手を洗うための自動給水装置。スキーム、説明

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手洗い用自動給水装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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地球の資源と自分の予算を節約するために、手を洗う、流水で食器をすすぐなどの日常的な作業中に水、電気、燃料の消費を削減する簡単な装置を作ることができます。個人の敷地、家庭の庭、公共の場所など、屋内と屋外の両方に取り付けることができます。必要に応じて、装置は数秒間自動的に水を供給します。たとえば、手を洗うのに 15 分かかる場合、通常は蛇口をずっと動かし続けます。自動給水装置を使えば30～XNUMX秒まで短縮できます。

提案したデバイスのスキームを図に示します。 1. 基本として、サーマルハンドドライヤーからの既製の産業用制御ユニット、つまり「電気タオル」が使用され、多くの人が公共の場所で同様のデバイスに遭遇しました。このスキームはプリント基板上にコンパイルされ、基板上の位置指定がないため、要素の番号付けは条件付きです。装置を「乾燥機」から「スプリンクラー」に変える際に、小さな変更と改良が加えられました。制御ユニットには独自の部品が含まれていないため、既製の工場製モジュールを使用せずに同様の設計を自分で作成することは難しくありません。

米。 1. デバイス図 (クリックして拡大)

AC主電圧230 Vは、ヒュージブルリンクFU1、スイッチSB1の閉じた接点、および開いたトライアックVS1を介して、デバイスの出力に接続された負荷に供給されます。後者の負荷は、２つの電磁入口弁Ｋ１、Ｋ２、白熱灯ＥＬ１、および抵抗器Ｒ７である。巻線端子に電圧がないと、ソレノイドバルブが冷水と温水の供給を遮断します。白熱灯はシンクを照らすために設計されています。バリスタRU1は、電源遮断時の自己誘導電圧サージによる高電圧による電磁弁巻線の損傷を軽減します。

フォトダイオード VD1 と発光 IR ダイオード VD2 には、反射に作用する近接センサーが組み込まれています。論理要素 DD1.2 と要素 R12、R15、C4、VD3 で、約 145 Hz の周波数、約 10 のデューティサイクルで短パルスの発生器が作成されます。DD1.2 の出力 (ピン 4) はログです。 0の場合、トランジスタVT3は開いており、電流は放射ダイオードVD2を通って流れます。たとえば手から反射した VD1 からの光パルスがフォトダイオード VD2 に当たると、トランジスタ VT1、VT2 が短時間開き、同時に DD1 のピン 2 と 1.1 にログが存在する場合。 1要素。 3 の場合、その出力 (ピン 1.2) は低電圧になります。つまり、フォトリレーの動作は DDXNUMX のジェネレーターの動作と同期され、フォトセンサーのノイズ耐性が向上します。

ログにて。出力DD0が1.1になると、電流制限抵抗R11とダイオードVD4を介してコンデンサC5が充電されます。ログレベルは、DD1.3 要素の出力に表示されます。 1. 次に、コンデンサ C18 が R9 と VD9 を介して充電され、DD1.4 の出力にログが表示されます。 0になり、トランジスタVT4が開きます。それとともにフォトカプラ U1 のフォトトライアックが開き、次に強力な高電圧トライアック VS1 が開きます。その結果、ソレノイドバルブ K1、K2 の巻線には 230 V の主電源電圧が供給され、給水の遮断が解除されます。反射されたIRパルスが光センサーの入力で消えた後に流れる時間は、R20C9時間設定回路のパラメーターによって異なります（図で指定された値 - 約7秒）。

デバイスがネットワークに接続されている場合、HL1 LED は弱い緑色に点灯し、電源電圧が負荷に供給されている間は明るい黄色に点灯します。最新のトライアック用の C3R4 回路は必要ありません。EL1 白熱灯を取り付ける予定がない場合は、完全にオフにする必要があります。インダクタ L1 は、トライアック電流スイッチの動作による干渉の可能性をわずかに軽減し、また、C3R4 回路と同様に、電源のインパルスノイズによってトライアック VS1 が開く可能性を軽減します。このような問題がある場合は、従来の LC フィルタをデバイスの電源入力に取り付けることができます。

元のバージョンと比較して、デバイスに次の変更が加えられました。

- バリスタRU1、抵抗R8、R19、LED HL1、インダクタL1を追加導入。
- 公称抵抗値が 4 オーム、消費電力が 56 W の R0,125 の代わりに、公称値が 180 オーム、消費電力が 1 W の抵抗器が取り付けられます。
- 抵抗器 R9 (56 オーム、0,125 W) は、公称値 68 オーム (0,5 W) の抵抗器に置き換えられます。
- 抵抗器 R6、R10、および R20 (それぞれ、公称抵抗が 620 オーム、10 および 470 kオーム) は、同じ損失電力および定格 470 オーム、3,3 kオーム、および 2,2 MOhm の抵抗器に置き換えられました。
- コンデンサ C7 (220 uF) と C9 (1 uF) の代わりに、それぞれ容量 1000 と 4,7 uF のコンデンサが取り付けられています。

ほとんどの部品は、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板に実装されています (図 2)。回路基板を部品の取り付け側から見た図を図に示します。 3. 水用電磁弁 K1、K2 は、自動洗濯機用のシングルバルブまたは AC230V 制御用のフリークローズドバルブが使用できます。冗長性を備えることが望ましい。この場合、給水の各分岐は、水が直列に通過する XNUMX つのバルブによってブロックされなければならない。バルブを給水システムに接続するために波形ホースを使用しないでください。ひびが入る可能性があります。厚いゴム製のものでも大丈夫です。ミキサー、手動制御、遮断バルブはアース回路に接続する必要があります。

