Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Berührungssensor


von S. K. (kieselsteinchen)


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Hallo zusammen,

ich will für meinen Sohn ein Feuerwehrauto mit Blaulicht nachrüsten. Da 
man keinen Taster oder sowas anbringen kann und das Gehäuse aus Alu-Guss 
ist, dachte ich an einen Berührungssensor.
Die Grundidee ist, die gute Eignung des Körpers als Antenne für die 50Hz 
der Netzfrequenz auszunutzen. Der erste Teil der Schaltung steht und 
funktioniert recht gut (siehe Schaltplan im Anhang). Im Leerlauf hat man 
am Ausgang des gleichrichters ca. 0,8V DC. Sobald man nun 'IN' berührt, 
steigt die Spannung auf ca. 2V DC an. Eigentlich sollte der Ausgang der 
Schaltung einen astabilen Multivibrator treiben, allerdings komme ich an 
der Stelle nicht weiter, weil mir die 2V DC hierfür nicht reichen. Es 
sollte doch möglich sein, mit der Spannungsänderung von 0,8 auf 2V etwas 
anzufangen...

Die Randbedingungen sind halt der sehr knappe verfügbare Platz und die 
Stromversorgung von max. 3x 1,5V.

Danke für hilfreiche Ideen

von Dieter (Gast)


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Wie wäre es mit einer ganz anderen Lösung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Reedschalter
Den kann man in die Kabine, in das Gehäuse unter der Kabine, einbauen 
und legt zum Einschalten einen Magneten hinein.

Die Schaltung kann auch für 4,5V umdimensioniert werden:
https://www.gadgetronicx.com/siren-circuit-diagram-transistors/

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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S. K. schrieb:
> Sobald man nun 'IN' berührt,
> steigt die Spannung auf ca. 2V DC an.

Wenn dein Nachkömmler mal statisch aufgeladen ist, injiziert er dann ein 
paar kV in den armen kleinen TL082 und zwar direkt auf Gate. Da musst du 
unbedingt noch ein oder zwei Megaohm Vorwiderstände vormachen, sonst 
hälts nicht lange.  Besser ist (und so wirds z.B. in meinem Saugrobbi 
gemacht), die Eigenschaft der externen Kapazität des Berührenden. Da 
wird ein Signal auf die Elektrode gelegt und wenn da jemand rantatscht, 
wird dieses Signal so verschliffen, das es leicht auszuwerten ist.
Das Prinzip heisst bei Microchip z.B. 'Q-Touch' und wird da so gut wie 
mit jedem Mikrocontroller realisiert.

: Bearbeitet durch User
von Εrnst B. (ernst)


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Bei Ali/ebay so kleine Platinchen mit TTP223 bestellen, im 10er oder 
20er Pack kosten die ~ 10 cent/Stück ...

Sollten sich per Lötbrücke von "Taster, Active-High" auf "Schalter" 
umkonfigurieren lassen.

von Peter D. (peda)


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Matthias S. schrieb:
> Das Prinzip heisst bei Microchip z.B. 'Q-Touch' und wird da so gut wie
> mit jedem Mikrocontroller realisiert.

Z.B.:
Beitrag "Re: Touch-Controller für Lampe"

von S. K. (kieselsteinchen)


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Dieter schrieb:
> Wie wäre es mit einer ganz anderen Lösung.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Reedschalter
> Den kann man in die Kabine, in das Gehäuse unter der Kabine, einbauen
> und legt zum Einschalten einen Magneten hinein.
>
> Die Schaltung kann auch für 4,5V umdimensioniert werden:
> https://www.gadgetronicx.com/siren-circuit-diagram-transistors/

Danke für den Tipp, aber das würde die Batterien ziemlich schnell 
auslutschen, weil der Magnet vervessen wird.

von S. K. (kieselsteinchen)


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Matthias S. schrieb:
> S. K. schrieb:
>> Sobald man nun 'IN' berührt,
>> steigt die Spannung auf ca. 2V DC an.
>
> Wenn dein Nachkömmler mal statisch aufgeladen ist, injiziert er dann ein
> paar kV in den armen kleinen TL082 und zwar direkt auf Gate. ...

Danke, da hast du natürlich vollkommen recht, da hätte ich auch dran 
denken können.
Q-Touch kommt für mich als Lösung allerdings nicht in Frage.

von Anton (Gast)


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Wenn du irgendwo doch noch eine einzelne Elektrode unterbringen kannst, 
dann würde ich zum AT42QT1010 greifen. Sehr stabiles verhalten, klein 
und leicht aufzubauen und vor allem verbraucht der Baustein unglaublich 
wenig Strom.

von Dieter (Gast)


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von Wolfgang (Gast)


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S. K. schrieb:
> Es sollte doch möglich sein, mit der Spannungsänderung
> von 0,8 auf 2V etwas anzufangen...

Zwischen welchen beiden Punkten hast du die Spannung gemessen?
Warum hast du in der merkwürdigen Diodenkonstruktion die beiden gleichen 
Zweige aufgebaut, die den Ausgang des OP über jeweils zwei Dioden nach 
"COM" kurzschließen.

von S. K. (kieselsteinchen)


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> Zwischen welchen beiden Punkten hast du die Spannung gemessen?
> Warum hast du in der merkwürdigen Diodenkonstruktion die beiden gleichen
> Zweige aufgebaut, die den Ausgang des OP über jeweils zwei Dioden nach
> "COM" kurzschließen.

