Näherungssensoren sind kapazitiv, Ultraschall, optisch. Der Autor von Instrictables mit dem Spitznamen Electro Maker entwickelte einen einfachen optischen Näherungssensor. Es ist nur insofern unpraktisch, als der Strom durch die Infrarot-LED in keiner Weise moduliert wird und die Fotodiode dementsprechend auch auf kontinuierliche Strahlung reagiert und eine Abschirmung von anderen Lichtquellen (zum Beispiel einer Röhre) erfordert. Das Gerätediagramm ist unten dargestellt:
Der Assistent wählt die Komponenten für aus hausgemacht. Infrarot-LED und Fotodiode:
Permanente Widerstände:
Trimmerwiderstand:
Operationsverstärker LM358:
Sichtbare LED:
Chip Panel (optional):
Anstelle einer LED können Sie einen Hochtöner mit einem eingebauten Generator verbinden, dann wird der entsprechende Widerstand unnötig:
Ein Hochtöner ohne eingebauten Generator eignet sich auch, wenn Sie einen externen Schallfrequenzgenerator zusammenbauen mit seinen eigenen Händen. Auf einem solchen Perfboard-Board ist genügend Platz:
Wenn Sie mehrere Festpreise umgangen haben und auf Perpetual Motion-Maschinen gestoßen sind, müssen Sie eine einfachere Stromquelle verwenden:
Nach der Installation der Komponenten auf der Platine verbindet der Master sie gemäß dem Schema durch Löten:
Die Fotodiode und beide LEDs müssen wie die Batterie (oder das Netzteil) in der im Diagramm angegebenen Polarität angeschlossen werden. Die Mikroschaltung sollte korrekt ausgerichtet sein. Der Entwickler stieß auf eine transparente Infrarot-LED und eine schwarze Fotodiode, aber es passiert und umgekehrt. Um festzustellen, welcher von ihnen was ist, helfen ein Akku, ein Widerstand und jedes Telefon mit einer Kamera.
Eine Fotodiode und ein 10 kΩ-Widerstand bilden einen Spannungsteiler. Wenn die Fotodiode mit Infrarotstrahlen beleuchtet wird, die beispielsweise von Hand reflektiert werden, steigt die Spannung am Verbindungspunkt des Operationsverstärkers mit dem Teiler an. Der Operationsverstärker ist so eingeschaltet, dass er als Komparator fungiert. Es vergleicht die vom Teiler kommende Spannung mit der vom beweglichen Kontakt des Abstimmwiderstands kommenden Spannung. Somit ist es möglich, die Schwelle des Sensors einerseits einzustellen, um Fehlalarme zu eliminieren, und andererseits eine zuverlässige Erkennung der Nähe bereitzustellen.
Durch Einstellen des Schwellenwerts überprüft der Assistent die Funktion des Sensors:
Aus Gründen der Klarheit gibt es keine Röhre, die die Fotodiode vor seitlicher Beleuchtung schützt. Ohne diese Röhre funktioniert die Schaltung nur bei schwachem Umgebungslicht korrekt.
Eine kleine Hausaufgabe: Was passiert, wenn Sie die Fotodiode und den Widerstand im Teiler austauschen und gleichzeitig die Eingänge des Operationsverstärkers austauschen?