手を洗うための自動給水装置
米。 2. プリント基板

手を洗うための自動給水装置
米。 3. 回路基板

最後のワイヤーとして「ゼロ」ワイヤーを使用することは受け入れられません。

抵抗器 R4、R9、R17 は輸入された不燃性のものですが、国産の R1 ～ 7 またはセラミックケースに入ったワイヤーも適しています。残りの抵抗は、MLT、OMLT、RPM、S1-4、S2-14、S2-23、または対応する消費電力を備えた類似品です。バリトーラス RU1 - 分類電圧 2 V 用の国産ディスク CH1-560A を輸入品の FNR-10K561、FNR-14K561、INR14D561、ENC561 またはその他の同様のものに置き換えることができます。コンデンサ C2、C3、C6 - 交流 275 V または直流少なくとも 630 V の定格電圧。酸化物コンデンサ - K50-68、K53-14、K53-19 または類似品。

ダイオード 1 N4148 の代わりに、1SS176S、1SS244、1N914、KD510A、KD521、KD522 シリーズのいずれかが適しています。整流ダイオード 1 N4007 は、1N4001 ～ 1N4006、UF4001 ～ UF4007、KD209、KD243、KD247 シリーズ、ツェナーダイオード 1 N5349 - P6KE12A、1PMT5927BT3 のいずれかと置き換え可能です。

HEF4093BP チップの交換 - CD4093A、CD4093B、K561TL1、KR1561TL1。 KTC9012 トランジスタの代わりに、SS9012、2SA1150、2SB1116、KT6115 シリーズのいずれかを使用できます (VT3 の代わりに、可能な限り高いベース電流伝達係数を持つインスタンスをインストールすることが望ましいです)。 MOC3021 低電力フォトカプラは、S21ME3、S21ME3F、S21ME4、S21ME4F シリーズ (同じピン配列) のいずれかと置き換えることができます。トライアックBTB12-600C（冷却表面積約8cmのリブ付きジュラルミンヒートシンクに搭載）²) は、2N6344、MAC8M、MAC8N、MAC15N、MAC218A6FP、MAC320、BTA10-600C、BTA08-600SW、BTB06-600BW で置き換えることができます。この設計では強制空冷がないため、トライアックの最大負荷電力は 300 ワットを超えてはなりません。

L-59GYW の 2 色黄/緑 LED は、同様の共通カソード LED または内蔵抵抗のない 1 つの従来の連続 LED と置き換えることができます。コンバーチブル設計に取り付けられた IR 発光ダイオード VD5 とフォトダイオード VDXNUMX は未知のブランドのものです。デバイスを最初から製造する場合は、欠陥のあるリモコンまたは不要なリモコンから輸入した発光ダイオードを最初の発光ダイオードとして使用でき、直径 XNUMX mm の黒または暗赤色のレンズを備えた IR フォトダイオードを XNUMX 番目の発光ダイオードとして使用できます。一。

感度を高めるには、フォトダイオードの代わりに、L610MP4BT/BD などのダークレンズを備えたシリコン IR フォトトランジスタを取り付けることができます。同様のフォトトランジスタは、古いビデオデッキ、フルサイズの VHS ビデオカメラ、古いフロッピーディスクリーダーなどにあります。フォトセンサーが回路基板から離れた場所に配置されている場合、フォトトランジスタは絶縁されたシールド線で接続されます。

ヒューズホルダー FU1 - DVP-4、DVP-7。電源スイッチ - 4 つの接点グループを備え、主電源電圧 250 V で少なくとも 41 A の電流をスイッチングするように設計されたもの (PKN-1-2-04、KDC-A99902、ESB1S など)。インダクタL15はU字型ワイヤジャンパーで、その上に長さ25 ... 6 mmの8本のフェライトチューブ、または寸法2xXNUMXxXNUMX mmのW字型フェライト磁気コアが取り付けられています。

間違いなく保守可能な部品で作られたこのデバイスは、ネットワークに接続するとすぐに動作を開始します。図に示されている定格の標準的なフォトダイオードと抵抗 R1、R2 を使用すると、デバイスは約 35 cm の距離から手のひらから反射された発光 IR ダイオードのパルスに応答します。フォトトランジスタを使用すると、感度が高くなります。 R20 を抵抗値の大きいまたは小さい抵抗器に置き換えることにより、それに応じて露光時間を増減できます。

すべての構造要素は 230 V AC ネットワークに電気的に接続されているため、水の浸入から確実に保護する必要があります。デバイスを事前に設定するには、デバイスをネットワークに接続する代わりに、出力電圧が 18 V DC の研究室用電源 (たとえば、[1、2] で説明されているものの 150 つ) を使用し、その出力を1 オーム (10 W) の抵抗器を使用し、ツェナーダイオード VD1 の極性を観察します。この場合のデバイスの動作は、HL3 LED の発光色を変更することで制御できます。この設計により、デバイス [XNUMX] との共生を実現し、一緒に操作することができます。

文学

Butov A. 自己リセットヒューズ保護付きの実験室用電源。 - ラジオ、2005 年、No. 10、p。 54-57。
Butov A. LM2575T-Adj の実験用電源の切り替え。 - ラジオ、2010 年、第 3 号、p. 23、24。
Butov A. 高湿度アラーム。 - ラジオ、2015 年、第 1 号、p. 49-51。

著者: A. パコモフ

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