Wie kann ich eine Schaltung entwerfen, die sich einschaltet, wenn ein Draht durchtrennt wird?

Ich versuche, meinen eigenen Kabelschlossalarm zu bauen (für die Wissenschaft!) und habe Probleme, einen Weg zu finden, um zu erkennen, dass ein Draht durchtrennt wurde.

Die Schaltung muss

  1. Im Leerlauf keinen Strom verbrauchen (oder zumindest sehr sehr wenig, damit die Batterien nicht jede Stunde gewechselt werden müssen)
  2. Lassen Sie einen Lautsprecher ertönen, wenn ein bestimmter Draht durchtrennt wird

Meine Elektronikkenntnisse sind minimal. Ich weiß, was Kondensatoren, Dioden, Widerstände und andere grundlegende Dinge sind und tun, aber ich habe kein gutes Verständnis dafür, wie Elektrizität in etwas anderem als einer einzelnen Schleife fließt.

Ich erinnere mich, dass ich einmal eine Schaltung gemacht habe, die so etwas war ... (und oh meine Güte, ich weiß nicht einmal , wie man ein richtiges Diagramm erstellt, also vergib mir, Leute)

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

Und die Glühbirne würde nur leuchten, wenn der darunter liegende Draht durchtrennt wäre, denn Strom geht immer den Weg des geringsten Widerstands.

Jedenfalls wird dies eine batteriebetriebene Schaltung sein, und ich bin mir ziemlich sicher, dass das Diagramm dort oben einen Kurzschluss hat. Ich denke, es war ein Widerstand beteiligt, aber ich erinnere mich nicht, wo er hinging.

Wenn mir jemand ein paar Tipps geben könnte wäre das super!

Ich verstehe, dass Sie gerne loslegen möchten, aber ich würde vorschlagen, etwas länger zu warten, bevor Sie eine Antwort annehmen. Andere haben vielleicht eine gute Lösung dafür und haben vielleicht keine Lust zu posten, wenn es bereits eine akzeptierte Antwort gibt. Einen Tag warten kann nicht schaden.
fair genug - ich werde ein paar Tage warten, bevor ich eine Antwort auswähle

Antworten (3)

Eine einfache Schaltung dafür würde einen einzelnen Transistor, einen Widerstand und einen Summer verwenden. Verbinden Sie zwei 1,5-Volt-Batterien in Reihe, um 3 Volt zu erhalten. Verbinden Sie ein Ende eines 10-kOhm-Widerstands mit dem Pluspol der Batterien und das andere Ende mit der Basis eines Allzweck-NPN-Transistors (2N2222, 2N3904 usw.). Verbinden Sie das negative Ende der Batterie mit dem Emitter des Transistors. Verbinden Sie einen Draht des Summers mit dem positiven Ende der Batterie und den anderen Draht mit dem Kollektor des Transistors. Wenn der Summer Polaritätsmarkierungen hat, befolgen Sie diese: positiv zum positiven Ende der Batterie, negativ zum Transistorkollektor. Verbinden Sie Ihren Sensordraht von der Basis mit dem Emitter des Transistors. Solange der Draht angeschlossen ist, schließt er die Basis mit dem Emitter kurz und verhindert, dass sich der Transistor einschaltet. Wenn es geschnitten ist, Die Batterien senden über den Widerstand Strom an die Basis des Transistors. Dadurch wird der Transistor eingeschaltet, was bedeutet, dass die Kollektor-Emitter-Spannung sehr klein ist und der größte Teil der Batteriespannung über dem Summer liegt, der sich dann einschaltet. Wenn der Sensordraht angeschlossen ist, müssen die Batterien nur einen Strom durch den Widerstand liefern, der etwa 3 Volt dividiert durch 10 Kiloohm oder 0,3 mA beträgt. Zwei AA-Batterien können Hunderte von Stunden lang so viel Strom liefern. Bei Bedarf können Sie C- oder D-Batterien für eine noch längere Lebensdauer verwenden. Diese Schaltung ist einfach und kann bei Bedarf leicht modifiziert werden, um andere Schallquellen zu handhaben. Dadurch wird der Transistor eingeschaltet, was bedeutet, dass die Kollektor-Emitter-Spannung sehr klein ist und der größte Teil der Batteriespannung über dem Summer liegt, der sich dann einschaltet. Wenn der Sensordraht angeschlossen ist, müssen die Batterien nur einen Strom durch den Widerstand liefern, der etwa 3 Volt dividiert durch 10 Kiloohm oder 0,3 mA beträgt. Zwei AA-Batterien können Hunderte von Stunden lang so viel Strom liefern. Bei Bedarf können Sie C- oder D-Batterien für eine noch längere Lebensdauer verwenden. Diese Schaltung ist einfach und kann bei Bedarf leicht modifiziert werden, um andere Schallquellen zu handhaben. Dadurch wird der Transistor eingeschaltet, was bedeutet, dass die Kollektor-Emitter-Spannung sehr klein ist und der größte Teil der Batteriespannung über dem Summer liegt, der sich dann einschaltet. Wenn der Sensordraht angeschlossen ist, müssen die Batterien nur einen Strom durch den Widerstand liefern, der etwa 3 Volt dividiert durch 10 Kiloohm oder 0,3 mA beträgt. Zwei AA-Batterien können Hunderte von Stunden lang so viel Strom liefern. Bei Bedarf können Sie C- oder D-Batterien für eine noch längere Lebensdauer verwenden. Diese Schaltung ist einfach und kann bei Bedarf leicht modifiziert werden, um andere Schallquellen zu handhaben. Bei Bedarf können Sie C- oder D-Batterien für eine noch längere Lebensdauer verwenden. Diese Schaltung ist einfach und kann bei Bedarf leicht modifiziert werden, um andere Schallquellen zu handhaben. Bei Bedarf können Sie C- oder D-Batterien für eine noch längere Lebensdauer verwenden. Diese Schaltung ist einfach und kann bei Bedarf leicht modifiziert werden, um andere Schallquellen zu handhaben.

