アクチュエーターのレーザーポインター。スキーム、説明

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アクチュエーター内のレーザーポインター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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最近発売されているレーザーポインターは、主に教育機関の先生が図資料を説明する際に使用することを目的としています。ただし、このようなポインタは、電気製品や無線機器の操作を遠隔制御するなど、日常生活でも使用できます。これを行う方法は、公開された記事で説明されています。レーザーポインターは、外見は単純ですが、比較的複雑な製品です。これには、半導体レーザー、そこを流れる特定の電流の自動メンテナンス、光学システム、電圧 3 ～ 4,5 V のガルバニ電池のバッテリー、および電源ボタンが含まれています。

レーザーの消費電流は 30 ～ 50 mA です。ポインター (波長 630 ～ 650 nm) によって放出されるパワーは 5 mW を超えませんが、狭いビームに集中しているため、伝播損失は小さくなります。レーザー放射は長距離から固定することができます。ただし、ポインタの光を目に向けることは危険ですので厳禁です。ポインタは、セキュリティ装置、光電話、手作りのおもちゃ、鳥よけ装置などで機能します。ここでは、家庭用の電気製品やラジオ製品のオン/オフを切り替えることができるオートマトンの構築に関する話に限定します。ポインターの信号。ポインタ自体は変更する必要がありません。

米。 1（クリックで拡大）

オートマトン (図 1) には、フォトダイオード VD1 上の光検出器、論理要素 DD1.1、DD1.2 上の電圧比較器、要素 DD1.3、DD1.4 上のパルス発生器、D トリガー DD2、1 つの電子回路が含まれています。トランジスタ VT2、VT1、作動要素 - 電磁リレー K6、および電源をオンにします。電源はクエンチングコンデンサSatを備えたトランスレス回路に従って作られています。交流電圧はダイオード VD7、VD5 によって整流され、コンデンサ C4 によって平滑化され、ツェナーダイオード VD5、VD4 によって安定化されます。電力は、VD2 ツェナーダイオードから VD1 ダイオードと平滑コンデンサ CXNUMX を介してマイクロ回路に供給されます。

装置はこのように動作します。デバイスをネットワークに接続した後の最初の瞬間に、C4R7 チェーンを介して High 論理レベルがトリガーの入力 R に入り、トリガーをリセットします。トリガ出力は低論理レベルで、トランジスタ VT2 のキーが閉じられ、リレーの電源が切られ、負荷がネットワークから切断されます。コンパレータの入力と出力では論理レベルが高くなり、要素 DD1.3、DD1.4 の入力では論理レベルが低くなり、ジェネレータは動作しません。同時に、DD1.4 素子の出力がハイレベルに設定され、トランジスタ VT1 が開き、HL1 LED が点灯します。

切り替えはどのように行われるのでしょうか? フォトダイオード VD1 にレーザービームが照射されると、その両端の電圧が大幅に減少します。コンデンサ C2 を放電した後、コンパレータがトリガーされ、その出力に Low レベルが表示されます。ハイレベルが要素 DD1.3、DD1.4 の出力に供給され、ジェネレーターが動作し始め、LED が点滅し、フォトダイオードが点灯したことを示します。ここでレーザーをオフにするか、ビームをフォトダイオードから遠ざけると、レーザーの電圧が増加し、コンパレーターが高出力レベルに設定され、トリガーが切り替わります。ハイ論理レベルが出力に現れ、トランジスタ VT2 が開き、リレーが動作し、閉じた接点 K1.1 が負荷に主電源電圧を供給します。フォトダイオードの短期間の点灯が繰り返された場合 (LED が点滅するまで)、デバイスは元の状態に切り替わり、負荷は非通電になります。

リレーを使用することで、ラジオ、テレビ、ビデオデッキなど、さまざまな電子機器をデバイスに接続できます。あらゆる電源だけでなく、ファンなどの電動モーターを備えた電気製品にも使用できます。

アクチュエーターのレーザーポインター。支払い
図。 2

リレーと VD3 ダイオードを除くデバイスのすべての部品は、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板 (図 2) 上に配置されています。トランジスタ KT315A ～ KT315E、KT312A ～ KT312V、KT3102A ～ KT3102D、K 176、K561、564 シリーズのマイクロ回路、AL307 シリーズの LED (プラスチックケースに入っているものが望ましい) を使用するように設計されています。ダイオード VD2、VD3 - 任意の整流器、VD6、VD7 - KD102B、または最大許容逆電圧が少なくとも 400 V、電流が少なくとも 100 mA の同様の低電力のもの、ツェナーダイオード - 安定化電圧 8 .. 10 V. 極性コンデンサ - シリーズ K50、K52、C6 - K73、残り - KM、KLS、K 10. トリマー抵抗器 R2 - SPZ-19、定数 - MLT、C2-33。リレーは、12 mA 以下の電流で 15 ～ 30 V の応答電圧を持つものを選択する必要があります (たとえば、RES9 (パスポート RS4.524.200、RS4.524.201))。その接点は主電源の電圧と電流に耐える必要があります。負荷によって消費されます。