Ups, das soll ein normaler Brückengleichrichter sein. Und die Spannung 
wurde an dessen Ausgang gemessen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Ich habe etwas ähnliches mit einem Playmobil-Flugzeug gebaut:
Der Pilot hat einen Magneten im Schuh (!), im Armaturenbrett ist ein 
Reedkontakt.
Dieser steuert einen Mikrocontroller, der Cockpitlicht, Kabinenlicht, 
Frachtraumlicht (via zusätzlichem Türkontakt) und die Blinkelampen 
steuert.
Der Witz ist, das der Pilot so den Flieger aktiviert, aber dennoch nach 
10 Minuten ohne Pilotenwechsel oder Türenbewegung die Lichter langsam 
ausgehen: erst der Frachtraum, dann die Kabine, dann die Blitzer, 
zuletzt das Cockpit.

Der Spieler merkt so, das er was machen muss, ohne das das Spiel 
unterbrochen wird.
Und wenn er nicht mehr spielt, kostet es keinen zusätzlichen Strom.
Die Batterien halten ewig, das Licht ist reell, und die Bedienung ist 
dem 4-jährigen Piloten binnen weniger Minuten eingegange: ohne den Chef 
im Sessel tut das nicht. Und wenn der zu lange gesessen hat muss er 
erstmal alles genau nachsehen, also aussteigen und wieder einsteigen.

Vielleicht ist das eine Anregung.

von Der Korkenzieher baut geschwind in den Korken eins (Gast)


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S. K. schrieb:
> Die Grundidee ist, die gute Eignung des Körpers als Antenne für die 50Hz
> der Netzfrequenz auszunutzen.

Japp, funktioniert seit ca 1960 mit den empfindlichen Gates der 
Thyristoren/Triacs.

von Der Korkenzieher baut geschwind in den Korken eins (Gast)


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Nachtrag

in den 70-ern wars üblich, den Kanalwechsel bei TV-Geräten genauso zu 
machen. Das waren dann Gates von C-Mos IC´s der Serie S xxx. In den 
80-ern wurde die Idee dann verworfen, weil sich vielfach Vertreter der 
sechsbeinigen Mehrheit auf diesem Planeten auf die Sensoren setzten und 
die Programme unfreiwillig umgeschaltet haben.

Einer ders weis.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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S. K. schrieb:
> Und die Spannung wurde an dessen Ausgang gemessen.
Wogegen bzw. wozwischen?

Warum nimmst du einen für Unipolarbetrieb so dermaßen ungeeigneten OP 
wie den TL082, der seinen Ausgang nur bis zu bestenfalls(!) 1,5V an die 
Versorgungsgrenzen aussteuern kann (also kommen da nur Spannungen 
zwischen 1,5 und 3V am Ausgang heraus)?
Warum nicht einen Rail-to-Rail Typ wie den TS912? Und dann reicht 
hinterher eine simple Diode und ein nachgeschalteter Komparator, der 
über einen Transistor die LED einschaltet.

Aber auch ich würde dafür ein paar CMOS-Gatter nehmen, dann wäre alles 
samt Blinker locker auf einem 4-fach NAND unterzubringen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter P. (peterpo)


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Läuft auch mit 4,5 Volt.
Gruß
Peter

von Günter Lenz (Gast)


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Deine Gleichrichterschaltung mit den 4 Dioden ist eine
Fehlkonstruktion, benutze da lieber einen
Spannungsverdopplungsgleichrichter.


Siehe hier (Greinacher-Schaltung):

https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler

von S. K. (kieselsteinchen)


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> Warum nimmst du einen für Unipolarbetrieb so dermaßen ungeeigneten OP
> wie den TL082, der seinen Ausgang nur bis zu bestenfalls(!) 1,5V an die
> Versorgungsgrenzen aussteuern kann (also kommen da nur Spannungen
> zwischen 1,5 und 3V am Ausgang heraus)?
> Warum nicht einen Rail-to-Rail Typ wie den TS912? Und dann reicht
> hinterher eine simple Diode und ein nachgeschalteter Komparator, der
> über einen Transistor die LED einschaltet.

Weil der einfach in meiner Bastelkiste verfügbar ist. Und die anderen in 
meinem Inventar eigenen sich nicht für Single-Supply.

> Aber auch ich würde dafür ein paar CMOS-Gatter nehmen, dann wäre alles
> samt Blinker locker auf einem 4-fach NAND unterzubringen.

Hast du dafür mal einen Schaltplan parat?

von S. K. (kieselsteinchen)


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Peter P. schrieb:
> Läuft auch mit 4,5 Volt.
> Gruß
> Peter

Werde die Schaltung gleich mal testen.

von Stefan F. (Gast)


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Peter P. schrieb:
> Läuft auch mit 4,5 Volt.

Ist es bei der Schaltung nicht purer Zufall ob und worauf sie reagiert?

von Peter P. (peterpo)


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Kein Zufall, reagiert auf Kapazitive Änderung bei Annäherung mit z.B. 
der Hand.

von Stefan F. (Gast)


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Peter P. schrieb:
> Kein Zufall, reagiert auf Kapazitive Änderung bei Annäherung mit z.B.
> der Hand.

Und auf aktive Smartphones in der Nähe, und auf Gewitter, und auf 
Trockene Winterluft - schätze ich.

von Peter P. (peterpo)


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Im Spielzeug für unsere Katzen funktioniert es prima, Fehlfunktionen 
habe ich bislang nicht beobachtet.........was nicht heißt, das es sie 
nicht gibt.

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