Come posso progettare un circuito che si accenderà quando un filo viene tagliato?


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Sto provando a costruire il mio allarme di blocco del cavo (per la scienza!) E sto avendo problemi a trovare un modo per rilevare che un filo è stato tagliato.

Il circuito deve

  1. Non consumare energia al minimo (o almeno, pochissimo, in modo che le batterie non debbano essere sostituite ogni ora)
  2. Suona un altoparlante quando viene tagliato un filo specifico

La mia conoscenza dell'elettronica è minima .. So cosa sono e cosa fanno condensatori, diodi, resistori e altre cose di base, ma non ho una buona conoscenza di come fluisce l'elettricità in qualcosa di diverso da un singolo loop.

Mi sembra di aver ricordato una volta di aver fatto un circuito simile a questo ... (e cavolo, non so nemmeno come fare un diagramma adeguato, quindi perdonami gente)

/----------[battery]-------\
|                          |
|--------[light bulb]------|
|                          |
\-----[wire to be cut]-----/

E la lampadina si accenderebbe solo se il filo sottostante fosse tagliato, perché l'elettricità prende sempre il percorso di minor resistenza.

Ad ogni modo, si tratterà di un circuito a batteria e sono abbastanza sicuro che lo schema in alto sia breve. Penso che fosse coinvolto un resistore ma non ricordo dove sia andato.

Se qualcuno mi può dare alcuni suggerimenti sarebbe fantastico!


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Capisco che sei desideroso di iniziare, ma suggerirei di aspettare ancora un po 'prima di accettare una risposta. Altri potrebbero avere una buona soluzione e potrebbero non voler pubblicare se c'è già una risposta accettata. Aspettare un giorno o giù di lì non farà male.
Stevenvh,

abbastanza giusto - aspetterò un paio di giorni prima di selezionare una risposta
Ben

Risposte:


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Un semplice circuito per fare ciò utilizza un singolo transistor, un resistore e un cicalino. Collegare due batterie da 1,5 volt in serie per ottenere 3 volt. Collegare un'estremità di una resistenza da 10 kg al terminale positivo delle batterie e l'altra estremità alla base di un transistor NPN per uso generale (2N2222, 2N3904, ecc.). Collegare l'estremità negativa della batteria all'emettitore del transistor. Collegare un filo del buzzer all'estremità positiva della batteria e l'altro filo al collettore del transistor. Se il buzzer ha contrassegni di polarità, seguirli: positivo a fine positivo della batteria, negativo a collettore di transistor. Collegare il cavo di rilevamento dalla base all'emettitore del transistor. Finché il filo è collegato, metterà in cortocircuito la base verso l'emettitore e impedirà l'accensione del transistor. Quando viene tagliato, le batterie invieranno corrente alla base del transistor attraverso il resistore. Questo accenderà il transistor, il che significa che la tensione del collettore all'emettitore sarà molto piccola e la maggior parte della tensione della batteria attraverserà il buzzer che si accenderà. Con il cavo di rilevamento collegato, le batterie devono solo fornire corrente attraverso il resistore che sarà di circa 3 volt diviso per 10 kilohm o 0,3 ma. Due batterie AA possono fornire così tanta corrente per centinaia di ore. Se necessario, è possibile utilizzare batterie C o D per una durata ancora maggiore. Questo circuito è semplicemente e può essere facilmente modificato per gestire altre fonti sonore, se necessario. Questo accenderà il transistor, il che significa che la tensione del collettore all'emettitore sarà molto piccola e la maggior parte della tensione della batteria attraverserà il buzzer che si accenderà. Con il cavo di rilevamento collegato, le batterie devono solo fornire corrente attraverso il resistore che sarà di circa 3 volt diviso per 10 kilohm o 0,3 ma. Due batterie AA possono fornire così tanta corrente per centinaia di ore. Se necessario, è possibile utilizzare batterie C o D per una durata ancora maggiore. Questo circuito è semplicemente e può essere facilmente modificato per gestire altre fonti sonore, se necessario. Questo accenderà il transistor, il che significa che la tensione del collettore all'emettitore sarà molto piccola e la maggior parte della tensione della batteria attraverserà il buzzer che si accenderà. Con il cavo di rilevamento collegato, le batterie devono solo fornire corrente attraverso il resistore che sarà di circa 3 volt diviso per 10 kilohm o 0,3 ma. Due batterie AA possono fornire così tanta corrente per centinaia di ore. Se necessario, è possibile utilizzare batterie C o D per una durata ancora maggiore. Questo circuito è semplicemente e può essere facilmente modificato per gestire altre fonti sonore, se necessario. Se necessario, è possibile utilizzare batterie C o D per una durata ancora maggiore. Questo circuito è semplicemente e può essere facilmente modificato per gestire altre fonti sonore, se necessario. Se necessario, è possibile utilizzare batterie C o D per una durata ancora maggiore. Questo circuito è semplicemente e può essere facilmente modificato per gestire altre fonti sonore, se necessario.