Beeindruckend. Okay, ich kenne all diese Teile, ich muss mich nur hinsetzen und das zeichnen, damit ich es verstehen kann. wird zurück sein, um zu genehmigen!
Ein 10k-Basiswiderstand zieht etwa 0,25 mA als Anmerkungen. AA Alkalines kann das für vielleicht 1 Jahr liefern. ABER wenn der Transistor eine hohe Stromverstärkung hat (z. B. BC337-40), können Sie einen 100-k-Widerstand für eine Batterielebensdauer von 10 Jahren (dh Haltbarkeit) verwenden und etwa 10 mA schalten. Treiben Sie eine zweite Transistorstufe für mehr Laststrom an. Oder verwenden Sie einen Darlington-Transistor für mehr Laststrom. Oder verwenden Sie einen geeigneten MOSFET mit z. B. 1 Megaohm Widerstand und so viel Laststrom wie gewünscht.
Das sieht gut aus Barry! Ich werde klein anfangen und eine Testschaltung mit 2 1,5-V-AAs machen, aber das Endziel ist es, diese an eine 95-Wh-, 10,95-V-Batterie anzuschließen. Ich nehme an, das bedeutet, dass ich den Widerstand erhöhen muss (auf was? - das hängt davon ab, welchen Transistor ich verwende, oder?). Das ist großartig, ich war seit Jahren nicht mehr so ​​​​begeistert von Elektronik.
@Ben: das klingt nach einem Akku. Es ist erwähnenswert, dass die Selbstentladung der Batterie VIEL mehr Ladung verbraucht als diese Schaltung. Der MOSFET ist eigentlich ein netter Trick und kann wahrscheinlich jahrelang mit einer Knopfzelle laufen.
Ein Schaltplan wäre bequemer.

