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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo automático de suministro de agua para lavarse las manos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Hogar, hogar, hobby Para salvar los recursos del planeta y su propio presupuesto, puede hacer un dispositivo simple que reduzca el consumo de agua, electricidad y combustible durante una operación tan mundana como lavarse las manos y enjuagar los platos con agua corriente. Se puede montar tanto en interiores como en exteriores en una parcela personal, en el patio de una casa, en un lugar público. El dispositivo, cuando es necesario, suministra agua automáticamente durante unos segundos. Por ejemplo, si se tarda dos minutos en lavarse las manos, entonces el grifo suele funcionar todo el tiempo. Con un dispositivo automático de suministro de agua, se puede reducir a 15 ... 30 s. El esquema del dispositivo propuesto se muestra en la fig. 1. Como base, se utilizó una unidad de control industrial lista para usar de un secador de manos térmico: una "toalla eléctrica", muchos se han encontrado con dispositivos similares en lugares públicos. El esquema se compiló en una placa de circuito impreso, la numeración de los elementos es condicional, ya que no había designaciones posicionales en la placa. Al transformar el dispositivo de un "secador" a un "aspersor", se le realizaron cambios y mejoras menores. Dado que la unidad de control no contiene piezas únicas, no es difícil hacer un diseño similar usted mismo sin usar un módulo listo para usar en fábrica.
Se suministra tensión de red de CA de 230 V a la carga conectada a la salida del dispositivo a través de un enlace fusible FU1, contactos cerrados del interruptor SB1 y un triac abierto VS1. La carga de este último es dos válvulas electromagnéticas de entrada K1, K2, una lámpara incandescente EL1 y una resistencia R7. En ausencia de tensión en los terminales del devanado, las electroválvulas cortan el suministro de agua fría y caliente. La lámpara incandescente está diseñada para iluminar el fregadero. El varistor RU1 reduce la probabilidad de daños en los devanados de la válvula solenoide por alto voltaje debido a picos de voltaje autoinducidos cuando se apaga la alimentación. En el fotodiodo VD1 y el diodo emisor de infrarrojos VD2, se ensambla un sensor de proximidad que funciona en la reflexión. Sobre el elemento lógico DD1.2 y los elementos R12, R15, C4, VD3, se realiza un generador de pulsos cortos, siguiendo a una frecuencia de aproximadamente 145 Hz con un ciclo de trabajo de aproximadamente 10. Cuando la salida de DD1.2 ( pin 4) es registro. 0, el transistor VT3 está abierto, la corriente fluye a través del diodo radiante VD2. Cuando un pulso de luz de VD1, reflejado, por ejemplo, de las manos, golpea el fotodiodo VD2, los transistores VT1, VT2 se abren por un corto tiempo, y si al mismo tiempo hay un registro en los pines 1 y 2 del DD1.1. 1 elemento 3, entonces su salida (pin 1.2) tendrá un voltaje bajo. Es decir, el funcionamiento del fotorrelé está sincronizado con el funcionamiento del generador en DDXNUMX, lo que mejora la inmunidad al ruido del fotosensor. En registro. 0 en la salida DD1.1 a través de la resistencia limitadora de corriente R11 y el diodo VD4 se carga el condensador C5. El nivel de registro aparece en la salida del elemento DD1.3. 1. A continuación, el condensador C18 se carga a través de R9 y VD9, aparece un registro en la salida de DD1.4. 0 y se abre el transistor VT4. Junto con él, se abre el fototriac del optoacoplador U1 y luego el potente triac de alto voltaje VS1. Como resultado, los devanados de las válvulas de solenoide K1, K2 reciben una tensión de red de 230 V, lo que desbloquea el suministro de agua. El tiempo durante el cual fluirá después de que desaparezcan los pulsos IR reflejados en la entrada del fotosensor depende de los parámetros del circuito de ajuste de tiempo R20C9 (en los valores especificados en el diagrama, aproximadamente 7 s). Cuando el dispositivo está conectado a la red, el LED HL1 brilla en un color verde débil, y durante el tiempo en que se suministra voltaje de alimentación a la carga, es de color amarillo brillante. No se requiere el circuito C3R4 para triacs modernos, y si no planea instalar una lámpara incandescente EL1, entonces debe apagarse por completo. El inductor L1 reduce ligeramente la posible interferencia del funcionamiento del interruptor de corriente del triac y también, al igual que el circuito C3R4, reduce la probabilidad de que se abra el triac VS1 debido al ruido de impulso en la fuente de alimentación. Si existe tal problema, se puede montar un filtro LC convencional en la entrada de alimentación del dispositivo. En comparación con la versión original, se han realizado los siguientes cambios en el dispositivo: - varistor RU1 adicionalmente introducido, resistencias R8, R19, LED HL1, inductor L1;
La mayoría de las piezas están montadas en una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio de un solo lado (Fig. 2). La vista de la placa de circuito desde el lado de instalación de las piezas se muestra en la fig. 3. Como electroválvulas de agua K1, K2, se pueden utilizar válvulas individuales para lavadoras automáticas o válvulas de cierre libre similares diseñadas para control de 230 V CA. Es aconsejable proporcionar redundancia: en este caso, cada rama del suministro de agua debe estar bloqueada por dos válvulas, a través de las cuales pasa el agua en serie. No use mangueras corrugadas para conectar las válvulas al sistema de suministro de agua, ya que se agrietarán. Los de goma gruesa servirán. Las válvulas mezcladoras, de control manual y de cierre deben conectarse al circuito de tierra.