Wow. va bene, conosco tutte queste parti, ho solo bisogno di sedermi e disegnarlo in modo da poterne dare un senso. torneremo ad approvare!
Ben

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La resistenza di base 10k assorbirà circa 0,25 mA come note. Gli alcalini AA possono fornire questo per forse 1 anno. MA se il transistor ha un elevato guadagno di corrente (ad esempio BC337-40) è possibile utilizzare una resistenza da 100 k per una durata della batteria di 10 anni (ovvero durata di conservazione) e commutare circa 10 mA. Guidare un secondo stadio a transistor per più corrente di carico. Oppure usa un transistor darlington per più corrente di carico. Oppure usa un MOSFET specifico adatto con resistenza da 1 megaohm e la corrente di carico desiderata.
Russell McMahon,

Sembra buono Barry! Inizierò in piccolo e realizzerò un circuito di prova con 2 AA da 1,5 V, ma l'obiettivo finale è quello di collegarlo a una batteria da 95 Wh, 10,95 V. Suppongo che ciò significhi che ho bisogno di aumentare la resistenza (a cosa? - Dipende da quale transistor che uso, giusto?) Questo è fantastico, non sono stato così entusiasta dell'elettronica da anni.
Ben

@Ben: sembra una batteria ricaricabile. Vale la pena notare che l'autoscarica della batteria consumerà di gran lunga più della sua carica rispetto a questo circuito. Il MOSFET è in realtà un trucco accurato e probabilmente può funzionare per anni fuori da una cella a bottone.
Bryan Boettcher,

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Uno schema sarebbe più comodo.
Antonio,

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Vorrei utilizzare un nMOSFET standard (come il SI2316BDS-T1-GE3) con una resistenza da 10 M collegata tra il gate e il + della batteria. Il buzzer deve essere collegato con - al drain del transistor e + al + della batteria. Collegare un'estremità del cavo di rilevamento al gate e l'altra alla sorgente a transistor insieme al - della batteria e il gioco è fatto! Assicurarsi che la batteria sia l'ultimo componente collegato perché è possibile danneggiare i componenti se li si inserisce nel circuito con l'alimentazione applicata. Se hai bisogno di maggiori informazioni, potrei inviarti un diagramma via email. Gregorio

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab


Si prega di inviare un diagramma nella risposta :) Aiuterà gli altri che hanno un problema simile. Mi piace anche questa soluzione, una resistenza da 10 M manterrà la batteria in vita per lungo tempo.
Bryan Boettcher,

Non capisco come sia collegato, in particolare questa parte: "Collegare un'estremità del filo di rilevamento al gate e l'altra alla sorgente di transistor insieme al - della batteria" Uno schema sarebbe davvero utile!
Ben

"E-MOS"? Probabilmente intendi potenziamento, ma "P-MOS" o "N-MOS" dovrebbero venire prima, e non dire nulla al riguardo. E se non diversamente indicato, un MOSFET è un FET di miglioramento.
Stevenvh,

Scusate ragazzi. Mi riferivo a un MOSFET, N-Channel. Un esempio pratico è SI2316BDS-T1-GE3. Puoi acquistarlo su Digi-Key.com
Gregory Ion il

Ho aggiunto un diagramma, spero che sia d'aiuto. Controlla (funziona per me nel mondo reale e nella simulazione, ma potrei averlo trascritto in modo errato).
Stib

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Se riesci a vivere con la durata della batteria misurata in giorni anziché settimane, puoi farlo anche con un relè SPDT o un relè reed normalmente chiuso (NC). Non è così efficiente dal punto di vista energetico come la soluzione proposta da Barry (la sua durata durerà ~ 50 volte di più), ma se non ti senti a tuo agio con componenti elettronici discreti, potrebbe essere più facile da costruire e capire.

Utilizzando un relè a bassa potenza come questo , è possibile ottenere circa 5 giorni da una coppia di batterie AA o 19 giorni da una coppia di celle C.

Collegare la batteria ai terminali della bobina del relè con una gamba della connessione che rappresenta il "filo di rilevamento" (batteria negativa su un lato della bobina, batteria positiva su un'estremità del cavo di rilevamento e l'altra estremità del cavo di rilevamento sul l'altro lato della bobina del relè. La polarità non ha importanza per la maggior parte dei relè (a meno che non sia presente un diodo di soppressione integrato))

Avrai un contatto comune (C) e un contatto normalmente chiuso (NC) che ti interessano. Collega il positivo della batteria al terminale comune, il contatto NC al cavo positivo del tuo cicalino e il cavo negativo del buzzer al terminale negativo della batteria. Assicurarsi che il taglio del "filo sensibile" rimuoverà solo l'alimentazione dalla bobina del relè e non rimuoverà l'alimentazione che fluisce al buzzer.

Con il cavo di rilevamento intatto, il relè verrà eccitato, mantenendo i contatti NC aperti (non collegati). Quando l'alimentazione viene rimossa, i contatti si chiuderanno, alimentando il buzzer.


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Voto perché ho imparato qualcosa di nuovo! Probabilmente andrò con la soluzione di Barry per la durata della batteria. Sono a mio agio con componenti elettronici discreti e tutta la saldatura che continua. Sono un tipo che segue il manuale che ha finalmente deciso di imparare la teoria e iniziare invece a creare cose.
Ben
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