这款挥手控制灯开关是利用结型场效应管特性,将它感受到的人体电信号进行放大和变换以后,去控制灯与电路的接通与断开,它降低了人手操作的准确度要求,带来了使用上的方便,具有结构简单、工作可靠、抗干扰能力强等优点。它也可以用来控制其它电器的开通与关闭。


一、电路原理

整机电路由电源电路(下图)、电压感应、信号比较放大电路A1、单稳态电路A2、双稳态电路A3(中图)、电子开关VT2(下图)等部分组成。
电路工作原理当结型场效应管VT1的栅极感受到人体电信号,其漏、源极之间的电阻值随即会变大,从而使漏极电压Vd升高,由于Vd连接着电压比较器A1的同相输入端V+,V+与已经调定在某一固定电位上的反相输入端电压V-进行差值比较。A1的输出V01,其状态可分为下面3种情况来分析:
1、当场效应管感受到的人体信号很小时,即V+ < V-,V01基本无变化,对后面的单稳态电路A2无影响。
2、当场效应管感受到的人体信号较大,使V+ > V-已成为稳定状态时,V01输出为“+”,单稳态电路A2即被可靠地触发一次。
3、当场效应管感受到的人体信号不够稳定,即V+处于v-值附近时,由于信号的离散性,V01会出现振荡.至使后接的单稳态电路多次重复被触发。一般情况下.这样的电压波形是不能直接利用它去驱动后续电路的。

我们从可重复触发的单稳态电路特性可知,在其电路被触发而进入暂稳态以后,如果再次在输入端加入了触发脉冲时.其输出会再继续一个单稳态脉冲宽度。这样,能给一般电路(例如不可重复触发的单稳态电路)带来不利影响的输入端电位”犹豫不定“状态.对于可重复触发的单稳态电路A2来说.不仅”不在乎“,还可以变不利为有利,只要这种干扰存在,A2的输出V02就一直维持”暂态“,也就是说,它将上述场效应管感受人体信号的3种情况,简化成两种情况了--A2或者是被触发,或者是不被触发。
A3是双稳态电路,它在A2的可靠触发下,V03循环输出”0“、”1“电平。
Vo3=”1“时,驱动光电耦合器VT2导通,同时双向晶闸管SCR向负载RL输出电流。
Vo3=”0“时,光电耦合器截止,双向晶闸管与负载断电。
综上所述,只要人手靠近场效应管VT1,就会触发单稳态电路A2(本电路为正脉冲触发),继而再触发双稳态电路A3改变一次输出状态.使电子开关VT2打开或者关上。且如果人手并不离去,则A2与A3状态维持不变。若人手离开,相应的单稳态结束,双稳态仍保持原状。
电路等待下次感应现象。


二、电路调整电路
连接时,可先不接双向晶闸管SCR与负载RL(例如白炽灯)部分,从低电压的控制电路部分开始。
场效应管的栅极G可焊接一片1平方厘米的薄金属片,以扩大感应面积。
(1)电压比较器A1的输出由发光二极管LED1指示其状态。
首先测量场效应管VT1漏极电压VD(即A1的V+端),然后,将A1的V-端电压调节到稍大于V+(本例约大于0.3V左右)即可,此时,LED1为熄灭状态。
(2)、将手逐渐靠近场效应管,指示灯LED1变亮。手与场效应管的感应距离长短,可细调V-端电位由实验确定。
总之.V-电位越接近V+值.感应越灵敏,感应距离越远。一般调节到感应距离10cm左右为宜。
(3)、单稳态电路A2的输出V02由LEI)2点亮指示其状态.脉冲宽度由CEXT、REXT的大小决定。本处值时,(上接第12页)暂稳态时间约1S。
(4)、双稳态电路A3的输出V03由LED3指示其状态,V03=“1”时、LED3点亮:V03=“O”时,LED3熄灭。
电路中各点电压波形标示如中图所示。
(5)、前面几步调节正常后,再将双向晶闸管SCR与负载RL部分接好(下图),即可投入使用。