Ich würde einen Standard-nMOSFET (wie den SI2316BDS-T1-GE3) mit einem 10-M-Widerstand verwenden, der zwischen Gate und dem + der Batterie angeschlossen ist. Der Summer sollte mit dem - mit dem Transistor-Drain und dem + mit dem + der Batterie verbunden werden. Verbinden Sie ein Ende Ihres Sensorkabels mit dem Gate und das andere mit der Transistorquelle zusammen mit dem - der Batterie und Sie sind fertig! Stellen Sie sicher, dass die Batterie die letzte Komponente ist, die Sie anschließen, da Sie möglicherweise Komponenten beschädigen können, wenn Sie sie unter Spannung in den Stromkreis einfügen. Wenn Sie weitere Informationen benötigen, könnte ich Ihnen ein Diagramm per E-Mail senden. Gregor

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Bitte posten Sie ein Diagramm in Ihrer Antwort :) Es wird anderen helfen, die ein ähnliches Problem haben. Ich mag diese Lösung auch, ein 10-M-Widerstand hält die Batterie lange am Leben.
Ich verstehe nicht, wie dies angeschlossen ist, insbesondere dieser Teil: "Verbinden Sie ein Ende Ihres Sensorkabels mit dem Gate und das andere mit der Transistorquelle zusammen mit dem - der Batterie". Ein Diagramm wäre sehr hilfreich!
"EMOS"? Sie meinen wahrscheinlich Enhancement, aber "P-MOS" oder "N-MOS" sollte zuerst kommen, und dazu sagen Sie nichts. Und sofern nicht anders angegeben, ist ein MOSFET ein Anreicherungs-FET.
Tut mir leid, Leute. Ich bezog mich auf einen MOSFET, N-Kanal. Ein praktisches Beispiel ist SI2316BDS-T1-GE3. Sie können es bei Digi-Key.com kaufen
Ich habe ein Diagramm hinzugefügt, hoffe es hilft. Bitte überprüfen Sie (es funktioniert für mich in der realen Welt und in der Simulation, aber ich habe es möglicherweise falsch transkribiert).
@gregory Das funktioniert mit "IRF 5 40 " nMosfet?

Wenn Sie mit einer in Tagen statt in Wochen gemessenen Batterielebensdauer leben können, können Sie dies auch mit einem SPDT-Relais oder einem normalerweise geschlossenen (NC) Reed-Relais tun. Es ist nicht annähernd so energieeffizient wie die von Barry vorgeschlagene Lösung (seine hält etwa 50-mal länger), aber wenn Sie mit diskreten elektronischen Komponenten nicht vertraut sind, ist es möglicherweise einfacher zu bauen und zu verstehen.

Mit einem Low-Power-Relais wie diesem können Sie etwa 5 Tage mit einem Paar AA-Batterien oder 19 Tage mit einem Paar C-Zellen auskommen.

Schließen Sie die Batterie an die Relaisspulenklemmen an, wobei ein Bein der Verbindung Ihren "Erfassungsdraht" darstellt (Batterienegativ an einer Seite der Spule, Batterieplus an einem Ende Ihres Erfassungsdrahts und das andere Ende Ihres Erfassungsdrahts an der andere Seite der Relaisspule Polarität spielt bei den meisten Relais keine Rolle (es sei denn, es gibt eine integrierte Snubber-Diode))

Sie haben einen gemeinsamen Kontakt (C) und einen normalerweise geschlossenen Kontakt (NC), an dem Sie interessiert sind. Verbinden Sie den Pluspol der Batterie mit dem gemeinsamen Anschluss, den NC-Kontakt mit der positiven Leitung Ihres Summers und der negativen Leitung Ihres Summers an den Minuspol der Batterie. Stellen Sie sicher, dass das Durchschneiden Ihres "Erfassungsdrahts" nur die Stromversorgung von der Relaisspule und nicht die zum Summer fließende Stromversorgung entfernt.

Wenn der Sensordraht intakt ist, wird das Relais erregt und hält die NC-Kontakte offen (nicht verbunden). Wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, schließen die Kontakte und versorgen Ihren Summer mit Strom.

Upvoting, weil ich etwas Neues gelernt habe! Ich werde wahrscheinlich mit Barrys Lösung für die Akkulaufzeit gehen. Ich fühle mich wohl mit diskreten elektronischen Komponenten und all dem Löten, das vor sich geht. Ich bin ein Typ, der sich an die Anleitung hält und sich endlich entschlossen hat, die Theorie zu lernen und stattdessen mit dem Erstellen von Sachen zu beginnen.