнического мусора, имеет еще и ненужное кратковременно включаемое положение. Я подсоединил его к питанию схемы в обоих положениях с мыслью о том, что «тестовое» положение будет показывать, когда датчик достаточно высох чтобы переключить устройство обратно. Но это только отговорка!
  • Батарейки – это простые щелочные элементы типа АА с припаянными прямо к концам проводами. Прямая пайка на концы батареек процесс деликатный, и для менее опытного электронщика я бы посоветовал поместить элементы питания в гнездо. Соединение нужно делать очень быстро, иначе батарейка повредится! Не перегревайте контакт!
  • Пищалка самая обычная, 1,5 – 3 В, 15 мА; приобретена в радиомагазине.
  • Покрытые медью гвозди можно найти в большинстве скобяных лавок. Я взял 1,4 х 19 мм (3/4rdquo.

Устройство собрано на макетной плате и помещено в пластиковый корпус:

Конструкция устройства и используемые компоненты не имеют значения, но чтобы датчик лучше работал в корпусе, я советую присоединить к нему разъем. Я использовал обычный 1/8” разъем для наушников.

Есть много способов, которыми можно собрать датчик, он представляет собой просто два проводника замыкающихся дождевой водой. Ниже показан простой датчик. Два неизолированных медных проводника намотаны сквозь отверстия таким образом, что они находятся рядом друг с другом, но не контактируют. Обратите внимание на то, что отверстия, сквозь которые продет каждый из проводников, расположены в шахматном порядке, и с нижней стороны макетной платы витки тоже не контактируют. К электродам подсоединен обычный телефонный кабель.

Показанный выше датчик прослужит довольно долго, но ниже показана более долговечная конструкция:

Вот так он выглядит спустя примерно 18 месяцев:

Он до сих пор исправно работает, хотя и показывает некоторые признаки старости.

Такой датчик влетит вам в копеечку! Он сделан из монетки, кусочка никеля и помещенного между ними слоя пластикового изолятора. Чтобы привести устройство в действие, капли дождя замыкают промежуток между металлическими пластинами. Такая конструкция лучше защищена от атмосферных влияний и прослужит годами. Вот как это делается:

Во-первых, просверлите в центре монетки отверстие достаточной величины, чтобы сквозь него проходил покрытый медью гвоздь. Герметично припаяйте головку гвоздя к монетке. Теперь найдите сравнительно тонкий кусок пластика немного большего размера, чем монетка. Это может быть крышка от пластиковой бутылки или банки кофе. Я использовал плоскую часть от таблеточной упаковки. (Мой личный выбор получился тонковатым и датчик долго сохнет). Покройте пластик клеем и проколите гвоздем, он приклеится к нижней части монетки. Как только клей высохнет, ножницами аккуратно обрежьте пластик вровень с краями монетки. Цель состоит в том, чтобы получить изолирующую прокладку размером точно с монетку. Теперь просверлите отверстие побольше в центре кусочка никеля, пожалуй, размером ¼”. Обмотайте гвоздь изоляционной лентой и нанесите клей на открытую сторону пластиковой прокладки. Проденьте гвоздь сквозь отверстие в никеле так, что у вас получится сэндвич из монетки, прокладки и никеля. Поместите монетку в центр никелевой пластины и дождитесь пока высохнет клей.

Когда клей высохнет, удалите с гвоздя изоленту и заполните зазор между гвоздем и никелем эпоксидкой. Укоротите гвоздь старыми кусачками или клещами (но не вашими лучшими кусачками для провода), поскольку перекусывать придется сталь. Чтобы клей не растрескался, не держитесь за никелевую пластину когда перекусываете гвоздь; держите руку внизу и поймайте пластину когда она упадет. Припаяйте один проводник из отрезка телефонного провода к гвоздю, а другой к никелевой пластине, как показано на фото. Не припаивайте провод близко к краю никелевой пластины, как это сделано у меня на фотографии; чтобы предотвратить пробой на корпус тот провод должен быть подвинут ближе к центру. Чтобы сделать корпус, отрежьте по своему усмотрению некоторую длину ½ “ ПВХ трубы; 3 или 4 дюйма будет достаточно. Убедитесь, что один из концов получился идеально ровным и гладким. Нанесите на этот конец клей, проденьте провода сквозь трубу и приклейте к нему никелевую пластину. Когда это затвердеет, переверните конструкцию и залайте одну-две столовых ложки эпоксидного клея для действительно хорошего соединения. Я решил засунуть вовнутрь несколько скорлупок от арахиса и залил еще клея, чтобы получилась заглушка, внутри которой насекомые не смогут построить гнездо и потом преподнести мне сюрприз. Проведите провод внутрь дома и подсоедините к электронике, оставив кольцо для подвеса рядом с входным отверстием, чтобы вода не попадала по проводу в дом, и это все. Данный датчик достаточно стоек перед атмосферными воздействиями, но иногда его придется чистить, если мусор забьется между краями пластин.

По историческим причинам, я помещаю ниже мою старую конструкцию. Это устройство посадит батарейки, когда пойдет дождь, а вас не будет дома, так что лучшим выбором будет сетевой блок питания. Для безопасного подсоединения к компьютеру я рекомендую заменить пищалку оптопарой. Светодиод оптопары соединяется последовательно с токоограничивающим резистором ~ 470 Ом, а коллектор выходного транзистора оптопары подсоединяется через подтягивающий резистор к подходящему порту ввода. Второй вывод резистора подключается к компьютерному источнику питания 5 В. Интересной отправной точкой может быть простой интерфейс последовательного порта. При помощи подобной элементарной программы один вывод можно установить в единицу для обеспечения напряжения питания оптопары, а другой вывод может читать статус.

Это только на первый взгляд может быть глупо. Тем не менее, как трудно выглянуть наружу чтоб посмотреть: не идет ли дождь. Но если вы начнете обращать на это внимание, то будете дивлены тем, как часто вы пропускаете начало дождя. При использовании этого простого детектора дождя, первые несколько капель подадут сигнал тревоги и предоставят несколько ценных секунд чтобы закрыть окна и занести вещи внутрь. Когда он используется как часть компьютерной системы сбора погодных данных, может быть записано точное время начала ливня. На рис. 1 показан простой детектор дождя из двух полосок алюминиевой фольги приклеенных на кусок пластика. Как показано на рисунке, на кусок пластика приклеен квадрат фольги с двумя проволочными выводами снизу. Выводы находятся за полосками, так что фольга имеет хороший электрический контакт с проводниками, но оголенный провод не должен выступать, и фольга защищает провод от коррозии.

Чтобы электрически разделить два проволочных вывода, на фольге прорезано узкий зигзагообразный промежуток. Капли дождя соединяют промежуток, создавая контакт, который чувствует устройство на рис. 2.







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.