Atingeți comutatorul

Un comutator tactil este un dispozitiv electric pentru controlul iluminării, diferit de prezența obișnuită a unui senzor.În practica străină, dispozitivele sunt numite pe bună dreptate electronice.Și pe bună dreptate, realizările electronicii solide sunt utilizate în mod activ în compunerea comutatorului touch.

Caracteristicile principale ale întrerupătoarelor touch

Comutatoarele touch sunt denumite pentru utilizare ca parte a senzorului( senzor - inginer).Este capabil să înregistreze căldura mâinii, să marcheze atingerea, să se concentreze asupra sunetului. Astfel de dispozitive se numesc senzori de prezență, iar controlul iluminării pentru ele este secundar. Mai des, dispozitivele electronice complexe preiau rolul de paznici sau de controlori de diverse procese. Un exemplu tipic este ușile automate ale unui supermarket.

Într-un întrerupător de senzori, senzorul nu poate fizic să genereze un semnal puternic pentru control direct. Nivelul de tensiune( sau curent) este în milivolți( milliamperi).Acest lucru nu este suficient pentru a transmite un semnal la baza tranzistorului. A doua caracteristică a comutatoarelor touch este prezența dispozitivelor de amplificare. De obicei, acestea sunt tranzistori sau alți reprezentanți ai electronicii solide, cascadă: prima este foarte sensibilă, dar cu putere redusă, apoi mai groasă, dar capabilă să tragă o sarcină grea. Deseori izolarea galvanică a circuitelor este utilizată cu ajutorul optocuploarelor, unde semnalul de control este transmis prin radiație optică( lumină).Aceasta separă senzorii fragili de secțiunea de alimentare a comutatorului cu atingere.

Pe lângă optic, este utilizată și o bandă radio. Apoi, mediul de difuzare devine aerul folosind protocoalele de comunicații fără fir WiFi, BlueTooth etc. Structura include elemente active și au nevoie de energie pentru a le acționa. Rezultă din baterii sau îndreptarea tensiunii de alimentare și tunderea la nivelul dorit. Cel mai simplu exemplu ar fi un stabilizator de tip paralel pe o diodă zener.Și foarte rar există posibilitatea de a încorpora o sursă completă de alimentare de comutare.

În funcție de tipul senzorului, iluminarea reacționează la diferite stimuli. De exemplu, bateți-vă mâinile, comanda vocală, un val al mâinii sau SMS-urile de pe un smartphone. Aceasta nu este o listă completă a serviciilor găsite în sistemul Smart Home.În ultimul caz, devine posibilă o gestionare cu adevărat inteligentă a umpluturii electronice a clădirilor.În caz contrar, lumina poate fi pornită de către un dispozitiv iritant și oprită, de exemplu, de un temporizator. Acest lucru este incomod și nu contribuie la economisirea energiei.

Soiuri de întrerupătoare cu atingere

Comutatoarele touch sunt la distanță sau locale.În ultimul caz, acestea sunt situate în imediata vecinătate a circuitului de alimentare cu iluminare comutată.În volumul unui singur subiect nu este posibilă examinarea detaliată a tuturor tipurilor de comutatoare touch. Este util pentru cititor să se familiarizeze cu sistemele de alarmă cunoscute astăzi. Mulți întrerupătoare touch au împrumutat principiul acțiunii din domeniul protecției.

Senzori infraroșii pasivi

Acum se acordă o atenție sporită subiectului senzorilor cu infraroșu pasiv( PIR) în sistemele de securitate. Acești senzori răspund căldurii emise de corpul uman. Pentru a evita alarmele false, lățimea spectrului activ este împărțită pe ambele părți. Comutatorul este declanșat de radiația de vârf a corpului cu o temperatură de aproximativ 36 de grade Celsius. De obicei, sistemul senzorial constă din cel puțin două receptoare de radiație optică pentru a determina poziția unghiulară a obiectului de iritare: o persoană intră în cameră sau iese.

