Ртутный датчик наклона (выключатель)

• Добавьте товар в корзину
• Оформите заказ, выбрав наиболее удобный способ доставки и оплаты
• Дождитесь подтверждения от менеджеров или позвоните самостоятельно
• Оплатите заказ удобным способом и получите его в ближайшее время

?

Ртутный датчик положения (РДП) применяется в устройствах контроля положения кузова автомобиля, а также в системах охранной сигнализации. Недавно в широкой продаже появилось устройство В«АнтисонВ», индицирующее В«будящийВ» звуковой сигнал, когда водитель наклоняет голову к рулю (В«АнтисонВ» крепится у уха водителя и реагирует на наклон головы; устройство имеет автономное питание). Особенности применения, перспективы использования датчиков РДП в доступной форме изложены ниже.

Датчики положения

Среди датчиков положения (наклона) различают шариковые и ртутные. На основе РДП отечественная промышленность выпускает микроблоки (со встроенным узлом сравнения и определенным уровнем напряжения на выходе— для установки в различные устройства), например ДПА-М18-76У-1110-Н, ДПА-Ф60-40У-2110-Н и другие аналогичные.

По уровню напряжения на выходе, характеристикам сравнения и преобразования сигнала такие датчики разделяют на цифровые и аналоговые. Не вдаваясь в подробности технологии производства электронных компонентов, коснемся практической стороны применения датчиков положения (наклона) в радиолюбительской практике.

Ртутные датчики положения

Ртутные датчики положения (наклона), далее РДП, представляют собой стеклянный корпус, сравнимый по размерам с небольшой неоновой лампой (12 х 5 мм), с двумя выводами-контактами и капелькой (шариком) ртути внутри стеклянного корпуса, запаянного под вакуумом.

РДП типа 8610 имеет известный в среде специалистов по установке автомобильных сигнализаций аналог SS-053 и широко используется в автомобилях и мотоциклах (в том числе зарубежного производства), например для контроля угла наклона подвески, открывания капота, багажника (в некоторых моделях автомобилей). Очевидно, такой датчик будет полезен и радиолюбителям. Внешний вид датчика показан на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид ртутного датчика положения (РДП).

Недостатки:

• проблематично (без специального оборудования) точно установить угол наклона, при котором РДП будет стабильно срабатывать,
• токсичность ртути (в случае повреждении датчика),
• инерционность, обусловленная конструктивными особенностями датчика (подвижность капли ртути ограничивается не только силой тяжести, но и силами поверхностного натяжения).

Если с инерционностью срабатывания датчика в простых радиолюбительских конструкциях (к которым не предъявляют завышенные требования профессиональных устройств) можно смириться почти всегда (инерционность срабатывания составляет десятые доли секунды), то неточность срабатывания датчика в зависимости от угла и скорости наклона представляет собой более серьезную проблему.

Однако, несмотря на это, для простых конструкции данный датчик отлично подходит без каких-либо дополнительных доработок. Управление устройствами нагрузки осуществляют с помощью двух контактов РДП 8610 (нормально разомкнутых). Предельно допустимый ток коммутации составляет 2 А.

Антисон

Возможности РДП реализованы в небольшом и полезном устройстве, которое недавно появилось в серийном производстве в Санкт-Петербурге под названием В«АнтисонВ», внешний вид которого показан на фото рис. 2.

Рис. 2. Внешний вид готового устройства В«АнтисонВ».

Внутри В«черного ящикаВ» установлены три элемента питания типа СЦ-21 (напряжением 1,5 В каждый, соединенные последовательно, суммарным напряжением батареи 4,5 В), выключатель, замыкающий электрическую цепь, непосредственно РДП в стеклянном вакуумном исполнении и пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором ЗЧ (звуковой частоты) типа 1205FXP. При замкнутых контактах выключателя питания и, соответственно, при замкнутых контактах РДП, что происходит при наклоне корпуса прибора, раздается звуковой сигнал.