Es inaceptable usar el cable "cero" como el último. Las resistencias R4, R9, R17 son no inflamables importadas, las R1-7 domésticas o las de alambre en una caja de cerámica también son adecuadas. Las resistencias restantes son MLT, OMLT, RPM, S1-4, S2-14, S2-23 o análogas con la potencia de disipación correspondiente. Vari-torus RU1 - Disco doméstico CH2-1A para voltaje de clasificación 560 V, puede ser reemplazado por importados FNR-10K561, FNR-14K561, INR14D561, ENC561 u otros similares. Condensadores C2, C3, C6: con una tensión nominal de corriente alterna de 275 V o corriente continua de al menos 630 V. Condensadores de óxido: K50-68, K53-14, K53-19 o análogos. En lugar de los diodos 1 N4148, cualquiera de las series 1SS176S, 1SS244, 1N914, KD510A y KD521, KD522 es adecuada. Los diodos rectificadores 1 N4007 son reemplazables por cualquiera de las series 1N4001 - 1N4006, UF4001 -UF4007, KD209, KD243, KD247, diodo Zener 1 N5349 - P6KE12A, 1PMT5927BT3. Sustitución del chip HEF4093BP - CD4093A, CD4093B, K561TL1, KR1561TL1. En lugar de transistores KTC9012, puede usar cualquiera de las series SS9012, 2SA1150, 2SB1116, KT6115 (en lugar de VT3, es deseable instalar una instancia con el coeficiente de transferencia de corriente base más alto posible). El optoacoplador de baja potencia MOC3021 se puede reemplazar por cualquiera de las series S21ME3, S21ME3F, S21ME4, S21ME4F (mismo pinout). Triac BTB12-600C (instalado en un disipador de calor de duraluminio con aletas con un área de superficie de enfriamiento de aproximadamente 8 cm2) se puede reemplazar por 2N6344, MAC8M, MAC8N, MAC15N, MAC218A6FP, MAC320, BTA10-600C, BTA08-600SW, BTB06-600BW. Dado que no hay refrigeración por aire forzado en este diseño, la potencia de carga máxima del triac no debe exceder los 300 vatios. El LED bicolor amarillo/verde L-59GYW se puede reemplazar con cualquier LED de cátodo común similar o dos LED continuos convencionales sin resistencias incorporadas. Instalados en un diseño convertible, el diodo emisor de IR VD2 y el fotodiodo VD1 son de marcas desconocidas. Al fabricar un dispositivo desde cero, cualquier diodo emisor importado de un control remoto defectuoso o innecesario se puede usar como el primero, y cualquier fotodiodo IR con una lente con un diámetro de 5 mm en negro o rojo oscuro se puede usar como el segundo uno. Para aumentar la sensibilidad, en lugar de un fotodiodo, se puede instalar un fototransistor IR de silicio con una lente oscura, como L610MP4BT/BD. Se pueden encontrar fototransistores similares en videograbadoras antiguas, videocámaras VHS de tamaño completo y lectores de disquetes antiguos. Si el fotosensor se coloca a cierta distancia de la placa de circuito, entonces el fototransistor se conecta con un cable blindado aislado. Portafusibles FU1 - DVP-4, DVP-7. Interruptor de alimentación: cualquiera con dos grupos de contactos, diseñado para cambiar la corriente de al menos 4 A a una tensión de red de 250 V, por ejemplo, PKN-41-1-2, KDC-A04, ESB99902S. El inductor L1 es un puente de alambre en forma de U, en el que se colocan dos tubos de ferrita de 15 ... 25 mm de largo o un núcleo magnético de ferrita en forma de W con dimensiones de 6x8x2 mm. Inequívocamente fabricado con piezas reparables, el dispositivo comienza a funcionar inmediatamente después de conectarse a la red. Con un fotodiodo estándar y resistencias R1, R2 con las clasificaciones indicadas en el diagrama, el dispositivo responde a los pulsos de un diodo IR emisor reflejado desde la palma de una distancia de aproximadamente 35 cm Con un fototransistor, la sensibilidad será mayor. Al reemplazar R20 con una resistencia de mayor o menor resistencia, el tiempo de exposición se puede aumentar o disminuir en consecuencia. Todos los elementos estructurales están conectados galvánicamente a la red de 230 V CA, por lo que deben protegerse de manera confiable contra la entrada de agua. Para preconfigurar el dispositivo, en lugar de conectarlo a la red, puede utilizar una fuente de alimentación de laboratorio con una tensión de salida de 18 V CC (por ejemplo, una de las descritas en [1, 2]), conectando su salida a través de una resistencia de 150 Ohm (1 W), observando la polaridad a las conclusiones del diodo zener VD10. El funcionamiento del dispositivo en este caso se puede controlar cambiando el color del brillo del LED HL1. A partir de este diseño, se puede realizar una simbiosis exitosa con el dispositivo [3], operándolos juntos. Literatura
Autor: A. Pakhomov
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