În acest caz, zonele sensibile ale fotorezistoarelor( fototranzistoare) sunt direcționate diferit. Apoi semnalul pe ele este diferit, judecând după diferența poziției unghiulare. Acest lucru atinge un scop diferit: dispozitivul este proiectat să răspundă numai obiectelor în mișcare, reducând astfel la minimum șansele de alarme false. Persoana, de obicei, nu rămâne calmă, alarmantă( alarmă).Este ușor să vă protejați de astfel de sisteme purtând un costum spațial obișnuit. Dar în sistemul de iluminare, astfel de trucuri nu sunt relevante dintr-un motiv evident: vizitatorul, dimpotrivă, dorește să fie observat. Datorită posibilității de a determina direcția, dispozitivele individuale ale senzorilor funcționează în modul dimmer: veți emula în prima direcție - lumina devine mai luminoasă, în cea de-a doua va fi amortizată( produsele Leviton).

Comutatorul tactil este setat să declanșeze tipul de vizitator ales. Să presupunem că o persoană care stă într-un scaun cu rotile, un copil nu va fi observat dacă senzorul este suspendat prea înalt. Permise să furnizeze camerei inscripții explicative: vă rotiți mâna prin fereastră.Acest lucru este necesar dacă nu doriți să cheltuiți electricitate pe animale de companie.În ciuda prezenței lânii, toate lucrurile vii diferă în funcție de temperatură față de mediu.

Senzorii infraroșii nu sunt capabili să acopere întreaga cameră fizic. Din motive triviale, cele mai eficiente comutatoare de atingere bazate pe ele sunt trecute. Plasat la începutul și la sfârșitul coridorului sau pe scări. Atunci când se aplică întârzierea, este posibilă utilizarea în încăperi de depozitare, încăperi de utilitate. Sistemele cu senzori cu adevărat utile pentru radiația infraroșu pasivă sunt asociate cu un controler inteligent care va conta pe cei care au intrat și au părăsit încăperea. Desigur, orice motiv de huliganism inteligent va încerca să înșele, este rezonabil să completeze comutatorul tactil și controlerul cu mijloace auxiliare.

Elementele piezo

Elementele piezoelectrice sunt de două tipuri, principiul cărora este stabilit:

• Efect piezorezist - schimbarea rezistenței eșantionului sub acțiunea sarcinilor mecanice.
• Efectul piezoelectric - formarea de diferențe potențiale pe fețele unui cristal sub acțiunea deformării mecanice.

Ambele efecte au fost descoperite în secolul al XIX-lea. Cronologia coincide cu ordinea din listă.

Comenzile senzorilor piezorezistenți

Efectul piezoreziv( termen introdus în 1935 de către John V. Cookson de la Universitatea din Wisconsin, din piezoelectrice grecești) descris de Lord Kelvin( Jurnalul Societății Regale, vol. 8, pag. 550-555, 1856-1857), nota din 17 iunie 1857 despre studiul conductivității firelor comerciale pentru telegraf) pe exemplul de fier, platină și cupru. Poate că o declarație pe tema creșterii rezistenței probelor în termen de 0,5% ca răspuns la curbele puternice și numeroase de-a lungul întregii lungimi este doar o întindere de relevanță pentru subiect. Dar istoricii nu sunt de acord. Lordul Thomson a investigat cauzele diferențelor de conductivitate ale probelor utilizate în marină și a formulat o formulă simplă: furnizorul de cupru este important. Deformațiile afectează rezistența într-o mică măsură, este permisă neglijarea.

Thomson era conștient de efectul tensiunii mecanice.Și la prezentarea Premiului pentru Societatea Regală( Baker Lecture, 1856), el a raportat un experiment curios. Pe umerii podului de măsurare Whitson au fost incluși conductori de cupru sau fier de aceeași lungime, dar unele probe au fost întinse prin suspensii. Dispozitivul de pe diagonală a înregistrat diferența. Thomson a explicat acest lucru prin deformări mecanice. Dar nu se știe cu certitudine dacă apariția experimentului este coerentă cu investigațiile efectuate asupra firelor telegrafice.În plus, cititorii se pot familiariza cu ordinea numărului de modificări ale rezistenței( axa abscisă) în cifra luată din Procesele IEEE pentru anul 2009.