Практическое применение этого устройства очевидно:

1. прибор надевается на ухо (для чего предусмотрена специальная конструкция корпуса) (рис. 2);
2. при вертикальном положении головы водителя звуковой капсюль неактивен
3. при наклоне головы (засыпая, водитель наклоняет голову вперед, к рулевому колесу автомобиля) сразу раздается сигнал тревоги.

Разумеется, замыкание контактов РДП происходит не только при превышении угла наклона более чем на 20В° в вертикальной плоскости, но и в аналогичных условиях наклона по горизонтали, что расширяет возможности применения датчика.

Принципиальная схема датчика РДП 8610

Рис. 3. Электрическая схема включения РДП 8610

На рис. 3. представлена электрическая схема подключения РДП с отображением источника питания и устройств управления (нагрузки, периферии). РДП своими контактами замыкает электрическую цепь управления устройством нагрузки.

Таким устройством может быть звуковой пьезоэлектрический капсюль, световой индикатор (например ультраяркий светодиод), СЭМР (слаботочное электромагнитное реле на соответствующее напряжение и ток срабатывания), вход оптоэлектронного реле или токовый ключ (на транзисторе, тиристоре), управляющий силовым узлом, потребляющим большой ток от источника питания. Напряжение питания элемента GB1 в данном случае непринципиально и зависит только от электрических параметров нагрузки.

Применение РДП

Сегодня РДП можно без труда приобрести практически в любом магазине радиотоваров (или в Интернет-магазинах), его стоимость не превышает 100 рублей (РФ).

При закреплении датчика в корпусе устройства его надежно фиксируют расплавленным парафином или моментальным клеем. Таким образом удается обеспечить максимальную стабильность функционирования РДП.

По особенностям своей конструкции (вакуум внутри стеклянного корпуса) РДП 8610 практически не допускает ложных срабатываний. Диапазон рабочих температур от -30 до +45 В°С. При соответствующей защите от внешних воздействий РДП эффективно работает в жидких, влажных средах и в условиях повышенной вибрации, что делает его практически незаменимым в ряде нестандартных ситуаций.

Практическое применение РДП (кроме рассмотренного выше варианта) может быть разнообразным: например датчик положения головы (при установке РДП в шлемофоны мотоциклов или в гарнитуры для компьютерных игр); датчик измерителя наклона (ветронагрузки) вертикальных строительных конструкций (РДП пригодились бы и на Пизанской башне для постоянного контроля изменения угла наклона исторического памятника). Так же оправдано использование РДП для контроля положения вертикальной антенны (мачты) радиопередающего устройства.

Очевидно, что вариантов применения РДП столь же много, как и альтернативных решений электрической схемы контрольно-исполнительного устройства.

Кашкаров А. П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики.

• Цена: US $1.36/10шт.