RES9 リレーについて少し説明します。参考データによると、その接点は 115 V の電圧向けに設計されています。ただし、さまざまな機器でリレーを長期的に使用した結果、主電源電圧 220 V でも接点が確実に動作することが証明されています。 RKN、MKU-48 タイプのリレーを選択できますが、設計寸法が大幅に増加します。

基板はリレーとともに、絶縁材料で作られた適切な寸法のケースに入れられます。フォトダイオードと LED はケースの開口部に並んで配置されており、LED がガイドとして機能し、レーザー光がフォトダイオードに当たったことをフラッシュで知らせます。干渉や誤動作を避けるために、フォトダイオードが照明装置の光から保護されるように機械を設置する必要があります。デバイスのセットアップは、感度 (調整抵抗 R2 を使用)、レーザー照射に対する応答速度 (コンデンサ C2 の選択による)、LED の点滅周波数 (コンデンサ C3 の選択によって大まかに、抵抗 R5 によって滑らかに) を設定することになります。。

オートマトンは、ジェネレーターを削除することである程度簡素化できます。この場合、スキームに従って残された抵抗器R8の出力は、DD3マイクロ回路の出力1から切断され、出力11に接続される必要があります。要素R5、C3は削除され、DD2の端子4と1の間の接続は削除されます。が削除され、要素 DD1.3、DD1.4 の未使用の入力が共通ワイヤに接続されます。この場合、レーザービームがフォトダイオードに当たり、コンパレーターがトリガーされると、LED が消灯します。

アクチュエーターのレーザーポインター
図。 3

制御電極の小さな (3 ボルト未満) 電圧と回路内の小さな (数マイクロアンペア) 電流で開く高感度トリニスタ 2U107A ～ 2U107E を使用する場合、より単純なマシンの変形が可能です (図 1)。。その基本はトリニスタ VS2.VSXNUMX のトリガーであり、以前の設計と同様に、クエンチングコンデンサを備えたブロックから電力が供給されます。機械の動作を分析してみましょう。ネットワークに接続すると、両方のトライニスタが閉じられ、リレーの電源が切れます。

フォトダイオード VD2 にレーザービームを照射すると、光電効果により電圧が発生し、トリニスタ VS2 の制御電極に流れて開きます。リレーが動作し、ネットワーク内の負荷がオンになります。これは、HL2 LED の点灯によって通知されます。コンデンサ C1 の充電が開始されます (図によると、右側の出力がマイナスになります)。ロードをオフにするには、フォトダイオード VD1 を点灯します。この場合、HL1 LED を含むトリニスタ VS1 が開きます。コンデンサ C2 からの負の電圧がそのアノードに短時間印加されるため、トリニスタ VS1 は閉じます。リレーの電源が切れ、HL2 LED が消え、負荷がネットワークから切断されます。

ここでフォトダイオード VD2 が再び点灯すると、コンデンサ C2 からの負の電圧がそのアノードに印加されるため、トリニスタ VS1 が開き、VS1 が閉じます。負荷が通電されます。実験の結果、AL360A、AL360B LED は IR 発光ダイオードに基づいているため、このマシンのフォトダイオードとして適切に機能することがわかりました。さらに、集束反射板が装備されており、ポインタのレーザー放射に対する感度が向上します。

アクチュエーターのレーザーポインター。デザイン
図。 4

マシンの詳細は、RES9 リレー (パスポート RS4.524.200) で動作するように設計されています。これらは、断熱材で作られた小さなハウジング（図4）に設置できます。ケース前面にはLEDとフォトダイオード用の穴が開けられ、背面には電源コンセントが設置されています。

マシンのセットアップ時に、コンデンサ C3 とツェナーダイオードが事前に選択されます。ツェナーダイオードの安定化電圧はリレーの動作電圧より約 4 ～ 5 V 高く、コンデンサの静電容量はリレーを流れる電流が動作電流より 15 ～ 20 mA 大きくなるようにする必要があります。。この機械の欠点は感度が低いため、制御範囲が制限されていることです。機械の部品はネットワークに電気的に接続されているため、機械をセットアップするときは、電気的安全対策を遵守する必要があります。すべてのはんだ付けは、ネットワークから切断されたマシンでのみ実行してください。

著者：I。Nechaev、クルスク; 出版物：cxem.net

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