Apoi au urmat numeroase lucrări de aceeași natură.În secolul al XIX-lea, acestea erau note ale lui Tomlinson, iar în secolul XX, Bridgman și Rolnik. Primele rezultate interesante au fost obținute în 1932 de Allen, care a stabilit anizotropia schimbărilor în cristalele de zinc, cadmiu, antimoniu, bismut și staniu.În ceea ce privește alte studii, ideile lui Bridgman au condus la crearea unor ecuații tensor care descriu procesul.În 1938, datorită eforturilor multor oameni de știință, s-au născut primele senzori. La fel ca cele folosite astăzi în scări de podea și transformarea deformării într-o schimbare a rezistenței. Deja în 1950, Bardin și Shockley au prezis un efect semnificativ piezorezist în structurile cristaline regulate cu trei ani înainte de descoperire.

În forma sa actuală, efectul piezoresctiv sa născut la 30 decembrie 1953, datorită inginerului cu numele comun Smith, de la Bell Laboratories, care a descris comportamentul curios al cristalelor de siliciu și germaniu al ambelor tipuri de conductivitate. Datorită efectelor mecanice, probele au schimbat rezistența. Maestrul de la Universitatea din Connecticut Western Reservation a fost interesat în mod activ de proprietățile anizotropice ale semiconductorilor și de activitatea lui Bardeen și a lui Shockley. Senzori noi au apărut deja în 1950, cu o sensibilitate de 50 de ori mai mare decât analogii metalelor pure.

Kulite Semiconductor, fondată în 1958, a devenit prima companie implicată în producția de senzori piezorezistenți.În modelele moderne, butoanele sunt create pe baza unei membrane subțiri de semiconductori. Când apăsați centrul la margini există o tensiune puternică, care modifică conductivitatea site-ului. Măsurarea se efectuează prin circuitul podului sau prin alte metode. Tensiunea de dezechilibru este amplificată și servește pentru a controla aprinderea și oprirea luminii.

Comutatoare senzor piezoelectrice

Efectul piezoelectric a fost descoperit în 1880 de frații Jacques și Pierre Curie. Ca și în cazul precedent, fenomenul a fost anticipat în avans. Pe baza contextului teoretic, René-Just Gauy și Antoine César Becquerel au sugerat o posibilă legătură între electricitate și deformări mecanice. Primele experimente de succes au fost efectuate pe cristale de cuart, turmalină, topaz, trestie de zahăr și segnevtha. Da, multe substanțe prezintă proprietăți piezoelectrice:

1. Oase și tendoane umane. Molecule de ADN
2. .
3. Dentină și smalț dinți.

Un an mai târziu, Gabriel Jonas Lippmann a sugerat, pe baza principiilor termodinamicii, existența efectului opus: deformarea cristalelor sub acțiunea unui câmp electric. Această presupunere a fost confirmată în 1882 de către Jacques și Pierre Curie, de-a lungul modului în care au creat un piezoelectrometru, folosit pentru a studia elementele radioactive.În 1910, un manual privind fizica cristalelor a fost publicat de Voldemar Voigt.

Efectul a cauzat o atenție deosebită a oamenilor de știință.În 1917, un sonar pentru submarine( Paul Langevin) a apărut pe fundalul primului război mondial, iar în 1921 a apărut primul rezonator cuarț( Walter Gayton Cady).Dezvoltarea căutării a condus la descoperirea titanatului de bariu în 1946( Arthur von Hippel).În perioada postbelică, au apărut o mulțime de aplicații ale efectului piezoelectric, dar toate au fost puțin legate de subiectul în cauză.În ceea ce privește dispozitivele de comandă, observăm două dintre ele, în ambele cazuri utilizând filme polimerice ca elemente sensibile:

1. US3935485 pe tastatura piezoelectrică.Scopul dispozitivului nu este specificat, ci se uită la numele candidaților( Kureha Kagaku, Kogyo Kabushiki, Kaisha) și anul( 1976), presupunând că ansamblul era destinat să controleze liniile automate de asamblare pe transportoare.
2. Declarată în US4343975( 1980), o probă poate fi văzută de oricine chiar și astăzi pe scale electronice dintr-un magazin. Aceasta este o tastatură cu iluminare din spate, ceea ce face munca operatorului mult mai ușoară.