Эти необычные датчики положения/уровня впервые встретил в китайских часах, которые показывали время правильно даже в положении кверху ногами. Эти часы умеют перевёртывать изображение в правильный формат. Тогда и заинтересовался. Второй раз встретил в комментариях в обзоре про паяльник. Для этих датчиков можно найти и другое применение. Особенно они должны заинтересовать ардуинщиков. Самое основное здесь – это желание и умение паять. Кому интересно, заходим. Вот те часы из моего обзора. А вот этот датчик по месту. Эти часы всегда показывают время правильно, даже в положении кверху ногами. Именно с этого датчика считывает информацию контроллер. Про этот паяльник я тоже делал обзор. Это более простая модель, здесь нет функции перевода паяльника в дежурный/спящий режим. Но место под датчик имеется. Можно найти множество способов применения. Было бы желание и хоть немного умения. Подобные датчики используются в современных утюгах, которые умеют «засыпать» у забывчивой хозяйки и шокерах для собак с целью экономии батареек, когда собака спит… Смотрим, как доставили. Уже много посылок получил через почту Грузии. И эта не исключение. Как следствие – доставка чуть быстрее 3-х месяцев:) Кинули прямо в ящик. Стандартный бумажный пакет «пропупыренный» изнутри. Сами датчики были в пакетике с замком. Ровно 10 штук. На странице магазина написано: — высота 14 мм, — диаметр 5 мм. На самом деле диаметр 4 мм. Здесь продавец слукавил. Принцип его работы примитивно прост. Ртутный шарик катается внутри герметичного стеклянного сосуда. Он постоянно касается самого длинного контакта. Второй контакт короче. Его шарик цепляет только при определённом положении (в пространстве). Измерил сопротивление в режиме перемкнутых контактов. Оно настолько незначительно, что его можно поймать не всеми мультиметрами. Всего 0,04 Ом! Но это всего лишь датчик, а не полноценный переключатель. При использовании совместно с исполнительным реле его почти нулевое сопротивление не принципиально. Дачный сезон в разгаре. Можно ввести автоматику на дачном участке, опишу один из вариантов его использования. Денежные затраты небольшие. Трудозатраты?.. Трудозатраты зависят от уровня мастерства и поставленных целей. В моём случае глубинный насос будет наполнять бак с водой по мере её (воды) расходования. А датчик будет давать команду на отключение насоса. Всё просто. Я делал обзор про модуль влажности, который не может работать в ПРИНЦИПЕ. Вот тот модуль. (Напряжение питания: 5 В. Максимальная нагрузка: 10 А 250 В переменного и 10 А 30 В постоянного тока). Использую как блок реле. Для глубинного насоса его вполне достаточно. Схему модуля я тоже рисовал. Проблем с подключением не будет. Красный светодиод индицирует наличие питающего напряжения. Зелёный – сработку реле. Бесполезный датчик (датчик влажности, его уже нет) я заменил на сопротивление 10 кОм, выделил красным. Всё это должно исключить возможные недоразумения. Управляется блок реле низким уровнем. Высокий уровень отключает реле. Для тех, кто не понял. Когда ртутный шарик перемыкает контакты, реле срабатывает. Я буду использовать контакты, которые (замыкаются) включают нагрузку. В основе схемы лежит компаратор на LM393. Подстроечный резистор изначально был предназначен для настройки порога срабатывания реле влажности. В данной схеме его надобность ничтожна, но, возможно, его придётся немного крутануть. Можно использовать простые блоки реле. Они продаются. Я же буду использовать то, что у меня есть. Пора переходить к делу. Всё, что потребуется для отработки работы схемы, я собрал (пока в кучу). В качестве тестовой нагрузки использовал лампочку. Ещё мне потребуется блок питания на 5 В. Можно использовать любую старую зарядку от телефона с USB выходом. Разборные разъёмы USB у меня тоже есть, и обзор про них я тоже делал. Никакой дополнительной наладки не потребовалось, всё работает. Зелёный светодиод включается, когда срабатывает реле. Но так как он светит очень слабо (неярко), то при включенной лампочке его почти не видно. Нагляднее на фото. Когда ртутный шарик перемыкает контакты, срабатывает реле и подключает нагрузку, зелёный светодиод светится. Всю эту конструкцию использую со старой арматурой смывного бачка унитаза. Арматура располагается на краю бака, который необходимо наполнять водой. Датчик прикрепил к латунному рычагу и при помощи гибкого перехода подсоединил к исполнительному реле. Когда уровень воды падает, ртутный датчик включает насос. Осталось урожай собрать! Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Возможно, кто-то подскажет ещё какую идею полезного применения. Я буду благодарен. Удачи всем! Проверка на работоспособность:Используемые источники:

• https://voltiq.ru/shop/5mm-mercury-tilt-switch/
• http://radiostorage.net/1791-rtutnyj-datchik-polozheniya-rdp-chto-ehto-takoe-i-gde-primenyaetsya.html
• https://mysku.ru/blog/aliexpress/53929.html